2020-2021学年高一物理人教版必修一学案：4.1 牛顿第一定律 Word版含答案

学案1牛顿第确定律

[学习目标定位] 1.知道伽利略的抱负试验及其推理过程，知道抱负试验是科学争辩的重要方法.2.理解牛顿第确定律的内容及意义.3.理解惯性的概念，会解释有关的惯性现象．

一、伽利略的抱负试验

1．亚里士多德的观点

必需有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方．

2．伽利略的斜面试验

(1)抱负试验：让小球沿一个斜面从静止状态开头向下运动，再让小球冲上其次个斜面，假如没有摩擦，无论其次个斜面的倾角如何，小球所达到的高度相同，若将其次个斜面放平，小球将永久运动下去．

(2)试验结论：力不是(填“是”或“不是”)维持物体运动的缘由．

3．笛卡儿的观点

假如运动中的物体没有受到力的作用，它将连续以同一速度沿同始终线运动，既不停下来也不偏离原来的方向．

二、牛顿第确定律与惯性

1．牛顿第确定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它转变这种状态．

2．惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，我们把这共性质叫做惯性．牛顿第确定律又叫惯性定律．质量是物体惯性大小的唯一量

度.一、抱负试验的魅力

[问题设计]

1．日常生活中，我们有这样的阅历：马拉车，车就前进，停止用力，车就停下来．是否有力作用在物体上物体才能运动呢？马不拉车时，车为什么会停下来呢？

答案不是．车之所以会停下来是由于受到阻力的作用．

2．假如没有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上运动的物体会怎样？请阅读课本中的“抱负试验的魅力”，思考伽利略是如何由抱负试验得出结论的．

答案假如没有摩擦阻力，水平面上运动的物体将保持这个速度永久运动下去．

抱负试验再现：如图甲所示，让小球沿一个斜面由静止滚下，小球将滚上另一个斜面．假如没有摩擦，小球将上升到原来的高度．

假如减小其次个斜面的倾斜角度，如图乙所示，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程．连续减小其次个斜面的倾斜角度，如图丙所示，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而将沿水平面以恒定的速度永久运动下去．

[要点提炼]

1．关于运动和力的两种对立的观点

(1)亚里士多德的观点：力是维持物体运动的缘由．

这种错误的观点统治了人们的思维近二千年．

(2)伽利略的观点(伽利略第一次提出)：物体的运动不需要力来维持(填“需要”或“不需要”)．

2．伽利略的抱负试验的意义

(1)伽利略的抱负试验将牢靠的事实和理论思维结合起来，即接受“牢靠事实＋抽象思维＋科学推论”的方法推翻了亚里士多德的观点，初步揭示了运动和力的正确关系．

(2)第一次确立了物理试验在物理学中的地位．

二、牛顿物理学的基石——惯性定律

1．对牛顿第确定律的理解

(1)定性说明白力和运动的关系．

①说明白物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态．

②说明力是转变物体运动状态的缘由．

(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性．因此牛顿第确定律也叫惯性定律．

2．物体运动状态的变化即物体运动速度的变化，有以下三种状况：

(1)速度的方向不变，只有大小转变．(物体做直线运动)

(2)速度的大小不变，只有方向转变．(物体做曲线运动)

(3)速度的大小和方向同时发生转变．(物体做曲线运动)

三、惯性与质量

[问题设计]

坐在公共汽车里的人，当车突然启动时，有什么感觉？当运动的汽车突然停止时，又有什么感觉？解释上述现象．

答案当汽车突然启动时，人身体后倾．当汽车突然停止时，人身体前倾．这是由于人具有惯性，原来人和车一起保持静止状态，当车突然启动时，人的身体下部随车运动了，但上部由于惯性保持原来的静止状态，所以会向后倾；原来人和车一起运动，当车突然停止时，人的身体下部随车停止了，但上部由于惯性保持原来的运动状态，故向前倾．

[要点提炼]

1．惯性与质量的关系

(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．

(2)质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大．

2．惯性与力的关系

(1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此物体“受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受