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1、2022年人教版高中物理必修1 第4章第1節(jié) 牛頓第一定律(教案)
【知識(shí)與技能】
1、理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,知道物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持.
2、理解牛頓第一定律,知道它是邏輯推理的結(jié)果,不受力的物體是不存在的.
3、理解慣性的概念,知道質(zhì)量是慣性大小的量度.
【過程與方法】
1、培養(yǎng)分析問題的能力,要能透過現(xiàn)象了解事物的本質(zhì),不能不加研究、分析而只憑經(jīng)驗(yàn),對(duì)物理問題決不能主觀臆斷.正確地認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.。
【情感態(tài)度與價(jià)值觀】
1、培養(yǎng)科學(xué)研究問題的態(tài)度.
【教學(xué)過程】
★重難點(diǎn)一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力★
★伽利略的理想實(shí)驗(yàn)分析
斜面摩擦力對(duì)小球上升高
2、度的影響
2、如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉盱o止時(shí)的高度
2、如果減小第二個(gè)斜面的傾角,小球的運(yùn)動(dòng)又會(huì)是怎樣的?
提示:小球在這個(gè)斜面上仍然要達(dá)到原來的高度,但要通過更長(zhǎng)的距離
3、如果傾角還繼續(xù)減小呢?小球的運(yùn)動(dòng)又是怎樣的?
提示:小球達(dá)到同樣的高度,但滾的越來越遠(yuǎn)
4、傾角減小到放平第二個(gè)斜面,如果第二個(gè)斜面無限長(zhǎng),小球又會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)?
提示:小球不可能達(dá)到原來的高度,就要沿水平面一直運(yùn)動(dòng)下去.
★伽利略理想實(shí)驗(yàn)
(1)理想實(shí)驗(yàn)是一種理想化的實(shí)驗(yàn),是科學(xué)研究中的一種重要方法,在現(xiàn)實(shí)生活并不能實(shí)現(xiàn)。
(2)理想實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是正確的,因?yàn)樗墙⒃诳煽康目茖W(xué)事實(shí)基礎(chǔ)上,并把實(shí)驗(yàn)
3、結(jié)果合理外推到一種理想狀態(tài)的科學(xué)方法。
◆想一想
問題1 有人認(rèn)為伽利略斜面實(shí)驗(yàn)為理想實(shí)驗(yàn),無法在實(shí)驗(yàn)室中驗(yàn)證,因此該實(shí)驗(yàn)僅是一種假想,不能揭示自然規(guī)律.該說法是否正確?
提示:該說法是錯(cuò)誤的.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)反映了一種物理思想,它是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)上的,以事實(shí)為依據(jù),以抽象為指導(dǎo),抓住主要因素,忽略次要因素,從而深刻地揭示了自然規(guī)律.
【典型例題】(多選)17世紀(jì),意大利物理學(xué)家伽利略根據(jù)“斜面實(shí)驗(yàn)”指出:在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體之所以會(huì)停下來,是因?yàn)槭艿侥Σ磷枇Φ木壒?,你認(rèn)為下列陳述正確的是
A.該實(shí)驗(yàn)是一理想實(shí)驗(yàn),是在思維中進(jìn)行的,無真實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),故其結(jié)果是荒謬的。
B
4、.該實(shí)驗(yàn)是以可靠的事實(shí)為基礎(chǔ),經(jīng)過抽象思維,抓住主要因素,忽略次要因素,從而更深刻地反映自然規(guī)律
C.該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了亞里士多德“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的結(jié)論
D.該實(shí)驗(yàn)為牛頓第一定律的提出提供了有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù)
【答案】BD
★重難點(diǎn)二、牛頓物理學(xué)的基石——慣性定律★
★對(duì)牛頓第一定律的理解
1.牛頓第一定律正確揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,糾正了長(zhǎng)期形成的“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的錯(cuò)誤觀點(diǎn),明確指出了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
2.牛頓第一定律揭示了物體都有保持原來的靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)——慣性。
3.牛頓第一定律是由理想實(shí)驗(yàn)加以科學(xué)推理得到的,但是,由它得出的結(jié)論,都
