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，教科版）

1　牛顿第一定律 [学习目标] 1.知道亚里士多德的运动理论,知道伽利略理想实验的推理过程,知道理想实验是科学研究的重要方法。 2.理解牛顿第一定律的内容和意义。 3.理解惯性的概念以及影响惯性大小的因素,会用惯性解释相关的 现象。 知识点一　亚里士多德的运动理论 　亚里士多德把运动分为两大类——自然运动和受迫运动。前者是说轻的物体向上运动,重的物体向下运动,这样的运动无须外力的帮助,它自身就能实现;后者是说地面上的物体必须依靠外力的不断作用才能使它们运动起来,外力一旦消失,运动也就停止了。 知识点二　伽利略的研究工作 1.观点:在地面上所有运动物体之所以会停下来,是因为摩擦的缘故。 2.理想实验:如图所示,小球沿左斜面向下运动,会越来越快;随后小球沿右斜面向上运动,会越来越慢。若摩擦可以忽略不计,小球最终会到达与左斜面同样的高度。改变右斜面的坡度,坡度越小,小球要达到同样的高度经过的坡长就会越长。由此,伽利略推测,如果右斜面变成水平面,并且没有任何阻碍,小球将达不到原来的高度,就应永远运动下去。 3.结论:原来运动的物体,如果没有其他物体的作用,将会一直保持运动下去。由此,他否定了亚里士多德关于运动和力的关系的错误认识。 4.笛卡尔的完善:笛卡尔指出不受其他物体作用时,原来运动的物体将会做匀速直线运动。 知识点三　牛顿第一定律　惯性 1.内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 2.惯性 (1)惯性:一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。我们把物体的这种性质,叫作惯性。牛顿第一定律也称为惯性定律。 (2)量度:质量是物体惯性大小的量度。物体的质量越大,惯性越大。 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)笛卡尔认为若没有力的作用,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。(　√　) (6)牛顿第一定律是实验定律。(　×　) 2.思维探究 (1)物体受到外力的作用,其运动状态是否一定改变? 答案:不一定。当物体所受合外力为零时,其运动状态就不改变。 (2)沪杭高铁的列车最高速度可以达到每小时400多千米,是世界上跑得最快的列车之一。列车速度快了,惯性大了,刹车也困难了,你认为这种说法正确吗? 答案:这种说法是错误的。惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关,列车提速后,其质量不变,惯性也不变。 (3)运动的乒乓球很容易被“抽杀”,而运动的重型汽车却很难停下来,这是为什么? 答案:乒乓球的质量小,惯性小,运动状态容易改变;重型汽车的质量大,惯性大,运动状态不容易改变。 要点一　伽利略理想实验 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)理想实验是一种科学抽象,虽然它是抽象思维中设想出来的,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,从而深刻揭示了物理现象的本质,理想斜面实验反映了一种重要的物理思想。 (2)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。伽利略设想了一个理想实验,如图所示的斜面实验,其中有一个是实验事实,其余是推论。 ①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的高度。 ②两个平滑对接的斜面,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,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动。 (1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列　　　　(只要填写序号即可)。  (2)在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是　　　　。  A.①是事实,②③④是推论 B.②是事实,