新教材高中物理 第四章 第1节 牛顿第一定律教案 新人教版必修第一册

第1节牛顿第一定律

核心素

养

物理观念科学思维科学态度与责任

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.理解牛顿第一定律及意义。

3.理解惯性的概念，知道质量是

惯性大小的量度。

通过伽利略的斜面实验

推理过程，感悟理想实

验是科学研究的重要方

法之一。

通过伽利略和亚里

士多德对力和运动

关系的不同认识，

了解人类认识事物

本质的曲折性。

知识点一历史回顾

代表人物主要观点

亚里士多德

必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在

某个地方

伽利略力不是维持物体运动的原因

笛卡儿

如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运

动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向

[思考判断]

(1)亚里士多德认为力是维持物体运动的原因。(√)

(2)伽利略认为，没有力作用在物体上，它就不能运动。(×)

(3)笛卡儿认为若没有力作用，物体的运动状态就不会改变。\(√),

知识点二理想实验的魅力

1.伽利略的理想实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一斜面，属于事实

如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜

属于理想化推论

面上仍将达到同一高度，但它要运动得远些。继续减小第二个斜面的倾角，球到达同一高度时就会离得更远。若将第二个斜面放平，球将永远运动下去。如图

所示。

伽利略“理想实验”的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特方法：在实验的基础上，进行合理外推。

2.结论：力不是维持物体运动的原因。,

(1)真实实验是一种实践活动，是可以通过一定的实验器材和实验方法来实现的实验。

(2)理想实验是一种思维活动，是抽象思维中设想出来的、无法做到的实验。

(3)理想实验是以可靠事实为基础的实验。

知识点三牛顿第一定律惯性与质量

[观图助学]

迅速击打杯子上的玻璃板，鸡蛋会落入杯子中，你知道为什么吗？

紧急刹车时，你知道不系安全带的危害吗？

1.牛顿第一定律：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改变这种状态。

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。

3.惯性与质量：质量大的物体惯性大。

说明惯性大小只由质量大小决定，与其他因素无关。

[思考判断]

(1)牛顿第一定律可以用实验验证。(×)

(2)物体的速度越大，惯性越大。(×)

(3)物体受力越大，惯性越大。(×)

(4)物体的质量越小，惯性越小。(√),

静止和运动的物体都具有惯性，惯性与物体的运动状态无关。

“一切物体”→所有物体普遍适用

“总保持”→没有受到外力作用或所受外力为零时的状态

“作用在它上面的力”→力是改变物体运动状态的原因

“改变这种状态”→物体速度发生改变

核心要点对牛顿第一定律的理解

[观察探究]

如图所示，让一个小车从同一斜面上滑下，水平面上分别放置毛巾、木板和玻璃板，水平面与斜面平滑连接。仔细观察实验现象。

(1)实验观察到什么现象，说明了什么问题？

(2)如果没有摩擦力的作用，小车将会怎样运动呢？

(3)以上实验揭示了力和运动之间是什么关系？

答案(1)水平面越光滑，小车滑动的距离越远。说明摩擦力是阻碍物体运动的原因。

(2)如果没有摩擦力的作用，小车将永远运动下去。

(3)力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。

[探究归纳]

1.牛顿第一定律的物理意义

(1)揭示了力与运动的关系

①力是改变物体运动状态的原因：物体受到力的作用，它的运动状态就一定发生改变，并且产生加速度。

②力不是维持物体运动状态的原因：物体若不受力，它将保持匀速直线运动或者静止状态。

(2)揭示了一切物体都具有的一种属性——惯性，所以牛顿第一定律也叫惯性定律。

2.物体运动状态改变的三种情况

(1)速度的方向不变，大小改变。

(2)速度的大小不变，方向改变。

(3)速度的大小和方向同时发生改变。

[试题案例]

[例1] (多选)下列说法中正确的是( )

A.牛顿第一定律是一条实验定律

B.牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因

C.惯性定律与惯性的实质是相同的

D.物体的运动不需要力来维持

解析牛顿第一定律反映了物体在不受力的理想条件下所遵循的运动规律，不能通过实验验证，并非实验定律，选项A错误；牛顿第一定律说明物体的运动不需要力来维持，但要改变物体的运动状态则必须有力的作用，选项B、D正确；惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质，惯性定律则反映了物体在一定条件下的运动规律，选项C错误。

答案BD

温馨提示惯性与牛顿第一定律不同。惯性是物体本身固有的一种属性，牛顿第一定律则是物体不受外力作用时所遵循的运动规律。

[针对训练1] (多选)关于牛顿第一定律，下列说法正确的是( )

A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律

B.牛顿第一定律就是物体的惯性

C.不受外力作用时，物体的运动状态保持不变是由于物体具有惯性

D.物体的运动状态发生变化时，必定受到外力的作用

解析惯性是物体的固有属性，惯性大小仅由物体的质量决定，与物体是否受力及物体的运动状态无关。牛顿第一定律(惯性定律)是物体在不受外力作用(或所受合外力为零)的条件下所遵守的运动规律，它指出了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用。总之，惯性和惯性定律是两个不同的概念，但惯性定律揭示出物体具有惯性。故选项A、C、D正确。

答案ACD