第1节 牛顿第一定律-【帮课堂】2022-2023学年高一物理同步精品讲义（人教2019必修第一册 ）

第1节 牛顿第一定律 ( 目标导航 ) 课程标准 课标解读 1．知道伽利略的理想实验及其推理过程，知道理想实验是科学研究的重要方法。 2．理解牛顿第一定律的内容及意义。 3．理解惯性的概念，会解释惯性的有关现象。 4．能够应用牛顿第一定律分析求解问题。 1、通过阅读或者查阅资料等途径了解牛顿第一定律的发现过程，体会人类认识事物本质的曲折过程，培养学生严谨的科学态度。 2、能准确叙述牛顿第一定律的内容，并能对该定律所揭示的运动和力的关系问题有较深刻的理解。 3、了解伽利略关于运动和力的关系的认识，了解他的理想实验和相应的推理过程，领会实验加推理的科学研究方法，培养学生科学推理和想象能力。 4、能通过实例说明质量是物体惯性大小的量度。 ( 知识精讲 ) 知识点01 “ 运动与力的关系”的历史认知 1.亚里士多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方. 2.伽利略的理想实验 (1)斜面实验：让静止的小球从第一个斜面滚下，冲上第二个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度.减小第二个斜面的倾角，小球滚动的距离增大，但所达到的高度相同.当第二个斜面放平，小球将永远运动下去. (2)推理结论：力不是(填“是”或“不是”)维持物体运动的原因. 实验事实 让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个对接的斜面 推理1 如果没有摩擦力，小球将上升到原来的高度. 推理2 如果减小第二个斜面的倾斜度，小球会通过更长的路程，仍然可以达到原来的高度. 推理3 继续减小第二个斜面的倾斜度，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而将沿水平面持续运动下去. 实验结论 力不是维持物体运动的原因. 实验的意义 ①伽利略用“实验+科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点； ②第一次确立了物理实验在物理研究中的基层地位； ③揭示了力不是维持物体运动的原因. 3.笛卡尔的观点：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，既不停下来也不偏离原来的方向. 【即学即练1】中国古代科技取得了辉煌的成就，在很多方面走在世界前列．例如春秋战国时期，墨家的代表人物墨翟在《墨经》中，就已对力做了比较科学的阐述：“力，刑(形)之所以奋也”．这句话的意思是：力能使物体由静止开始运动，或使运动的物体运动得越来越快．下列说法中，与墨翟对力的阐述最接近的是(　　) A．力是维持物体运动的原因 B．力是物体位移变化的原因 C．力是物体位置变化的原因 D．力是物体运动状态改变的原因 【答案】D. 【解析】：由题意可知：“力，刑(形)之所以奋也”这句话的意思是：力能使物体由静止开始运动，或使运动的物体运动得越来越快，即力起到了改变物体运动状态的作用，与力是改变物体运动状态的原因相接近，故D正确，A、B、C错误． 【即学即练2】伽利略斜面实验的“合理外推”示意图如图所示，伽利略的成功，不仅在于找出了落体运动的规律，更重要的是开辟了一条物理学的研究之路，下列说法正确的是（　　） A．让小球在倾角较小的斜面上运动，目的是延长物体的运动时间，加快物体的下落速度 B．让小球在斜面上运动来研究自由落体运动，其实质是“放大重力”，减小位移延长时间 C．伽利略对落体的研究思路概括如下：发现问题→提出猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论 D．伽利略把竖直实验的结果推广到斜面情况，是思维方法的一种“升华”，这种方法被称为“放大法” 【答案】C 【解析】A．让小球在倾角较小的斜面上运动，目的是延长物体的运动时间，减小物体下落的速度，故A错误； B．让小球在斜面上运动来研究自由落体运动，其实质是“冲淡重力”，故B错误； C．伽利略对落体的研究思路概括如下，发现问题→提出猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论，故C正确； D．伽利略把斜面实验的结果推广到竖直情况，是思维方法的一种“升华”，这种方法被称为“合理外推”，故D错误。 故选C。 知识点02 牛顿第一定律 1.牛顿第一定律 (1)内容：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. 运动状态改变即速度发生变化，有三种情况：(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. (2)意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都具有惯性，因此牛顿第一定律又被叫作惯性定律； ②揭示了运动和力的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因. ③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. ④牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的.