粵教物理必修1《伽利略的理想實驗與牛頓第一定律》學案

1、4.1 伽利略的理想實驗與牛頓第一定律 學案（粵教版必修1）1所謂理想實驗，又叫_，它是人們在思想中塑造的一種理想過程2牛頓第一定律的內(nèi)容： _.3物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)叫_慣性是物體本身具有的一種屬性，與物體所處的運動狀態(tài)_是慣性的唯一量度物體的_越大，慣性越大；_越小，慣性越小思考我們經(jīng)常提到物體處于什么運動狀態(tài)或物體的運動狀態(tài)發(fā)生了改變等，那么描述物體運動的幾個物理量中哪一個是描述物體運動狀態(tài)的標志呢？一、伽利略的理想實驗要點提煉1亞里士多德的觀點古希臘哲學家亞里士多德根據(jù)一些經(jīng)驗認為力是_物體運動的原因直到17世紀，意大利著名物理學家伽利略，根據(jù)“理想實驗”打破

2、了憑直覺得出的力是_物體運動的原因這一錯誤觀點對人們的束縛2理想實驗：如圖1甲所示，讓小球沿一個斜面從靜止?jié)L下來，小球?qū)L上另一個斜面如果沒有摩擦，小球?qū)圖1如果將斜面傾角變小，如圖乙所示，小球在這個斜面上達到原來的高度就要通過更長的路程繼續(xù)減小斜面的傾角，如圖丙所示，使它最終成為水平面，小球就再也達不到原來的高度，_.3伽利略的結(jié)論：力不是維持物體運動的原因4實驗意義：伽利略理想實驗將可靠的事實和理論思維結(jié)合起來，其思維過程采用了“_設(shè)計思路推斷結(jié)論”的方式問題延伸1靜止是不是一種特殊的運動狀態(tài)？2你認為下列情況中物體的運動狀態(tài)是否改變？a汽車由靜止到開始運行b汽車沿著筆直的公路跑的越來越

3、快了c汽車沿著筆直的公路跑的越來越慢了d汽車沒有減速但拐了一個彎e汽車一邊減速一邊拐彎二、牛頓物理學的基石慣性定律問題情境我們可以輕松地把一個石子拿起并扔遠，但要拿起并扔遠一個10 kg的鉛球，卻很費力你說為什么？要點提煉1對牛頓第一定律的理解(1)物體不受外力時所處的狀態(tài)是靜止或勻速直線運動狀態(tài)(2)物體運動狀態(tài)的改變是因為受到力，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因(3)一切物體都具有保持原來運動狀態(tài)的特性慣性2對慣性的理解(1)慣性與質(zhì)量的關(guān)系慣性是物體的_，一切物體都具有慣性，_是物體慣性大小的唯一量度，_越大，慣性越大(2)慣性與力的關(guān)系慣性_力，而是物體本身固有

4、的一種性質(zhì)，因此說“物體受到了慣性作用”、“產(chǎn)生了慣性”、“受到慣性力”等都是錯誤的力是改變物體_的原因，慣性是維持物體運動狀態(tài)的原因力越大，運動狀態(tài)越易改變；慣性越大，運動狀態(tài)_改變慣性與物體的受力情況_(3)慣性與速度的關(guān)系速度是表示物體運動快慢的物理量，慣性是物體本身固有的性質(zhì)一切物體都有慣性，和物體是否有速度及速度的大小均無關(guān).圖2例1科學思維和科學方法是我們認識世界的基本手段在研究和解決問題的過程中，不僅需要相應(yīng)的知識，還要注意運用科學的方法理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律伽利略設(shè)想了一個理想實驗，如圖2所示，其中有一個是經(jīng)驗事實，其余是推論減小第二個斜面的傾面，小球在這個斜面上仍

5、然要達到原來的高度；兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面；如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨?；繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運動請將上述理想實驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列_(只要填寫序號即可)在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論下列有關(guān)事實和推論的分類正確的是()A是事實，是推論B是事實，是推論C是事實，是推論D是事實，是推論聽課記錄變式訓練1下列運動的物體中，運動狀態(tài)始終保持不變的是()A勻速直線運動B勻變速直線運動C圓周運動D靜止例2關(guān)于牛頓第一定律的下列說法中，正確的是()A牛頓第一定律是

6、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慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的D物體的運動不需要力來維持聽課記錄變式訓練2以下各說法中不正確的是()A牛頓第一定律揭示了物體不受外力作用時的運動情況B不受外力作用時，物體運動狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性C在水平地面上滑動的木塊最終要停下來，是由于沒有外力來維持木塊的運動D物體運動狀態(tài)發(fā)生變化時，物體必定受到外力的作用例3火車在長直水平軌道上勻速行駛，一門窗緊閉的車廂內(nèi)有人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回原處，這是因為()A人跳起后，車廂內(nèi)空氣給他以向前的力，帶著他隨同火車一起向前運動B人跳起的瞬間，車廂的地板給他一個向前的力，推動他隨同火車一起向前運動

