第四章 1.牛顿第一定律-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一物理必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（人教版）

1．牛顿第一定律 【学习目标】 学科知识 学科能力 学科素养 1．对伽利略理想实验的理解 2．对牛顿第一定律的理解 3．惯性与质量 1．知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论 2．理解牛顿第一定律的内容及意义 3．知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象 通过简单实验探究，推理得出力与运动的关系，进而得出牛顿第一定律，培养学生科学探究和逻辑推理能力，通过事例分析，建立惯性这个物理概念，培养学生建构物理模型，树立物理观念的意识 知识点一　伽利略理想实验 伽利略理想斜面实验如图所示，小球沿斜面由静止滚下，再滚上另一斜面。 (1)在实际生活中，小球滚上另一斜面的最大高度等于h吗？ (2)设想斜面是光滑的，小球滚上另一斜面的最大高度等于h吗？ (3)设想斜面是光滑的，若减小第二个斜面的倾角，小球还能滚到另一斜面高h处吗？与没减小斜面的倾角之前相比，小球滚到另一斜面高h处通过的路程如何变化？ (4)设想第二个斜面变成水平面，这时小球试图滚上另一斜面的相同高度，但永远达不到。这时小球的运动能停下来吗？ 提示：(1)不等。滚上另一斜面的最大高度小于h。 (2)等于h。 (3)能，通过的路程变大。 (4)不能，永远运动下去。 1．亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某个地方。 2．伽利略的理想实验 (1)斜面实验： ①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； ②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； ③当第二个斜面放平，小球将永远运动下去。 (2)伽利略的观点：力不是维持物体运动的原因。 3．笛卡儿的观点：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，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。 学生用书↓第91页 1．在研究运动和力的关系时，伽利略设计了著名的理想斜面实验(如图所示)，将可靠的事实和缜密的逻辑推理结合起来，能更深刻地反映自然规律。下面给出了伽利略斜面实验的五个事件，请对事件的性质进行判断并正确排序：由A点静止释放的小球，①若没有摩擦时，能滚到另一斜面与A点等高的C点；②当减小斜面动摩擦因数时，滚到另一斜面的最高位置，更接近于等高的C点；③若没有摩擦时减小斜面BC的倾角，小球将通过较长的路程，到达与A点等高的D点；④若没有摩擦时，当另一斜面水平放置时，小球将沿水平面一直运动下去；⑤不能滚到另一斜面与A点等高的C点。以下排序正确的是(　　) A．事实⑤→事实②→推论①→推论③→推论④ B．事实⑤→事实②→推论③→事实①→推论④ C．事实⑤→事实②→事实①→推论③→推论④ D．事实⑤→事实②→推论①→事实③→推论④ A　[由实验事实⑤不能滚到另一斜面与A点等高的C点，实验事实②当减小斜面动摩擦因数时，滚到另一斜面的最高位置，更接近于等高的C点，从而可推理出①若没有摩擦时，能滚到另一斜面与A点等高的C点，接着推理出③若没有摩擦时减小斜面BC的倾角，小球将通过较长的路程，到达与A点等高的D点，最后使斜面水平放置，小球将沿水平面一直运动下去，即④，故A正确，B、C、D错误。] 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，物体的运动状态才会改变 B．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 C．笛卡儿指出：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，既不会停下来，也不会偏离原来的方向 D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 BCD 1．伽利略理想实验的意义 (1)伽利略用“实验和科学推理”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学研究中的基础地位。 (3)揭示了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。 2．真实实验与理想实验的比较 真实实验 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 理想实验是一种思维活动，是从抽象思维中设想出来的、无法做到的实验。 知识点二　牛顿第一定律 如图是冰壶在冰面上的运动情景。冰壶比赛过程中，运动员在冰壶前面擦扫冰面，可以使表面冰层融化，形成一层薄薄的水膜，而水膜的阻力比冰面要小，所以冰壶可以滑行地更远。 (1)图中的冰壶为什么会停下来？它说明了什么问题？ (2)试猜想如果冰壶不受外力作用将处于什么状态？ 学生用书↓第92页 (3)从(1)、(2)两个问题中，我们能得到什么结论？ 提示：(1)冰壶停下来是因为受到了冰面的摩擦力作用。说明力是改变物体运动状态的原因。 (2)冰壶