4.1 牛顿第一定律 导学案 -2026-2027学年高一上学期物理同步备课系列（粤教版必修第一册）

第1节　牛顿第一定律 导学案 　学习目标　 1．了解亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿对运动和力的关系的认识过程。 2．理解伽利略理想斜面实验的推理过程，体会实验与逻辑推理相结合的科学方法。 3．理解牛顿第一定律的内容，知道它不能用实验直接验证。 4．知道惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的量度。 5．理解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。 　学习重难点　 1．牛顿第一定律的内容与惯性。（重点） 2．“力是维持物体运动的原因”这一生活经验的纠正。（难点） 3．惯性的大小只由质量决定，与速度、受力情况都无关。（难点） 　知识回顾　 1．初中学过：一切物体在没有受到力的作用时，总保持　　状态或　　　　　状态。 2．第一章学过：速度是　　，速度的大小改变或　　改变，都叫作速度发生了变化；描述速度变化快慢的物理量是　　　。 3．第三章学过：物体受共点力作用时，如果所受合力为零，物体将处于静止或　　　　　状态。 　自主预习　 1．两千多年前，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　　　。即力是　　　　　　的原因。 2．伽利略通过　　　　　实验，得出了“物体的运动　　　　力来维持”的结论。 3．笛卡尔补充：如果没有其他原因，运动的物体将继续以　　　　沿着　　　　运动，既不停下来，也不偏离原来的方向。 4．牛顿第一定律：一切物体总保持　　　　　状态或　　状态，直到有　　迫使它改变这种状态为止。 5．物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫作　　。　　是惯性大小的量度。牛顿第一定律又叫作　　　　。 　课堂探究　 一、亚里士多德的观点 【情境】箱子原来静止在粗糙的水平面上，人用力推，箱子被推动；手一松开，箱子很快停下来。生活中类似的现象很多：要使物体运动，就得推或拉；停止推拉，物体也就停下来。 1．亚里士多德由此认为：有力作用在物体上，物体才运动；撤掉力，运动就　　。即维持物体运动需要　。 2．这个结论来自　　　　　　，只抓住了表面现象。箱子停下来的真正原因，是它受到了地面的　　　　。 二、伽利略的探索 1．用力推一下静止在水平面上的小车，停止推它之后，小车　　　　停下，而是运动一段距离才停下来。伽利略认为，运动物体之所以会停下来，是因为受到了　　　　的阻碍作用。 【理想斜面实验】 图4-1-2　伽利略的理想斜面实验 （1）让小球从斜面AB的某一高度由静止释放，小球将滚上另一个斜面BC。斜面越光滑，小球上升的高度越接近　　　　；如果没有摩擦，小球将达到与原来　　　　的高度。 （2）减小斜面BC的倾角，小球仍会达到同一高度，但要通过　　　的路程；倾角越小，小球经过的路程就越　。 （3）如果把斜面变成水平面，小球将永远达不到原来的高度，只能以　　　　一直运动下去。 （4）结论：物体的运动　　　　力来维持。这个结论否定了维持近两千年的　　　　　的观点。 【伽利略针和单摆】理想实验的事实依据 图4-1-4　伽利略针和单摆实验过程示意图 （1）把摆球拉到A处由静止释放，小球摆到另一边，几乎能达到　　　　的高度。 （2）在悬点O的正下方O1处钉一根针，摆线碰到针后，小球仍能摆到　　　　；针的位置越高，摆球的运动轨迹越　。 （3）伽利略把小球来回摆动的现象与小球在斜面上的运动联系起来——理想斜面实验虽然是想象中的实验，却建立在　　　　的基础上。 理想实验是科学研究中的一种重要方法：它以可靠的事实为基础，抓住主要因素、忽略次要因素，再进行严密的逻辑推理。伽利略把实验和逻辑推理结合起来的方法，标志着物理学的真正开端。 三、笛卡尔的补充 伽利略只说明了“物体没有受到其他作用时将永远运动下去”，没有说明物体沿什么路径运动。笛卡尔补充：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着　　　　运动，既不会停下来，也不会偏离原来的　　。 四、牛顿第一定律 1．内容：一切物体总保持　　　　　状态或　　状态，直到有　　迫使它改变这种状态为止。 2．运动状态：物体的运动状态用　　描述。速度的大小和方向都不变，运动状态就　　；速度的大小或方向只要有一个改变，运动状态就发生了改变。 3．运动和力的关系：力不是　　　　　　的原因，而是　　　　　　的原因，也就是使物体产生　　　的原因。 4．不受任何外力作用的物体是　　　的，所以牛顿第一定律　　　　用实验直接验证，它是在实验的基础上经过　　　　得出的。我们平时见到的匀速直线运动或静止状态，都是在　　　作用下的结果。 科学家对运动和力的认识历程 科学家 主要观点 研究方法 亚里士多德 伽利略 笛卡尔 牛顿 五、惯性 1．定义：物体具有保持原来　　　　　状态或　　状态的性质，叫作惯性。 2．任何物体无论处于什么状态，都具有惯性——惯性是物体的　　　　。 3．　　是惯性大小的量度：质量越大，惯性越　。惯性的大小与物体的速度、受力情况都　　。 “速度越大越难停下来，所以速度越大惯性越大”是错的——难停下来是因为要改变的速度多，惯性只看质量。“物体受力时才有惯性”“静止的物体没有惯性”同样是错的。 实例 道理 利用惯性 防止惯性危害 　随堂检测　 1．牛顿第一定律揭示了物体的惯性，下列关于惯性的说法正确的是（　　） A．物体的速度越大，惯性越大 B．物体的质量越大，惯性越大 C．物体受力越大，惯性越大 D．物体静止时惯性为零 2．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，与事实相符的是（　　） A．亚里士多德认为，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 B．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法 C．笛卡尔最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因 D．