第四章 第一节　牛顿第一定律-【正禾一本通】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）

第四章 运动和力的关系 第一节 牛顿第一定律 ► 对应学生用书P94 【课程标准】　1.理解牛顿第一定律。 2．能用牛顿第一定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。 知识点一 | 理想实验的魅力 　　　　　　　　　　　　　　　　 教材新知梳理 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，物体就要静止在某个地方。 2．伽利略的理想实验 (1)斜面实验：如图所示，让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度，减小第二个斜面的倾角，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长，当第二个斜面最终变为水平面时，小球将永远运动下去。 (2)推理结论：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。 关键核心突破 [情境导思] 1．有人认为伽利略斜面实验是理想实验，无法在实验中验证，故不能揭示自然规律，该说法是否正确？ 提示：该说法是错误的。伽利略的理想斜面实验是建立在可靠的事实基础上并进行合理外推，使得实验更能抓住主要因素，从而深刻地揭示了自然规律。 2．随着科技的不断发展，伽利略的“理想实验”能否变成真正的科学实验？ 提示：不能，绝对光滑不可能实现。 [要点培优] 1．伽利略的理想实验 (1)(实验事实)如图所示，两个斜面平滑地对接在一起，小球从一个斜面的某一高度自由滚下，在第二个斜面上所到达的高度与它在第一个斜面上开始滚下时的高度几乎相等，伽利略分析高度的微小差别是由摩擦阻力引起的。 (2)(科学推理)若两个斜面均光滑，则小球一定会上升到原来的高度。 (3)(科学推理)若减小第二个斜面的倾角，则小球仍然会到达相同的高度，不过，在第二个斜面上滚得远些。 (4)(科学推理)若将第二个斜面放平(成为水平面)，那么小球从第一个斜面上滚下来之后，要到达原有高度，将以恒定的速度在无限长的水平面上永远不停地运动下去。 2．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。 (4)“理想实验”的研究方法在自然科学的理论研究中有着重要的作用。但是，“理想实验”的方法也有其一定的局限性，由“理想实验”所得出的任何推论，都必须由观察或实验的结果来检验。 题组应用培优 [例1] (多选)下图所示的装置可以演示伽利略的理想斜面实验。装置为两个对接的斜面，让小球沿左边的斜面滑下，并滚上右边的斜面，然后改变右边斜面的倾角，重复操作，利用曝光频率一定的相机拍下小球在运动过程中的图片，则(　　) A．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的依据，因此牛顿第一定律是实验定律 B．由图可知小球在右侧的斜面上的速度逐渐减小，因此证实了“物体的运动需要力维持” C．当右侧的斜面水平时，小球近似做匀速直线运动，说明“如果没有外力的作用，小球将在水平面上永远运动下去” D．如果没有摩擦，小球在右边的斜面上将运动到与左边释放点相同的高度 解析：选CD。该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的依据，但斜面没有摩擦力只是一种假设，所以该实验是一种理想化实验，牛顿第一定律不是实验定律，所以A错误；小球在右侧的斜面上的速度逐渐减小是因为受力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，B错误；根据实验，右侧的斜面水平时，小球近似做匀速直线运动，如果没有外力作用，小球将在水平面上永远运动下去，故C正确；如果没有摩擦，小球一定会上升到与释放点相同的高度，D正确。 【温馨提示】　理解理想实验时应注意的三点 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。 2．理想实验是一种思维活动，是抽象思维中设想出来的、无法做到的实验。 3．理想实验是以可靠的实验事实为基础的。 [训练]1.(多选)(2023·广东高中学业考试)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，既不停下来也不偏离原来的方向 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 解析：选BCD。亚里士多德认为物体的运动需要力来维持，选项A错误；牛顿根据选项B中伽利略的正确观点和选项C中笛卡儿的正确观点，得出了选项D的正确观点，选项B、C、D正确。知识点二 | 牛顿第