第1节牛顿第一定律导学案

《第一节牛顿第一定律》导学案
编者：程文清罗杰
【课前预习】
一、伽利略的理想实验
1.伽利略为了说明他的思想，设计了一个实验：让小球沿一个斜面从静止状态开始滚下，小球将滚上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到．减小后一斜面的倾角，小球在这个斜面上仍达到，但这时它要．继续减小第二个斜面的倾角，球达到同一高度时就会．于是他问道：若将后一斜面放平，球会滚动多远？
2.结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，物体将以这个速度运动下去．也就是说，，而恰恰是的原因．
3.．意义：(1)提供了一种非常重要的研究方法：“实验＋科学推理”的方法． (2)揭示了．
二、力与物体的运动状态
1. 是描述物体运动状态的一个物理量，它是矢量，既有大小又有方向．
2.(1)当物体的速度大小和方向都保持不变时，则这个物体的保持不变．(2)当物体的发生变化时，则这个物体的运动状态发生了变化．物体的运动状态变化有以下三种情况：①速度的方向不变，只有大小改变．②速度的大小不变，只有方向改变．③速度的大小和方向都发生改变．
3. 是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因，物体运动状态发生改变必定受到不为零的外力作用，反之亦然，力与运动状态没有联系．
三、牛顿第一定律
1.内容：一切物体总保持或，直到有迫使它改变这种状态为止．
2.理解：(1)揭示了物体所具有的一个重要属性—惯性，即性质．定律指出，一切物体在任何情况下都具有惯性，正因为如此，牛顿第一定律又叫定律．(2)明确了力的含义．力不是，而是．(3)定性地揭示了力和运动的关系．任何物体只要，它所受的合外力必然为零；反之，如果物体的运动状态发生了变化，那么物体必受到了合外力．
3.定律成立的条件：惯性参考系
在研究地面上物体的运动时，一般选取地面或相对地面静止或匀速直线运动的物体为惯性系．
四、对惯性的理解
1．概念：惯性是一种性质，保持原有运动状态不变的性质，是物体的固有属性．
2．决定因素：由惟一决定，与运动状态，与是否受力．
3．表现形式：(1)在不受力条件下，惯性表现出“保持”“原来的”运动状态，有“惰性”的意思．(2)在受力条件下，惯性表现运动状态改变的难易程度，质量越大，惯性越大，运动状态越难以改变. .
【预习检测】
1.关于牛顿第一定律，下列说法正确的是( )
A．牛顿第一定律是一条实验定律B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 C．惯性定律和惯性的实质是相同的D．物体的运动不需要力来维持
2.下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话．宇航员：“汤姆，我们现在已关闭火箭上所有推动机，正向月球飞去．”汤姆：“你们关闭了所有推动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动飞船向前运动吧．”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法错误
．．的是( ) A．汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
B．宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
C．宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”
D ．宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行
3.歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱，这样做是为了( )
A ．减小重力，使运动状态保持稳定
B ．增大速度，使运动状态易于改变
C ．增大加速度，使运动状态不易变化
D ．减小惯性，有利于运动状态的改变
4.如图4－1－3所示(俯视图)，以速度v 匀速行驶的列车车厢内
有一水平桌面，桌面上的A 处有一小球．若车厢中的旅客突然
发现小球沿图中虚线由A 向B 运动．则由此可判断列车( )
A ．减速行驶，向南转弯
B ．减速行驶，向北转弯
C ．加速行驶，向南转弯
D ．加速行驶，向北转弯
5.关于伽利略的理想斜面实验下列说法正确的是( )
A ．伽利略的理想实验是假想的，没有科学依据 图4－1－3
B ．伽利略的理想实验是在可靠的事实基础上进行抽象思
维而创造出来的一种科学推理方法，是科学研究中的一
种重要方法
C ．伽利略的理想实验有力地否定了亚里士多德的观点
D ．在科学发展的今天，伽利略的理想斜面实验是可以通过实验演示的 图4－1－4
6.行驶的汽车在刹车后能停下，这是因为( )
A ．汽车的惯性消失了
B ．汽车的惯性小于汽车的阻力
C ．阻力的作用改变了汽车的运动状态
D ．汽车受到平衡力的作用而刹车停下
7.在向前行驶的客车上驾驶员和乘客的身体姿势 如图4－1－4所示，
则对客车运动情况的判断正确的是( )
A ．客车一定做匀加速直线运动
B ．客车一定做匀速直线运动
C ．客车可能是突然减速
D ．客车可能是突然加速
8．如图4－1－5所示，一个玻璃杯内盛半杯水，上面盖一块塑料板，
板上放一只鸡蛋，用小木棒猛击塑料板，塑料板离杯飞出，鸡蛋 图4－1－5 却稳稳地落入杯中，请解释这一现象．
【随堂训练】 1.伽利略设想了一个理想实验，如图4－1－6所示．
①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．②两个对接的斜面， 让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面．③如果没有摩擦，小球将上升到 原来释放时的高度．④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面 作持续的匀速运动请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列：____________.(只 填序号)在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论．下列关于 事实和推论的分类正确的是( )
A ．①是事实，②③④是推论
B ．②是事实，①③④是推论
C ．③是事实，①②④是推论
D ．④是事实，①②③是推论
