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111 第四章 牛頓運動定律 4.1 牛頓第一定律 學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識與技能 1.知道伽利略的理想實驗及其主要推理過程和推論，知道理想實驗是科學(xué)研究的重要方法． 2.理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義． 3.知道什么是慣性，會正確地解釋有關(guān)慣性的現(xiàn)象． 過程與方法 1.觀察生活中的慣性現(xiàn)象，了解力和運動的關(guān)系． 2.通過實驗加強對牛頓第一定律的理解． 3.理解理想實驗是科學(xué)研究的重要方法． 情感態(tài)度與價值觀 1.通過伽利略和亞里士多德對力和運動關(guān)系的不同認(rèn)識，了解人類認(rèn)識事物本質(zhì)的曲折性． 2.感悟科學(xué)是人類進步的不竭動力． 課前預(yù)習(xí) 1． 伽利略理想實驗：伽利略根據(jù)理想實驗進行推論，認(rèn)識到：力不是維持__________的原因，而是改變_____________的原因。物體運動狀態(tài)的改變是指物體運動_________的大小或方向的改變。法國科學(xué)家笛卡兒補充和完善了他的觀點，明確指出：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以______速度沿________直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向。 2．牛頓第一定律：一切物體總保持____________狀態(tài)或___________狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它______________。牛頓第一定律是利用___________對事物進行分析的產(chǎn)物，不可能用實驗直接驗證。 3．慣性是物體具有保持原來_____________狀態(tài)或______________狀態(tài)的性質(zhì)，任何物體都具有慣性，牛頓第一定律又叫_____________。描述物體慣性的物理量是物體的_________，質(zhì)量只有大小，沒有方向，是_______，符號是m，國際單位是__________。 4．慣性參考系：在有些參考系中，不受力的物體會保持_______或______________的狀態(tài)，這樣的參考系叫慣性參考系，簡稱________。非慣性參考系中牛頓第一定律不成立。 預(yù)習(xí)評價 A類進階 1．下列說法中正確的是（ ） A．運動越快的汽車越不容易停下來，是因為汽車運動得越快，慣性越大 B．小球由于重力的作用而自由下落時，它的慣性就不存在了 C．一個小球被豎直上拋，當(dāng)拋出后能繼續(xù)上升，是因為小球受到了向上的推力 D．物體的慣性是物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的一種屬性，與物體的速度大小無關(guān) 2．關(guān)于慣性，下列說法正確的是（ ） A．慣性是一切物體的基本屬性 B．物體的慣性與物體的運動狀態(tài)無關(guān) C．物體運動快，慣性就大 D．慣性大小用物體的質(zhì)量大小來量度 3．由牛頓第一定律可知（ ） A．物體的運動是依靠慣性來維持的 B．力停止作用后，物體的運動就不能維持 C．物體做變速運動時，一定有外力作用 D．力是改變物體慣性的原因 4．關(guān)于牛頓第一定律，以下說法正確的是（ ） A．牛頓第一定律是依靠實驗事實，直接歸納總結(jié)得出的 B．牛頓第一定律是以可靠實驗為基礎(chǔ)，通過抽象出理想化實驗而得出的結(jié)論 C．根據(jù)牛頓第一定律可知，力是維持物體運動的原因 D．根據(jù)牛頓第一定律可知，力是改變物體速度的原因 B類進階 5．我國公安部規(guī)定，在各種小型車輛前排乘坐的人必須系好安全帶。為什么要做這樣的規(guī)定？ 6．一列在平直鐵路上勻速行駛的火車，當(dāng)車廂里的人看到車廂內(nèi)水平桌面上的小球突然向前運動時，說明火車是突然加速還是突然減速運動？ 評價等級:【 】 課程導(dǎo)學(xué) 一、理想實驗的魅力： 1．亞里士多德為什么會得出錯誤的結(jié)論？伽利略又是如何發(fā)現(xiàn)這個錯誤的？ 2． 伽利略是如何用實驗來證明他的思想的？ 二、牛頓第一定律和慣性 1．牛頓第一定律從幾個方面闡述了力和運動的關(guān)系？ 2．慣性定律和慣性的區(qū)別和聯(lián)系？ 思維點擊 難點突破 例1．下列敘述符合歷史事實的是（ ） A．亞里士多德根據(jù)“用力推車，車前進，停止用力，車就停止”這一現(xiàn)象，提出了力是維持物體運動的原因 B．亞里士多德在分析“推車問題”時，只強調(diào)推力而忽視了摩擦力的作用，因而得出錯誤的結(jié)論 C．伽利略利用自己設(shè)計的理想實驗觀察到了小球沒有摩擦力作用時會以恒定的速度運動下去，從而推翻了亞里士多德的結(jié)論 D．伽利略的理想實驗是假象實驗，事實上無法完成，從而得到的結(jié)論不可靠 例2．物體的運動狀態(tài)改變了，不可能發(fā)生的是（ ） A． 速率不變 B．速度不變 C． 物體不受外力 D．運動方向不變 例3．下面說法中正確的是（ ） A．