2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律1牛頓第一定律學(xué)案教科版必修第一冊

PAGEPAGE11.牛頓第肯定律課標(biāo)要求思維導(dǎo)圖1.知道伽利略的志向試驗(yàn)及其主要推理過程和推論，知道志向試驗(yàn)是科學(xué)探討的重要方法．2．理解牛頓第肯定律的內(nèi)容及意義．3．理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，知道物體的運(yùn)動(dòng)不須要力來維持．4．理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度．必備學(xué)問·自主學(xué)習(xí)——突出基礎(chǔ)性素養(yǎng)夯基一、亞里士多德的運(yùn)動(dòng)理論1．亞里士多德把運(yùn)動(dòng)分為兩大類：________運(yùn)動(dòng)和________運(yùn)動(dòng)．在他看來，每個(gè)物體都有自己的固有位置，偏離固有位置的物體將做________固有位置的運(yùn)動(dòng)．2．亞里士多德認(rèn)為：必需有________作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒有力的作用，物體就要________在某個(gè)地方．[導(dǎo)學(xué)]亞里士多德關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)二、伽利略的探討工作1．伽利略的志向試驗(yàn)：讓一個(gè)小球沿光滑斜面從左側(cè)某一高度滾下時(shí)，無論右側(cè)斜面坡度如何，它都會(huì)沿斜面上升到與動(dòng)身點(diǎn)________的地點(diǎn)．減小其次個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍將達(dá)到________高度，但它要運(yùn)動(dòng)得遠(yuǎn)些．接著減小其次個(gè)斜面的傾角，球到達(dá)同一高度時(shí)就會(huì)離得________．若將其次個(gè)斜面放平，球?qū)⒑憔眠\(yùn)動(dòng)下去．如圖所示．2．伽利略的觀點(diǎn)：力不是________物體運(yùn)動(dòng)的緣由．3．笛卡兒的觀點(diǎn)：不受其他物體的作用時(shí)，原來運(yùn)動(dòng)的物體將會(huì)做________運(yùn)動(dòng)．[理解]志向試驗(yàn)的魅力(1)談“志向”：①接觸面不行能肯定光滑；②水平面不行能做得無限長．(2)談“試驗(yàn)”：理論試驗(yàn)，非真實(shí)的科學(xué)試驗(yàn)．(3)談“魅力”：伽利略“志向試驗(yàn)”的卓越之處不是試驗(yàn)本身，而是試驗(yàn)所運(yùn)用的獨(dú)特方法，在試驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行合理外推．三、牛頓第肯定律慣性與質(zhì)量1．牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律：一切物體總保持________狀態(tài)或________狀態(tài)，直到有________迫使它變更這種狀態(tài)為止．2．慣性：一切物體都有保持________狀態(tài)或________狀態(tài)的性質(zhì)，把物體的這種性質(zhì)叫作慣性，因此牛頓第肯定律也稱為________定律．3．慣性與質(zhì)量：質(zhì)量大的物體慣性________，質(zhì)量是物體慣性大小的________．慣性是物體的________屬性．慣性大小只由質(zhì)量大小確定，與其他因素?zé)o關(guān)．[理解]慣性的表現(xiàn)汽車在高速行駛時(shí)緊急剎車，不會(huì)立刻停下來，是因?yàn)槠嚲哂袘T性，會(huì)滑行一段距離后才停下來，因此在行駛過程中須要保持車距．關(guān)鍵實(shí)力·合作探究——突出綜合性素養(yǎng)形成探究點(diǎn)一伽利略的志向試驗(yàn)及力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系1．力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系代表人物探討方法觀點(diǎn)與論斷亞里士多德生活閱歷力是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由伽利略志向試驗(yàn)(試驗(yàn)＋邏輯推理)力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由笛卡兒數(shù)學(xué)演繹法不受力時(shí)，運(yùn)動(dòng)的物體將做勻速直線運(yùn)動(dòng)2.伽利略的志向試驗(yàn)推論：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由，假如沒有摩擦阻力，物體將始終運(yùn)動(dòng)下去．【典例示范】題型1伽俐略志向試驗(yàn)例1志向試驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律，伽利略設(shè)想了一個(gè)志向試驗(yàn)，其中有一個(gè)是閱歷事實(shí)，其余是推論．如圖所示，小球運(yùn)動(dòng)至斜面最低點(diǎn)時(shí)，沒有速度損失．①減小其次個(gè)斜面的傾角，小球在這斜面上仍舊要達(dá)到原來的高度．②兩個(gè)對接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面．③假如沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r(shí)的高度．④接著減小其次個(gè)斜面的傾角，最終使它成水平面，小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)．