2.在匀速前进的磁悬浮列车里，小明将一小球放在水平桌面上相对桌面静止．关于小球运 动与列车运动，下列说法正确的是( )
A.如果小球向前滚动，则磁悬浮列车在加速前进
B ．如果小球向后滚动，则磁悬浮列车在加速前进
C ．磁悬浮列车急刹车时，小球向前滚动
D ．磁悬浮列车急刹车时，小球向后滚动
3.从水平匀速向右飞行的飞机上按相等的时间间隔依次放出a 、b 、c 三个球，不考虑空气阻 力，站在地面上的人看到它们在空中的排列情况是( )
图4－1－6
4.关于物体的惯性以下说法中正确的是( )
A ．物体的运动速度越大，物体越难停下来，说明运动速度大的物体惯性大
B ．汽车突然减速时，车上的人向前倾，拐弯时人会往外甩，而汽车匀速前进时，车上
的人感觉平稳，说明突然减速和转弯时有惯性，匀速运动时没有惯性
C ．在同样大小的力作用下，运动状态越难改变的物体，其惯性一定越大
D ．在长直水平轨道上匀速运动的火车上，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后，发现
落回原处，这是因为人跳起后，车继续向前运动，人落下后必定向后偏些，但因时间 太短，偏后距离太小，不明显而已
5.月球表面的重力加速度为地球表面的重力加速度的61，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61，重力不变
B ．惯性和重力都减小为61
C ．惯性不变，重力减小为61
D ．惯性和重力都不变
6.如果正在做自由落体运动的物体的重力忽然消失，那么它的运动状态应该是( )
A ．悬浮在空中不动
B ．运动速度逐渐减小
C ．做竖直向下的匀速直线运动
D ．以上三种情况都有可能
7.如图4－1－7所示，在平直轨道上做匀加速行驶的封闭的车厢中，悬挂一个有滴管的盛油 的容器．当滴管依次滴下三滴油时，三滴油落在车厢的地板上，下列说法正确的是( )
A.三滴油依次落在O 点
B ．三滴油依次落在同一位置上
C ．三滴油依次落在A 、O 之间，而且后一滴比前一滴离O 点近些
D ．三滴油依次落在O 、A 之间，而且后一滴比前一滴离O 点远
【课后练习】 图4－1－7
1.一个物体保持静止或匀速运动状态不变，这是因为( )
A ．物体一定没有受到任何力
B ．物体一定受到两个平衡力作用
C ．物体所受合力一定为零
D ．物体可能受到两个平衡力作用
2.以下各说法中正确的是( )
A ．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律
B ．不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性
C ．在水平地面上滑动的木块最终要停下来，是由于没有外力维持木块运动
D ．物体运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用
3.下列情况下，物体运动状态发生变化的是( )
A ．火车进站时
B ．汽车转弯时
C ．匀速上升的电梯
D ．将物体沿水平方向抛出，物体在空中飞行时
4.在匀速上升的气球中突然落下一个物体，在物体刚离开气球的瞬间，下列说法中正确的是 A ．物体立即向下做自由落体运动
B ．物体具有向上的初速度，做匀加速运动
C ．物体具有向上的初速度，具有竖直向下的重力加速度g
D ．物体的速度为零，但具有竖直向下的加速度．
5.在学习了牛顿第一定律后，四位同学分别列举实例提出了自己的不同认识，你认为以下四 个选项中几位同学的研究结论正确的是( )
A.甲同学研究从地面竖直向上跳起来的运动．地球绕着地轴自西向东自转，他发现人总是
落回原处，经过思考，他认为这是因为人在空中滞留的时间太短，如果时间足够长，人 应该落在跳起点的西侧
B ．乙同学通过观察资料片，他发现在轨道上的卫星不用火箭施加任何推力就能自行绕地 球运转，他认为是惯性维持了卫星的这种运动
C ．丙同学通过观察发现，让一列火车停下来比让一辆汽车停下来要困难得多，他认为根 本原因是列车的惯性要比汽车的惯性大
D.丁同学观看战争资料片，研究飞机投弹轰炸，他认为若要炸得准确，关键是当飞机飞到 目标正上方时，准确将炸弹释放
6.伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，
他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有( )
A．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比
B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比
C．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关
D．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关
7.如图4－1－8所示，甲运动员在球场上得到篮球之后，甲、乙以相同
的速度并排向同一方奔跑，甲运动员要将球传给乙运动员，不计空气
阻力，问他应将球向什么方向抛出( )
A．抛出方向与奔跑方向相同，如图中箭头1所指的方向
B．抛出方向指向乙的前方，如图中箭头2所指的方向
C．抛出方向指向乙，如图中箭头3所指的方向
D．抛出方向指向乙的后方，如图中箭头4所指的方向
8.关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是( ) 图4－1－8 A．牛顿第一定律可以用物体的平衡条件取而代之
B．牛顿第一定律可以用斜面实验进行实验验证
C．牛顿第一定律所述情况尽管在实际中做不到，但仍具有实际意义
D．牛顿第一定律中关于运动状态的改变，指的是物体速度大小或方向的改变，都是外力作用的结果
9.火车在平直轨道上匀速直线前进，在密封的没有空气流动的车厢内点燃一支卫生香，则车里乘客看到卫生香所冒的烟的运动情况应是( )
A．一边上升一边向前飘B．一边上升一边向后飘
C．只是上升不向任何一边飘D．无法确定
10.关于物体的惯性，下列说法中正确的是( )
A．运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体的速度越大，惯性也越大
B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大的缘故
C．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小
D．在宇宙飞船中的物体不存在惯性。