5、經(jīng)歷了廣泛、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖聦?shí)的檢驗(yàn)。
4.牛頓第一定律是自然界中的普遍規(guī)律,“一切物體”是指宇宙中所有物體,不論物體是固體、液體還是氣體。
5.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化即物體運(yùn)動(dòng)速度的變化,有以下三種情況:
(1)速度的方向不變,只有大小改變。(物體做直線運(yùn)動(dòng))
(2)速度的大小不變,只有方向改變。(物體做勻速曲線運(yùn)動(dòng))
(3)速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變。(物體做變速曲線運(yùn)動(dòng))
特別提醒
(1)牛頓第一定律所描述的是物體不受外力作用時(shí)的狀態(tài),與物體所受合外力為零是等效的。
(2)牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律,它是在理想實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)得出的。
(3)牛頓第一定律只適用于慣性參考系中的運(yùn)動(dòng),
6、在非慣性參考系中不適用。
【典型例題】根據(jù)牛頓第一定律,下列說法中正確的是( )
A.靜止的物體一定不受其他物體的作用
B.物體受力才會(huì)運(yùn)動(dòng),當(dāng)外力停止作用后,物體會(huì)慢慢停下來
C.物體不受力的作用,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也能改變
D.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化,物體一定受到外力作用
【答案】D
★重難點(diǎn)三、慣性與質(zhì)量★
★對(duì)慣性的理解及應(yīng)用
1.慣性現(xiàn)象的“一只”“二有”“三區(qū)別”
(1)“一只”:慣性的大小只跟物體的質(zhì)量有關(guān).
(2)“二有”:慣性是一切物體固有的屬性;物體在任何情況下都有慣性.
(3)“三區(qū)別”:慣性與第一定律的區(qū)別;慣性與力的區(qū)別;慣性與速度的區(qū)別.
7、
2.慣性與力的關(guān)系
(1)慣性不是力,而是物體本身固有的一種性質(zhì),因此說“物體受到了慣性作用”“產(chǎn)生了慣性”“受到慣性力”等都是錯(cuò)誤的.
(2)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,慣性是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.力越大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)娇欤粦T性越大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變.
(3)慣性與物體的受力情況無關(guān).
3.慣性與速度的關(guān)系
(1)慣性與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),不論物體是處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),慣性總是存在的,當(dāng)物體靜止時(shí),它一直“想”保持這種靜止?fàn)顟B(tài);當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí),它一直“想”以那一時(shí)刻的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(2)一切物體都有慣性,和物體是否有速度及速度的大小均無關(guān).
4.慣性的“兩表現(xiàn)”
(1)不
8、受外力的條件下,慣性表現(xiàn)出“保持”“原來的”運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
(2)在受力條件下,慣性表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度,質(zhì)量越大,慣性越大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變.
5.慣性與慣性定律的關(guān)系
(1)慣性不是慣性定律,慣性沒有條件限制,是物體的一種固有屬性。
(2)慣性定律是物體不受外力作用時(shí)物體運(yùn)動(dòng)所遵守的一條規(guī)律。
★處理慣性問題的一般方法
(1)明確要研究的是哪個(gè)物體或物體的哪一部分,它原來處于什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
(2)確定外力作用在此物體的什么位置,物體在此位置的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了怎樣的變化.
(3)由于慣性的原因,物體上沒受力的部分保持原運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
(4)物體的不同部分運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同,引起了慣性現(xiàn)象的出現(xiàn).
【典型例題】】關(guān)于慣性,下列說法正確的是( )
A、物體受力增大時(shí),慣性會(huì)減小
B、某物體運(yùn)動(dòng)得越快越難停下來,說明物體速度大時(shí)慣性大
C、將一小球從地球帶到月球,物體的慣性會(huì)減小
D、慣性大小只由物體的質(zhì)量決定,與速度和是否受力無關(guān)
【答案】D