慣性是只有物體在勻速運動或靜止時才表現(xiàn)出來的性質(zhì) B．物體的慣性是指物體不受外力作用時仍保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì) C．物體不受外力作用時保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，有慣性；受外力作用時，不能保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，就無慣性 D．慣性是物體的固有屬性，與運動狀態(tài)和是否受力無關(guān) 例4．關(guān)于物體的慣性，下列說法正確的是（ ） A． 運動速度大的物體，不能很快停下來，是因為速度大，慣性也大 B． 靜止的火車啟動時，速度變化慢，是因為靜止時的火車慣性大 C． 乒乓球可以快速抽殺，是因為乒乓球慣性小的緣故 D． 物體受到的外力大，則慣性就小，受到的外力小，則慣性就大 例5．重球系于線AB下端，重球下再系一根同樣的線CD，下面說法中正確的是（ ） A． 在線D端慢慢增加拉力，結(jié)果AB線拉斷； B． 在線D端慢慢增加拉力，結(jié)果CD線拉斷； C．在線D端突然猛力一拉，結(jié)果CD線拉斷； D．在線D端突然猛力一拉，結(jié)果AB線拉斷 例6．有人設(shè)想，乘坐氣球飄在高空，由于地球的自轉(zhuǎn)，一晝夜就能周游世界．請你評價一下，這個設(shè)想可行嗎? 方法與技巧展示 自我小結(jié) 自主評價 1．伽利略理想實驗將可靠的事實和理論思維結(jié)合起來，能更深刻地反映規(guī)律，有關(guān)的實驗程序內(nèi)容如下： （1）減小第二個斜面的角度，小球在這個斜面上仍要達到原來的高度。 （2）兩個對接的光滑斜面，使靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面。 （3）如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙结尫诺母叨取? （4）繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它處于水平位置，小球沿水平面做持續(xù)的勻速運動。 請按程序先后次序排列，并指出它究竟屬于可靠事實，還是通過思維過程的推論，下列選項中正確的是：( ) A．事實2→事實1→推論3→推論4 B．事實2→推論1→推論3→推論4 C．事實2→推論3→推論1→推論4 D．事實2→推論1→推論4 2．關(guān)于牛頓第一定律，下列說法正確的是………………………( ) A．牛頓第一定律是一條實驗定律 B．牛頓第一定律說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因 C．慣性定律和慣性的實質(zhì)是相同的 D．物體的運動不需要力來維持 3．一個物體保持靜止或勻速運動狀態(tài)不變，這是因為…………………( ) A．物體一定沒有受到任何力 B．物體一定受到兩個平衡力作用 C．物體所受合力一定為零 D．物體可能受到兩個平衡力作用 4．下列關(guān)于慣性的說法中，正確的是……………………………………( ) A．人走路時沒有慣性，被絆倒時有慣性 B．百米賽跑到終點時不能立即停下是由于慣性，停下時就沒有慣性了 C．物體沒有受外力作用時有慣性，受外力作用后慣性被克服了 D．物體的慣性與物體的運動狀態(tài)及受力情況均無關(guān) 5．關(guān)于伽利略的理想實驗，以下說法正確的是（ ） A．完全是理想的，沒有事實為基礎(chǔ) B．是以可靠事實為基礎(chǔ)的，能深刻反映自然規(guī)律 C．伽利略通過斜面實驗得到推論：一切運動著的物體在沒有受到阻力作用的時候，它的速度保持不變，并且一直運動下去 D．以上說法都不對 6．下列說法中正確的是（ ） A．速度大的物體慣性大 B．物體具有保持瞬時速度不變的性質(zhì) C．物體不受外力時才有慣性 D．物體做變速運動時沒有慣性 7．下列說法中哪些是正確的（ ） A．物體能做自由落體運動是由于慣性 B．豎直向上拋出的物體能夠上升是由于受到慣性力的作用 C．鐵餅運動員拋出去的鐵餅是靠慣性飛向遠處的 D．以上說法都不對 8．戰(zhàn)斗機在戰(zhàn)斗前拋掉副油箱是為了（ ） A．減少被敵機攻擊的目標(biāo) B．提高飛行速度，增大慣性，有效得打擊目標(biāo) C．減少質(zhì)量，提高靈活性 D．使戰(zhàn)斗機的運動狀態(tài)更容易改變 9．為了使靜止的物體開始運動，首先要“克服”物體的“慣性”，這種說法對嗎？為什么？ 10．在平直的軌道上，一輛列車在向右行駛，封閉的車廂頂上A處懸掛有一個帶滴管的盛油容器，車廂地板上O點位于A點正下方。當(dāng)?shù)喂艿蜗乱坏斡蜁r（落在車廂地板上），下列情況中這滴油分別落在O點的哪方？ （1）列車勻速行駛； （2）列車加速行駛； （3）列車減速行駛。 自主探究 探究主題：請設(shè)計小實驗或小制作，驗證物體是具有慣性的 拓展閱讀 伽利略針和單擺實驗 伽利略受教堂內(nèi)吊燈擺動的啟發(fā)，運用邏輯思維的方法進行分析，得出了與亞里士多德不同的力與運動的關(guān)系的結(jié)論.在如圖4－1－1所示的裝置中，將擺球拉到一邊，由靜止開始釋放小球，擺球會擺到另一邊，用水平長尺標(biāo)記其高度，用一根針多次改變小球的懸點，重復(fù)實驗.在當(dāng)時的測量條件下，伽利略得出的結(jié)論是：擺球能上升到原來的高度.這個實驗后來被稱為“伽利略針和單擺實驗”. 圖4－1－1 111