第5章 第1节 牛顿第一运动定律-【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，鲁科版）

第1节　牛顿第一运动定律 学习目标 课标解读 1.知道伽利略和亚里士多德对运动的不同观点。 2.知道伽利略理想实验的推导方法。 3.理解牛顿第一定律的内容和意义。 4.理解惯性的概念以及影响惯性大小的因素,会解释与惯性相关的现象。 1.通过惯性、牛顿第一定律的学习体会物理观念的生成过程。 2.通过理想斜面实验的学习,体会建构物理模型的科学思维方式。 3.利用对生活中惯性现象的认识,体会科学探究在认识惯性过程中所起的作用。 4.知道运动和力关系的认识历程,培养认真、实事求是探索自然规律的科学态度。 一、力与运动的关系 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.伽利略的观点 (1)理想实验(如图所示),小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下,无论右侧坡度如何,都会上升到几乎等高的地方。 (2)斜面倾角越小,小球运动到同一高度所经历的路程越远;当斜面倾角逐渐减小到0,右侧变为水平面时,小球将为了达到那个永远无法达到的高度而一直运动下去。 (3)结论:维持物体的运动不需要外力。 3.笛卡儿的观点 若没有其他原因,运动的物体将继续以原来的速度沿直线运动。 4.力和运动的关系 力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。 二、牛顿第一运动定律及其意义 1.牛顿第一定律 (1)内容:一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,除非有外力迫使它改变这种状态。 (2)意义:揭示了力是改变物体运动状态的原因。 2.惯性 (1)内容:任何物体都有保持静止或匀速直线运动状态不变的属性,物理学中将这种属性称为惯性。 (2)理解。 ①惯性大小表示了物体运动状态改变的难易程度。 ②质量是描述物体惯性大小的物理量。 ③惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动情况无关。 1.思考判断 (1)亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动。(　√　) (2)伽利略认为,没有力作用在物体上,它就不能运动。(　×　) (3)笛卡儿认为若没有力作用,物体的运动状态就不会改变。(　√　) (4)物体只有处于静止状态或匀速直线运动状态时才有惯性。(　×　) (5)质量越大的物体,惯性越大。(　√　) 2.思维探究 (1)伽利略和亚里士多德对“力和运动关系”的观点的最本质区别是什么? 答案:两人所持观点的最本质区别是力是不是维持物体运动的原因。亚里士多德认为力是维持物体运动的原因;伽利略认为物体的运动不需要力来维持。 (2)随着科技的不断发展,“理想实验”能否变成真实的科学实验? 答案:不能,理想实验是一种思维活动,是抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验。 (3)做自由落体运动的物体,如果下落过程中某时刻重力突然消失,物体将如何运动? 答案:重力消失后,物体将不受力,由牛顿第一定律知,物体将以重力消失时的速度做匀速直线运动。 要点一　对牛顿第一定律的理解 　冰壶在冰面上运动时,如果摩擦阻力比较大,冰壶很快停下来;如果摩擦阻力很小,冰壶将运动很长时间。 探究:(1)运动和力有什么关系? (2)运动的物体如果不受外力作用将处于什么状态? 答案:(1)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)原来运动的物体不受外力时,将以原来的速度做匀速直线运动。 1.运动状态改变的三种情况 (1)速度的方向不变,大小改变。 (2)速度的大小不变,方向改变。 (3)速度的大小和方向都改变。 2.对牛顿第一定律的理解 [例1] 下列关于牛顿第一定律的说法正确的是(　D　) A.牛顿第一定律是实验定律 B.牛顿第一定律只是提出了惯性的概念 C.牛顿第一定律提出了当物体受到的合外力为零时,物体将处于静止状态 D.牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运动规律,又提出了力是改变物体运动状态的原因 解析:牛顿第一定律不是实验定律,A错误;牛顿第一定律提出了惯性的概念,同时又指出了物体运动状态改变的原因,B错误;牛顿第一定律提出了物体不受外力作用时,物体将处于静止状态或匀速直线运动状态,所以C错误;综上所述,选项D是正确的。 牛顿第一定律巧应用 (1)由“因”索“果”:在判断运动和力之间的关系时,一定要把握准牛顿第一定律的含义,即力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。 (2)由“果”索“因”:如果物体的运动状态发生改变,则物体必然受到不为零的合外力的作用,所以判断物体的运动状态是否改变以及如何改变,应分析物体的受力情况。 [针对训练1] 关于运动与力的关系,下列说法正确的是(　D　) A.物体受到合力为零时,它一定处于静止状态 B.物体的运动方向与它所受的合力的方向一定相同 C.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态可能不发生改变 D.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态一定发生改变