在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于牢靠的事實(shí)，有的則是志向化的推論．下列對志向試驗(yàn)各步驟依次的排列以及關(guān)于事實(shí)和推論的分類正確的是()A．依次②①③④，①是事實(shí)，②③④是推論B．依次②③①④，②是事實(shí)，①③④是推論C．依次③②①④，③是事實(shí)，①②④是推論D．依次③①②④，④是事實(shí)，①②③是推論題型2對力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的理解例2關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說法正確的是()A．當(dāng)物體所受合力為零時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)方向肯定不變，運(yùn)動(dòng)快慢可以變更B．當(dāng)物體所受合力為零時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)快慢肯定不變，運(yùn)動(dòng)方向可以變更C．當(dāng)物體所受合力為零時(shí)，物體將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D．物體受力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)肯定變更素養(yǎng)訓(xùn)練1(多選)關(guān)于物理學(xué)史，下列說法正確的是()A．亞里士多德認(rèn)為物體的自然狀態(tài)是靜止，只有當(dāng)它受到力的作用時(shí)才會(huì)運(yùn)動(dòng)B．伽利略認(rèn)為力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由C．牛頓認(rèn)為力的真正效果是變更物體的速度，而不僅僅是維持物體的運(yùn)動(dòng)D．伽利略依據(jù)志向試驗(yàn)推理出：假如沒有摩擦力，在水平面上的物體，一旦具有某一個(gè)速度，將保持這個(gè)速度持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去素養(yǎng)訓(xùn)練2伽利略的志向斜面試驗(yàn)示意圖如圖所示，不計(jì)摩擦和空氣阻力，下列說法中正確的是()A．該試驗(yàn)沒有以牢靠事實(shí)為依據(jù)，只是邏輯推理B．小球在水平面上不受力的作用C．小球沿右側(cè)斜面上升的高度與其傾角有關(guān)D．該試驗(yàn)否定了“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由”的觀點(diǎn)探究點(diǎn)二牛頓第肯定律的理解及其應(yīng)用1．牛頓第肯定律的物理意義2．運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：(1)描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的唯一因素——速度．(2)速度是一個(gè)矢量，既有大小又有方向，所以運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變更有三種狀況：①速度的大小變更，方向不變；②速度的方向變更，大小不變；③速度的大小和方向同時(shí)變更．3．牛頓第肯定律關(guān)鍵詞的理解【典例示范】例3關(guān)于牛頓第肯定律，下列說法中正確的是()A．牛頓第肯定律可以用試驗(yàn)干脆驗(yàn)證B．由于不受力的物體不存在，因此牛頓第肯定律沒有實(shí)際意義C．牛頓第肯定律就是慣性D．當(dāng)物體受到的外力為零時(shí)，物體可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)素養(yǎng)訓(xùn)練3(多選)下列對牛頓第肯定律的理解正確的是()A．牛頓第肯定律反映了物體不受外力的作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律B．不受外力作用時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變C．在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來，是沒有外力維持木塊運(yùn)動(dòng)的結(jié)果D．奔跑的運(yùn)動(dòng)員，由于遇到障礙而被絆倒，這是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔闷仁顾兏瓉淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)探究點(diǎn)三慣性的理解和應(yīng)用【導(dǎo)學(xué)探究】細(xì)致視察下列圖片，分析下列問題(1)如圖甲，鉛球質(zhì)量越小，運(yùn)動(dòng)員投擲的距離越遠(yuǎn)，從運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系分析，這說明什么？(2)如圖乙，轟炸機(jī)為了攜帶更多的炸彈，質(zhì)量很大，但是戰(zhàn)斗機(jī)(圖丙)質(zhì)量都很小，為什么？這說明白什么？【歸納總結(jié)】1.慣性的三個(gè)特點(diǎn)普遍性一切物體皆有慣性，慣性是物體的固有屬性相關(guān)性慣性僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，與受力或運(yùn)動(dòng)狀況等無關(guān)唯一性質(zhì)量是慣性大小的唯一量度2.慣性理解的兩點(diǎn)留意及表現(xiàn)形式(1)慣性理解兩留意①留意一個(gè)“一切”，即一切物體具有慣性；②留意一個(gè)“唯一”，即質(zhì)量是慣性大小的“唯一”量度．(2)慣性的表現(xiàn)形式①在物體不受外力時(shí)，慣性表現(xiàn)為保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．②在物體受力時(shí)，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變更的難易程度，質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難變更．3．慣性與慣性定律慣性慣性定律基本含義物體本身固有的一種屬性物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(牛頓第肯定律)理解要點(diǎn)①與是否運(yùn)動(dòng)無關(guān)，與速度大小無關(guān)②與是否受力無關(guān)③與所在位置無關(guān)④只與質(zhì)量有關(guān)①無法用試驗(yàn)干脆驗(yàn)證，它所描述的是一種志向狀態(tài)，即不受力的狀態(tài)②當(dāng)物體所受合力為0時(shí)，其效果跟不受力作用相同，但“所受合力為0”不能說成“不受力作用”與力的關(guān)系①無關(guān)②慣性不是一種特別的力強(qiáng)調(diào)了力的作用效果——變更運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(產(chǎn)生加速度)提示：物體具有慣性是沒有附加限制條件的，而慣性定律是一種規(guī)律．【典例示范】題型1慣性的理解例4物體保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)稱為慣性．下列有關(guān)慣性的說法中，正確的是()A．乘坐汽車時(shí)系平安帶可減小慣性B．運(yùn)動(dòng)員跑得越快慣性越大C．汽車在剎車時(shí)才有慣性D．物體反抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變更的“本事”是慣性題型2利用慣性分析實(shí)際問題例5如圖所示，一個(gè)劈形物體A(各面均光滑)放在固定的斜面上，上表面水平，在其上表面放一個(gè)光滑小球B.劈形物體由靜止起先釋放，則小球在遇到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是()A．沿斜面對下的直線 B．豎直向下的直線C．無規(guī)則的曲線 D．垂直斜面的直線素養(yǎng)訓(xùn)練4漫畫中的情景在公交車急剎時(shí)常會(huì)出現(xiàn)．為提示乘客留意，公交公司征集到幾條友情提示語，其中對慣性的理解正確的是()A．站穩(wěn)扶好，克服慣性B．穩(wěn)步慢行，避開慣性C．當(dāng)心急剎，失去慣性D．謹(jǐn)防意外，慣性恒在素養(yǎng)訓(xùn)練5如圖為某機(jī)場為便利旅客通行，安裝的一種水平電梯．下列說法正確的是()A．人剛踏上電梯時(shí)有向前傾的趨勢B．人剛踏上電梯時(shí)受到向前的摩擦力C．電梯速度越大，人剛踏上電梯時(shí)的慣性越大D．電梯速度越大，人剛踏上電梯時(shí)受到的摩擦力越大隨堂演練·自主檢測——突出創(chuàng)新性素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.通過志向斜面試驗(yàn)得出“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由”的科學(xué)家是()A．亞里士多德 B．伽利略C．笛卡兒 D．牛頓2．(多選)大貨車不能超載，也不能超速行駛，否則存在交通隱患，下列說法正確的有()A．大貨車超載會(huì)導(dǎo)致慣性變小B．大貨車超載會(huì)導(dǎo)致慣性變大C．大貨車超速會(huì)導(dǎo)致慣性變大D．大貨車超速不會(huì)導(dǎo)致慣性變更3．關(guān)于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變更，下列說法中正確的是()A．只要物體的速度大小不變，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不變B．若物體的位移變更，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)肯定變更C．若物體受到幾個(gè)力的作用，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)肯定變更D.物體受到的合外力為零，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)肯定不變4．(多選)下列各圖所示現(xiàn)象中，利用了慣性的是()A．自行車滑行B．使錘子套緊C．系好平安帶D．跳遠(yuǎn)助跑5．如圖所示，某同學(xué)面對車行駛方向坐在沿平直軌道勻速行駛的列車車廂里．這位同學(xué)發(fā)覺面前的水平桌面上一個(gè)原來靜止的小球突然向他滾來，則可推斷()A．列車正在剎車B．列車突然加速C．列車突然減速D．列車仍在勻速直線運(yùn)動(dòng)第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律1．牛頓第肯定律必備學(xué)問·自主學(xué)習(xí)一、1．自然受迫趨向2．力靜止二、1．等高同一更遠(yuǎn)2．維持3．勻速直線三、1．勻速直線運(yùn)動(dòng)靜止外力2．勻速直線運(yùn)動(dòng)靜止慣性3．大量度固有關(guān)鍵實(shí)力·合作探究探究點(diǎn)一【典例示范】例1解析：伽利略志向試驗(yàn)是在牢靠事實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的推理，將試驗(yàn)志向化，并符合物理規(guī)律，得到正確的結(jié)論．②是牢靠事實(shí)，因此放在第一步，①③④是在無摩擦狀況下的志向化推論，所以志向試驗(yàn)的排列為②③①④，故選項(xiàng)B正確．答案：B例2解析：當(dāng)物體所受合力為零時(shí)，依據(jù)牛頓第肯定律可知，物體將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，物體運(yùn)動(dòng)方向肯定不變，運(yùn)動(dòng)快慢也肯定不變，A、B錯(cuò)誤，C正確；物體受力的作用，但受到的力可能是一對平衡力，故它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不肯定變更，D錯(cuò)誤．