高中物理4.1牛顿第一个定律导学案新人教版必修120170713178.doc

第四章 牛顿运动定律第一节 牛顿第一定律【学习目标】（1）理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。（2）理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。（3）理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。【重点、难点】重点：理解牛顿第一运动定律和惯性以及科学思想的建立过程。难点：力和运动的关系；惯性和质量的关系。预习案【自主学习】1伽利略理想实验亚里士多德认为，必须 ，物体才能运动；没有力的作用，物体就要 ，这种认识是错误的。伽利略通过 和科学推理，得出的结论是：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度 运动下去。物体运动状态的改变是指物体由静止变为 或由 变为静止。如果物体 的大小或方向变了，也就是说，它的运动状态发生了改变。2 牛顿第一定律和惯性牛顿第一定律的内容是：一切物体总保持 状态或 状态，除非作用在它上面的力迫使它 。惯性是物体具有保持原来 状态或 状态的性质。任何物体都具有惯性。牛顿第一定律又叫 。量度物体惯性大小的物理量是物体的 ，质量只有大小，没有方向，是 ，符号是m，国际单位是 。3 在杂技表演中有一个节目叫“季公开石”，让一个人躺在两个凳子上，找一块大石压在人身上，然后另一个人用大锤砸石头，把石头砸成几块，这个节目所选石头，在人能承受的范围内，是越大越好还是越小越好？为什么？4 找两个瓶子，内盛水，一个小铁球，一个与小铁球体积相同的小泡沫塑料球、两根绳子。将它们系好，小铁球下沉，瓶子正放，泡沫球上浮，瓶子倒放（如图）。当瓶子突然向右运动时，观察比较小球的运动状态。说出你观察到的现象并进行解释。【学始于疑】探究案【合作探究一】力和运动的关系问题1：相同条件下空中飞行的足球比地面滚动的足球运动的距离要长很多，地滚球为什么运动一会儿就停止呢?原因是什么？问题2 ：伽利略对于“运动与力的关系”，构思出如图所示的“理想实验”将轨道弯曲成曲线ABC的形状，在轨道的一边释放一颗小球，如果不存在摩擦力，小球将上升到哪里? 若将轨道的倾角减小，弯曲成曲线ABD或曲线ABE，小球最高将上升到哪个位置?路程是增大还是减小? 如将轨道弯曲成一侧水平及曲线ABF的形状，这时会发生什么情况呢?问题3 ：笛卡尔对于伽利略的观点的补充和完善？归纳总结【合作探究二】牛顿第一定律和惯性问题1 ： 牛顿第一定律可不可以用实验来验证？什么时候可以看作不受力？举例说明。问题2 ：牛顿定律又叫惯性定律，惯性是指什么？你又怎样理解这种性质呢？举例说明归纳总结：【合作探究三】惯性的应用问题1：在小车上竖放一长条木块，让小车在光滑玻璃板上运动，前面固定一个物体，当车被物块挡住时，车上的木块向前倾倒，为什么？问题2：如何利用惯性解释刹车时的倾斜问题？问题3：有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界。请你评价一下，这个设想可行吗?归纳总结：【课堂小结/本节知识网络】【当堂检测】1 伽利略的理想斜面实验将可靠的事实和抽象思维结合起来，能更深刻地反映自然规律，有关的实验程序内容如下：减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度。继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动。请按先后次序排列，并指出它究竟属于可靠的事实，还是通过抽象思维得出的推论，下列选项正确的是（圆圈内数字表示上述程序的号码） （ ）A事实事实推论推论B事实推论推论推论C事实推论推论推论D事实推论推论推论2 关于牛顿第一定律的说法，正确的是 （ ）A由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下，始终处于静止或匀速直线运动状态B牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律C牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此，物体在不受力时才有惯性D牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了物体运动状态改变的原因3 做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况是（ ）A悬浮在空中不动 B速度逐渐减小C保持一定速度向下做匀速直线运动 D无法判断4 如图所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为m1、m2的两个小球（m1 m2）随车一起向右匀速运动，当车突然停止时，如不考虑其他阻力，设车足够长，则两个小球 （ ） A一定相碰 B一定不相碰 C不一定相碰 D难以确定是否相碰，因为不知小车的运动方向5 下列关于惯性的说法中正确的是 （ ）A一个同学看见某人在推静止的小车，但没有推动。于是他说，这是因为惯性太大 B一个物体原来以10 m/s的速度运动，后来变为30 m/s，则其惯性变大了C已知月球上的重力加速度是地球的16，所以将一个物体从地球移到月球，其惯性为原来的16D在宇宙飞船中的物体惯性不变6月球表面的重力加速度为地球表面的重力加速度的16，同一个飞行器在月球表面上时与在地球表面上时相比较 （ ） A惯性减小为16，重力不变 B惯性和重力都减小为16 C惯性不变，重力减小为16 D惯性和重力都不变【课后巩固】1下列关于惯性的说法中，正确的是 （）A人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性B百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性，停下时就没有惯性了C物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服了D物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关2当你在平直路面上骑自行车时，是否觉得用力不停地蹬，车才会匀速前进，一旦不用力蹬，车子就会减速，甚至停下呢？这与牛顿第一定律矛盾吗？试解释之3有一仪器中电路如图所示，其中M是质量较大的一个金属块，两端与弹簧相连接，将仪器固定在一辆汽车上，当汽车启动时，哪只灯亮？当汽车急刹车时，哪只灯亮？为什么？4如图所示，一个伞兵沿着跟竖直方向成30°的倾斜方向匀速下降，有人说，伞兵一定受到一个倾斜向下的力的作用。你的看法怎样？【答案】【自主学习】1.有力的作用 停下来 可靠的事实 一直 运动 运动2.匀速直线运动 静止 改变这种状态为止 匀速直线运动 静止 惯性定律 质量 标量 千克3.质量越大越好，质量越大惯性越大，运动状态越不容易改变。 4.小铁球偏向左 泡沫球偏向右【当堂检测】 1.C 2. D 3.C 4. B 5.D 6.C【课后巩固】1.D2.对比用力蹬和不用力蹬两种情况，发现不蹬车时，车减速，运动状态改变，这是因为有阻力作用；而蹬车时，虽用力蹬车，但合外力为零，因此可以匀速前进，仍然符合牛顿第一定律3.当汽车启动时，汽车的速度变大了，而金属块由于惯性，将保持原来的静止状态，而相对于汽车向后运动，从而使绿灯所在的电路被接通，所以启动时绿灯亮；反之，刹车时，汽车的速度变小了，而金属块由于惯性，将保持原来的速度运动，而相对于汽车向前运动，从而使红灯所在的电路被接通，所以刹车时红灯亮当汽车匀速行驶时，弹簧将使金属块复位，两灯均不亮4.根据牛顿第一定律知，伞兵匀速运动，则其受合力必为0，而重力竖直向下，所以不可能受倾斜向下的力的作用。6