第四章 1 牛顿第一定律-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习全书word（新教材，人教版）

1　牛顿第一定律 [定位·学习目标] 1.通过对伽利略的斜面实验的分析,掌握运动与力的关系,进一步理解牛顿第一定律,了解研究科学问题需要运用的科学物理方法。 2.通过对生活中的惯性现象的解释,掌握惯性与质量的关系,体会建构物理模型的思维方式。 知识点一　理想实验的魅力 1.力与运动关系的不同认识 代表人物 主要观点 亚里士 多德 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 伽利略 力不是维持物体运动的原因 笛卡儿 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 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。如果第二个斜面倾角减小,小球仍将到达原来的高度,但是运动的距离更长。当斜面最终变为水平面时,小球要到达原有高度将永远运动下去。 (2)实验结论:力不是维持物体运动的原因。 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)伽利略的理想实验是永远无法做到的。(　√　) (2)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因。(　×　) (3)亚里士多德认为物体的自然状态是静止,只有当它受到力的作用时才会运动。(　√　) (4)笛卡儿认为若没有力作用,物体的运动状态就不会改变。(　√　) 知识点二　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。 2.惯性 物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。 3.运动和力的关系 力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。 知识点三　惯性与质量 1.不同物体维持其原有运动状态的“能力”不同,质量大的物体惯性大。描述物体惯性大小的物理量是它的质量。 2.对质量的认识 (1)质量是标(选填“矢”或“标”)量,在国际单位制中的单位是千克,符号为kg。 (2)从物体惯性的角度认识质量:质量是物体惯性大小的唯一量度。 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)由牛顿第一定律可知,做加速直线运动的物体所受外力全部消失时,物体立刻静止。(　×　) (2)物体从竖直向上运动的气球上掉落后,立即向下运动。(　×　) (3)速度越大,物体的惯性越大。(　×　) (4)受力越大,物体的惯性越大。(　×　) 要点一　伽利略理想实验 日常生活中,我们有这样的经验:马拉车,车就前进,马停止用力,车就停下来。 探究:(1)是否有力作用在物体上物体才能运动呢?马不拉车时,车为什么会停下来呢? (2)如果没有摩擦阻力,也不受其他任何力的作用,水平面上运动的物体的运动状态会改变吗? 答案:(1)不是。因为车受到阻力的作用。 (2)如果没有摩擦阻力,也不受其他任何力的作用,水平面上运动的物体将保持原来的速度沿直线永远运动下去,即运动状态不变。 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,在第二个斜面上所达到的高度同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,即在第二个斜面上运动的距离远。 (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,为达到原有高度,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.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。 (4)理想实验是一种科学抽象,在实验室无法验证,但它建立在可靠的事实基础上,以物理事实为依据,经过科学抽象和逻辑推理。抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地揭示了自然规律。伽利略的研究方法的核心是把实验和逻辑推理相结合。 [例1] 理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设计了著名的理想斜面实验,如图所示。下面是关于该实验被打乱的步骤: ①减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要到达原来的高度。 ②图为两个平滑对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面。 ③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度。 ④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球将沿水平面永远运动下去。 (1)请将上述理想实验的步骤按照正确的顺序排列　　　　　　(填写序号即可)。  (2)在上述的实验步骤中,有的属于可靠的实验事实,有的则是理想化的推论,步骤②属于　。  解析: