4.1 牛顿第一定律 导学案-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

京城众杰中学 主备人：章明华 审核： 李金瑞 高一物理 必修一第四章 运动和力的关系 编号：27班级： 小组： 姓名： 评价： 预 阅读教材82页到83页回答以下问题 【自主学习】 一、运动学:在力学中,只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分支,叫作运动学。 动力学:研究运动和力的关系的分支,叫作动力学。 2、 理想实验的魅力 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 三、牛顿第一定律 1.牛顿第一定律的内容 一切物体总保持 状态或 状态,除非作用在它上面的 迫使它改变这种状态。 2.牛顿第一定律的意义是什么? 提示:牛顿第一定律揭示了 的关系。即力不是 物体运动状态的原因,而是 物体运动状态的原因。 3.惯性:物体这种保持原来 状态或静止状态的性质。一切物体都具有惯性，牛顿第一定律又叫作惯性定律。 四、惯性与质量 1.惯性大小的量度是什么? 2.质量只有大小,没有方向,是标量,用符号m表示。在国际单位制中,质量的单位是千克,符号为kg。 知识点一 对伽利略的斜面实验的理解 (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如何引起的? (2)(科学推想)若两个斜面均光滑,则小球能上升到原来的高度吗? (3)(科学推想)若减小另一个斜面的倾角,小球将如何运动? (4)(科学推想)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,将如何运动? 【归纳提升】 理想实验的意义 (1)伽利略用“实验+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”在自然科学的理论研究中有着重要的作用。但是,“理想实验”只不过是一种逻辑推理的思维过程,它的作用只限于逻辑上的证明与反驳,而不能用来作为判断结论正确与否的标准。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。 知识点二 对牛顿第一定律的理解 问题引领 如图所示,将一小车从斜面的同一高度由静止释放,最后小车停在了不同水平面上的不同距离处。 (1)小车在斜面上时的合力方向向哪?此时小车做什么运动?小车在水平面上时的合力方向向哪?此时小车做什么运动?表明物体的运动与力存在什么关系? (2)三图中,由上到下小车沿水平面运动的距离逐渐变远,原因是小车受到的阻力逐渐减小,可以猜想,如果水平面光滑,小车将做什么运动? 【归纳提升】 1.运动状态改变即速度发生变化的三种情况 (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)速度的大小和方向同时发生改变。 2.牛顿第一定律的理解 (1)揭示了运动和力的关系:定律的后半句“直到有外力迫使它改变这种状态为止”,说明了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因。 (2)明确了惯性的概念:定律的前半句“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”,揭示了物体所具有的一个重要的属性——惯性,即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律。 3.牛顿第一定律的意义: ①牛顿第一定律不是实验定律,它是在实验事实的基础上,通过逻辑推理总结得出的。 ②牛顿第一定律描述的是物体不受外力时所处的运动状态:匀速直线运动状态或静止状态。 ③牛顿第一定律适用于物体所受合外力为零的情况。 引 【学习目标】 1.知道伽利略的理想实验及其推理过程。 2.理解牛顿第一定律的内容及意义。 3.明确惯性的概念,会解释有关的惯性现象。 【重点难点】 1.通过对伽利略的斜面实验的分析总结出运动与力的关系,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研究方法。 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。 研 牛顿第一定律 展 例1 例2 3 4 点 强调记忆，纠正错误，手把手教学生分析问题的方法 测 【例1】理想实验有时能深刻地反映自然规律。如上图所示,伽利略设想了一个理想实验,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,小球在这一斜面上仍然要达到原来的高度; ②两个斜面对接,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: (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,①③④是推论 C.③是事实,①②④是推论 D.④是事实,①②③是推论 【例2】 (多选)下列说法正确的是(　 　) A.由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静止或匀速直线运动状态 B.伽利略的理想斜面实验证明了力不是物体维持运动的原因 C.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律,因此物体只在不受外力时才有惯性 D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动状态改变的原因 固 1.关于牛顿第一定律,以下说法错误的是(　　) A.牛顿第一定律又叫惯性定律 B.牛顿第一定律是牛顿通过大量实验总结出来的实验结论 C.牛顿第一定律说明一切物体都有惯性 D.牛顿第一定律说明力可以改变物体的运动状态 2.右图为月球车示意图,当该月球车分别在地面以较小的速率和在月面以较大的速率行驶时,下列判断正确的是(　　) A.在地面运动时的惯性较大 B.在月面运动时的惯性较大 C.在地面和月面惯性一样大 D.在地面运动时的质量较大 3.某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿着球筒的中部，另一只手用力击打羽毛球筒的上端．则下列判断正确的是(　　) A．此同学无法取出羽毛球 B．羽毛球会从筒的下端出来 C．羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来 D．该同学是在利用惯性取羽毛球 4.如图所示，将一玻璃瓶装水后密闭，并平放在水平桌面上，在瓶的中部有一小气泡处于静止状态，现用力突然将瓶子向前推动，使其在桌面上向前运动一段后停止，可看到气泡相对瓶子的运动情况是（　　） A．向前 B．向后 C．先向前，再向后 D．先向后，再向前 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $