内容正文:
第四章 牛顿运动定律
第1节 牛顿第一定律
核心素养导学
物理观念 (1)了解伽利略关于运动和力的关系的认识。
(2)能准确叙述牛顿第一定律的内容。
(3)知道质量是物体惯性大小的量度。
科学思维 (1)能领悟理想实验的科学推理方法及其意义。
(2)能对牛顿第一定律所揭示的运动和力的关系有较深刻理解。
(3)能通过实例说明质量是物体惯性大小的量度,会解释有关的惯性现象。
科学态度与责任 (1)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)通过具体实例,体会生活中惯性的应用与防止,乐于将所学知识应用于日常生活实际。
续表
一、亚里士多德的运动理论 伽利略的研究工作
1.亚里士多德的观点
有外力的作用时物体才能运动,要_____物体的运动就需要外力。
2.伽利略的理想实验
(1)实验设计:
让小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下,冲上右侧斜面,则
①小球将上升到释放时的高度。
②减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来释放时的高度。
③继续减小第二个斜面的倾角,最后变成水平面,小球将沿水平面永远运动下去。
维持
(2)实验结论:物体在水平面上做匀速直线运动时并不需要外力来维持。反驳了亚里士多德的观点。
(3)笛卡尔的观点:不受其他物体作用时,原来运动的物体将会做_____直线运动。
(4)力和运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体_________的原因。
(1)科学实验是一种实践活动,可通过物理过程实现的实验。
(2)理想实验是一种思维活动,是人们在抽象思维中设想出来而无法做到的“实验”。
匀速
运动状态
二、牛顿第一定律 惯性
1.定律内容:一切物体总保持______________状态或______状态,直到有外力迫使它______这种状态为止。
2.惯性:一切物体都有保持_______________状态或______状态的性质,我们把物体的这种性质叫作惯性,牛顿第一定律也称为______定律。
三、质量是惯性大小的量度
1.描述物体惯性大小的物理量是它的_____。
2.质量越大的物体惯性越____。
3.质量只有大小,没有______,是标量。
匀速直线运动
静止
改变
匀速直线运动
静止
惯性
质量
大
方向
(1)惯性不是力,物体具有惯性,而不是物体受到惯性力。
(2)惯性是物体本身固有的一种属性,只与质量有关。
1.如图所示,为冰壶比赛的场景。
请对以下结论作出判断:
(1)静止在地面上的冰壶,当用力推它时,冰壶开始运动,说明力是使冰壶运动的原因。 ( )
(2)当冰壶脱离运动员的作用时,冰壶没有立即停下,而是继续向前运动,说明冰壶具有惯性。 ( )
(3)撤去推力后,冰壶最终能停下来,是冰壶受摩擦力作用的结果。 ( )
(4)如果没有摩擦力,冰壶会一直运动下去。 ( )
×
√
√
√
2.如图甲所示,公交车上站着的乘客身体突然向后倾倒;如图乙所示,公交车内乘客身体突然向前倾倒。
思考:
(1)什么情况下会出现图甲的情境?
(2)什么情况下会出现图乙的情境?
提示:(1)公交车快速启动或突然加速时,乘客会向后倾倒。
(2)公交车急刹车或突然减速时,乘客会向前倾倒。
新知学习(一)|对伽利略理想实验的理解
[任务驱动]
(1)你认为真实实验与理想实验的差别在哪里?
(2)分析“伽利略理想实验”的设计与推理,你能联想到哪种解题方法?请与同学讨论交流。
提示:(1)真实实验是一种实践活动,是可以通过一定的实验器材和实验方法来实现的实验;理想实验是一种思维活动,是在抽象思维中设想出来的、无法做到的实验,但是理想实验是建立在可靠事实的基础之上的。
(2)假设法、极限法。
[重点释解]
1.理想实验推论
一切运动着的物体在没有受到外力的时候,它的速度将保持不变,并且一直沿直线运动下去。
2.理想实验的意义
(1)伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地揭示自然规律。
(2)伽利略的理想实验是把实验和逻辑推理相结合的一种科学研究方法。
[针对训练]
1.伽利略的斜面实验证明了 ( )
A.要使物体运动必须有力作用,没有力作用的物体将静止
B.要使物体静止必须有力作用,没有力作用的物体将运动
C.物体不受外力作用时,一定处于静止状态
D.力不是维持物体运动的原因
解析:伽利略的斜面实验证明了:如果物体不受外力作用,运动的物体将继续以同一速度沿着同一直线运动下去,D正确。
答案:D
2.(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是 ( )
A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物