(教案)第5章 第1节 牛顿第一运动定律-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册(鲁科版2019)

第1节　牛顿第一运动定律 学业要求＋核心素养 1．体会伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的不同观点和依据。(物理观念) 2．知道伽利略理想实验及推理方法。(科学探究) 3．理解牛顿第一定律的内容和含义。(科学思维) 4．知道惯性，并会正确解释有关现象。(物理观念) 一、力与运动的关系 1．基础梳理 (1)亚里士多德的观点：有外力的作用时物体才能运动，要维持物体的运动就需要外力。 (2)伽利略的理想实验结论：没有力也可以有运动，维持物体的运动不需要外力。 2．尝试探究 如图所示是伽利略设计的理想实验。 (1)小球能否上升到另一个斜面的同一个高度处呢？为什么？ 提示：小球不能上升到另一个斜面的同一高度处，因为有摩擦力的存在。 (2)如果斜面绝对光滑，会怎样呢？ 提示：在没有摩擦力的情况下，小球可以上升到原来静止时的高度。 (3)如果斜面光滑，我们把右面的斜面倾斜程度变缓，你会发现什么规律？ 提示：减小右面斜面的倾角，小球仍然要达到原来的高度，但是要通过更长的路程。继续减小右面斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球就要沿着水平面以恒定的速度持续运动下去。 (4)伽利略的理想实验验证了什么？ 提示：物体的运动不需要力来维持。 二、牛顿第一定律 1．基础梳理 牛顿第一定律：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有外力迫使它改变这种状态。 2．尝试探究 (1)牛顿第一定律可不可以用实验来直接验证？什么时候物体可以看成不受力？ 提示：不受力的物体是不存在的，所以牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不能用实验来直接验证。当物体受力但所受外力的合力为零时可以看成物体不受力。 (2)一个在足球场上滚动的足球最终会静止下来，没有保持匀速直线运动状态。这与牛顿第一定律是否矛盾？为什么？ 提示：这与牛顿第一定律并不矛盾。牛顿第一定律指物体不受外力时处于静止状态或匀速直线运动状态，在受到外力的作用时，物体的运动状态会发生改变。足球最终会静止下来，是受到了摩擦力的作用。 三、惯性 1．基础梳理 惯性：任何物体都有保持静止或匀速直线运动状态的属性，物理学中将这种属性称为惯性。 2．尝试探究 如图所示，有一辆超载的汽车在路面上行驶，试分析下列问题。 (1)相比空载的相同汽车，哪辆车更容易启动或刹车？这说明什么？ 提示：空车更容易；说明质量小的物体惯性小。 (2)汽车不动时，是否也具有惯性？说明什么？ 提示：具有惯性；说明惯性大小与物体所处的状态无关。 (3)汽车在刹车过程中受阻力作用，惯性改变了吗？说明什么？ 提示：没有改变；说明惯性的大小与物体是否受力无关。 1．判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)任何物体只要运动状态不变，它一定不受外力作用。 (　　) ×　提示：也可能是所受外力的合力为零。 (2)如果物体的运动状态发生了改变，物体必受到了不为零的合外力。 (　√　) (3)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。 (　√　) (4)物体运动的速度越大，惯性越大。 (　　) ×　提示：惯性只与物体的质量有关，与速度大小没有关系。 2．(多选)在力学理论的建立过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是(　　) A．伽利略认为力不是维持物体运动的原因 B．亚里士多德认为物体的运动不需要力来维持 C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因 D．伽利略认为力是改变物体运动状态的原因 AD　解析：伽利略认为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，选项A、D正确，选项C错误；亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，他的观点是错误的，选项B错误。 3．关于力和运动的关系，下列说法正确的是(　　) A．物体的速度不断增大，表明物体必受外力作用 B．物体朝什么方向运动，则在这个方向上必受力的作用 C．物体的速度的大小不变，则其所受的合外力必为零 D．物体处于静止状态，则该物体必不受外力作用 A　解析：力是改变物体运动状态的原因，物体的速度不断增大，表明物体的运动状态在发生变化，这是外力作用的结果，故选项A正确；物体的受力方向与运动方向不一定在同一条直线上，故选项B错；速度是矢量，速度变化包括大小和方向的变化，若速度大小不变，方向改变，则不是平衡状态，故受外力，故选项C错；物体处于静止状态时，该物体可能不受外力，还可能受到的外力之和为零，故选项D错。 4．下列关于惯性的说法正确的是(　　) A．战斗机战斗前抛弃副油箱，是为了增大战斗机的惯性 B．乒乓球可快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小 C．火箭升空时，火箭的惯性随其速度的增大而增大 D．做自由落体运动的物体没有惯性 B　解析：物体的惯性只与质量有关，与速度无关。质量越大，惯性越大，质量越小，惯性越小，