7、C人跳起后，車在繼續(xù)向前運動，所以人落下后必定偏后一些，只是由于時間很短，偏后距離太小，不明顯而已D人跳起后直到落地，在水平方向上和車始終具有相同的速度聽課記錄圖3變式訓練3如圖3所示，在一輛表面光滑且足夠長的小車上，有質(zhì)量為m1和m2的兩個小球(m1>m2)，兩個小球隨車一起運動，當車突然停止運動時，如不考慮其他阻力，則兩個小球()A一定相碰B一定不相碰C不一定相碰D無法確定【即學即練】1下列說法正確的是()A力是維持物體運動狀態(tài)的原因B物體受恒力作用時，運動狀態(tài)保持不變C物體只有在靜止或勻速直線運動時才有慣性D慣性越大的物體運動狀態(tài)越難改變2下列物體的運動狀態(tài)沒有發(fā)生變化的是()A勻

8、速飄落的羽毛B勻速拐彎的自行車C勻加速起動的火車D繞地球勻速運行的航天飛機3一架勻速飛行的戰(zhàn)斗機為了能擊中地面上的目標，則投彈的位置應(yīng)是()A在目標的正上方B在飛抵目標之前C在飛抵目標之后D在目標的正上方，但離目標距離近一些4下列說法正確的是()A一位同學看到某人推不動原來靜止的汽車，他說這是因為這輛車沒有慣性B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C小球由于重力的作用而自由下落時，它的慣性就不存在了D物體的慣性僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小圖45如圖4所示，一個各面均光滑的劈形物體A放在固定的斜面上，上表面呈水平，在其水平面上放一個小球B，劈

9、形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運動軌跡是()A沿斜面向下的直線B豎直向下的直線C無規(guī)則曲線D拋物線參考答案課前自主學習1假想實驗2一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止3慣性無關(guān)質(zhì)量質(zhì)量質(zhì)量思考速度是描述物體運動狀態(tài)的標志核心知識探究一、要點提煉1維持維持2上升到原來的高度而應(yīng)以恒定的速率永遠運動下去4科學猜想問題延伸1.是2物體由靜止到運動或者由運動到靜止，運動狀態(tài)都發(fā)生了改變，如a.物體運動時速度的方向沒變，但大小發(fā)生了變化，運動狀態(tài)也發(fā)生了變化，如b、c.物體運動時速度的大小沒變，但方向改變了，運動狀態(tài)也發(fā)生了變化，如d.物體運動時速度的大

10、小、方向都發(fā)生了變化，運動狀態(tài)也發(fā)生了變化，如e.二、問題情境質(zhì)量大的物體運動狀態(tài)難以改變，而質(zhì)量小的物體運動狀態(tài)容易改變要點提煉2(1)固有屬性質(zhì)量質(zhì)量(2)不是運動狀態(tài)越難無關(guān)解題方法探究例1B解析本題是在可靠事實的基礎(chǔ)上進行合理的推理，將實驗理想化，并符合物理規(guī)律，得到正確的結(jié)論而是可靠事實，因此放在第一步，是在斜面上無摩擦的設(shè)想，最后推導(dǎo)出理想化的結(jié)論.因此正確順序是.變式訓練1AD運動狀態(tài)不變是指物體的速度大小和方向都不變的狀態(tài)，勻變速直線運動的速度在變化，故B錯誤；圓周運動，其軌跡是圓，速度的方向時刻發(fā)生變化，故C錯誤例2BD牛頓第一定律強調(diào)了物體在不受力的情況下的運動規(guī)律，也說明

11、了在受力時運動狀態(tài)的改變，但自然界中不受力的物體是不存在的，故A錯誤；慣性是物體保持原來運動狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，慣性定律(即牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運動規(guī)律，故C錯誤；由牛頓第一定律可知，物體的運動不需要力來維持，但要改變物體的運動狀態(tài)，則必須有力的作用，B、D正確變式訓練2C牛頓第一定律描述的是一種理想的情況物體不受任何外力作用時將保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)不變，實際的情況是物體都要受到外力的作用，只要物體所受的外力的合力為零，物體就保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)不變，所以A選項是正確的；物體的運動并不需要力來維持，而是由物體本身所固有的一種屬性慣性來維持的，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，所以選項B、D正確；C選項中木塊最終要停下來的原因是：木塊在運動過程中，受到各種摩擦阻力的作用，即木塊受到的外力的合力不為零所導(dǎo)致的，所以C選項是錯誤的例3D牛頓第一定律指出，物體不受外力時，將