答案：C素養(yǎng)訓(xùn)練1解析：亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由，有力作用在物體上，物體才會(huì)運(yùn)動(dòng)，沒有力作用時(shí)它就靜止，A正確；伽利略認(rèn)為力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由，而是變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，他認(rèn)為水平面上的物體(有速度)若不受摩擦力，會(huì)保持原來的速度持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去，B、D正確；牛頓第肯定律揭示了力與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，即物體的運(yùn)動(dòng)不須要力來維持，力的作用效果是變更物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(速度)，C錯(cuò)誤．答案：ABD素養(yǎng)訓(xùn)練2解析：伽利略志向斜面試驗(yàn)是以試驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，通過邏輯推理得出結(jié)論，故A錯(cuò)誤．對水平面上的小球受力分析，小球受重力和支持力，故B錯(cuò)誤．小球從左側(cè)斜面上某高度處由靜止?jié)L下，再滾上右側(cè)斜面，假如斜面光滑，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r(shí)的高度，減小右側(cè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍將到達(dá)同一高度，但這時(shí)它要運(yùn)動(dòng)得遠(yuǎn)些，故C錯(cuò)誤．該試驗(yàn)說明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由，故D正確．答案：D探究點(diǎn)二【典例示范】例3解析：牛頓第肯定律是在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上推理概括出來的科學(xué)理論，而不是干脆通過試驗(yàn)得出的，但它是一條具有實(shí)際意義的物理規(guī)律，A、B錯(cuò)誤；牛頓第肯定律是描述運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的定律，而慣性是物體的一種固有屬性，C錯(cuò)誤；由牛頓第肯定律的內(nèi)容可知D正確．答案：D素養(yǎng)訓(xùn)練3解析：A、B對：牛頓第肯定律描述的是物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)不變．C錯(cuò)、D對：牛頓第肯定律還揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，力是變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由．在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來，是由于摩擦力的作用而變更了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；奔跑的運(yùn)動(dòng)員，遇到障礙而被絆倒，是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔枚兏诉\(yùn)動(dòng)狀態(tài)．答案：ABD探究點(diǎn)三【導(dǎo)學(xué)探究】提示：(1)這說明鉛球質(zhì)量越小，越簡單獲得更大的速度，即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越簡單變更，慣性越?。?2)戰(zhàn)斗機(jī)要求動(dòng)作敏捷，例如在極短的時(shí)間加速或轉(zhuǎn)彎，以躲避來襲導(dǎo)彈，即戰(zhàn)斗機(jī)要求運(yùn)動(dòng)狀態(tài)簡單變更，慣性小．說明物體的慣性大小與其質(zhì)量有關(guān)．【典例示范】例4解析：A錯(cuò)：乘坐汽車時(shí)系平安帶不是減小慣性，是在緊急剎車時(shí)可以防止人由于慣性而飛離座椅，造成損害．B、C錯(cuò)：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，與速度的大小無關(guān)．D對：任何物體都有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，物體反抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變更的“本事”是慣性．答案：D例5解析：由于小球放在劈形物體A上，劈形物體A的上表面光滑，在劈形物體A下滑過程中，小球在水平方向上不受外力作用，則小球在水平方向上沒有位移，僅沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，故B正確．答案：B素養(yǎng)訓(xùn)練4解析：慣性是物體具有的保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，是物體固有的屬性，不能被克服或避開，也不會(huì)失去，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．答案：D素養(yǎng)訓(xùn)練5解析：A錯(cuò)，B對，人剛踏上電梯時(shí)，人相對電梯有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢，則受到向前的摩擦力，從而會(huì)有向后傾的趨勢．C錯(cuò)：人的慣性只由人的質(zhì)量確定，與電梯的速度無關(guān)．D錯(cuò)：摩擦力的大小與相對速度無關(guān)．答案：B隨堂演練·自主檢測1．