牛顿认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就静止 3．如图所示是儿童喜欢玩的滑板车，下列说法正确的是（    ） A．儿童站在滑板车上静止时，儿童没有受到力的作用 B．儿童单脚蹬地，滑板车会从静止开始向前运动，说明力是维持物体运动状态的原因 C．儿童单脚蹬地，维持滑板车向前做匀速直线运动时，滑板车没有受到力的作用 D．儿童蹬地后双脚站在滑板车上，滑板车会逐渐变慢，说明力是改变物体运动状态的原因 　课堂小结　 认识历程：亚里士多德认为力是维持运动的原因；伽利略用理想斜面实验推翻了这一观点；笛卡尔补充了运动的方向；牛顿总结出第一定律。 牛顿第一定律：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。它不能用实验直接验证。 运动和力：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，即使物体产生加速度的原因。 惯性：一切物体都有惯性，质量是惯性大小的唯一量度。 易错：①惯性与速度无关；②惯性与是否受力、是否运动都无关；③惯性不是力，不能说“受到惯性作用”；④牛顿第一定律描述的是理想情况，不是实验定律。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节　牛顿第一定律 导学案 　学习目标　 1．了解亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿对运动和力的关系的认识过程。 2．理解伽利略理想斜面实验的推理过程，体会实验与逻辑推理相结合的科学方法。 3．理解牛顿第一定律的内容，知道它不能用实验直接验证。 4．知道惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的量度。 5．理解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。 　学习重难点　 1．牛顿第一定律的内容与惯性。（重点） 2．“力是维持物体运动的原因”这一生活经验的纠正。（难点） 3．惯性的大小只由质量决定，与速度、受力情况都无关。（难点） 　知识回顾　 1．初中学过：一切物体在没有受到力的作用时，总保持　静止　状态或　匀速直线运动　状态。 2．第一章学过：速度是　矢量　，速度的大小改变或　方向　改变，都叫作速度发生了变化；描述速度变化快慢的物理量是　加速度　。 3．第三章学过：物体受共点力作用时，如果所受合力为零，物体将处于静止或　匀速直线运动　状态。 　自主预习　 1．两千多年前，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　静止下来　。即力是　维持物体运动　的原因。 2．伽利略通过　理想斜面　实验，得出了“物体的运动　不需要　力来维持”的结论。 3．笛卡尔补充：如果没有其他原因，运动的物体将继续以　同一速度　沿着　一条直线　运动，既不停下来，也不偏离原来的方向。 4．牛顿第一定律：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。 5．物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫作　惯性　。　质量　是惯性大小的量度。牛顿第一定律又叫作　惯性定律　。 　课堂探究　 一、亚里士多德的观点 【情境】箱子原来静止在粗糙的水平面上，人用力推，箱子被推动；手一松开，箱子很快停下来。生活中类似的现象很多：要使物体运动，就得推或拉；停止推拉，物体也就停下来。 1．亚里士多德由此认为：有力作用在物体上，物体才运动；撤掉力，运动就　停止　。即维持物体运动需要　力　。 2．这个结论来自　观察和直觉　，只抓住了表面现象。箱子停下来的真正原因，是它受到了地面的　摩擦力　。 二、伽利略的探索 1．用力推一下静止在水平面上的小车，停止推它之后，小车　并没有马上　停下，而是运动一段距离才停下来。伽利略认为，运动物体之所以会停下来，是因为受到了　摩擦力　的阻碍作用。 【理想斜面实验】 图4-1-2　伽利略的理想斜面实验 （1）让小球从斜面AB的某一高度由静止释放，小球将滚上另一个斜面BC。斜面越光滑，小球上升的高度越接近　原来的高度　；如果没有摩擦，小球将达到与原来　同样　的高度。 （2）减小斜面BC的倾角，小球仍会达到同一高度，但要通过　更长　的路程；倾角越小，小球经过的路程就越　长　。 （3）如果把斜面变成水平面，小球将永远达不到原来的高度，只能以　恒定的速度　一直运动下去。 （4）结论：物体的运动　不需要　力来维持。这个结论否定了维持近两千年的　亚里士多德　的观点。 【伽利略针和单摆】理想实验的事实依据 图4-1-4　伽利略针和单摆实验过程示意图 （1）把摆球拉到A处由静止释放，小球摆到另一边，几乎能达到　与A相同　的高度。 （2）在悬点O的正下方O1处钉一根针，摆线碰到针后，小球仍能摆到　原来的高度　；针的位置越高，摆球的运动轨迹越　长　。 （3）伽利略把小球来回摆动的现象与小球在斜面上的运动联系起来——理想斜面实验虽然是想象中的实验，却建立在　可靠事实　的基础上。 理想实验是科学研究中的一种重要方法：它以可靠的事实为基础，抓住主要因素、忽略次要因素，再进行严密的逻辑推理。伽利略把实验和逻辑推理结合起来的方法，标志着物理学的真正开端。 三、笛卡尔的补充 伽利略只说明了“物体没有受到其他作用时将永远运动下去”，没有说明物体沿什么路径运动。笛卡尔补充：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着　一条直线　运动，既不会停下来，也不会偏离原来的　方向　。 四、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，直到有　外力　迫使它改变这种状态为止。 2．运动状态：物体的运动状态用　速度　描述。速度的大小和方向都不变，运动状态就　不变　；速度的大小或方向只要有一个改变，运动状态就发生了改变。 3．运动和力的关系：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，也就是使物体产生　加速度　的原因。 4．不受任何外力作用的物体是　不存在　的，所以牛顿第一定律　不能　用实验直接验证，它是在实验的基础上经过　逻辑推理　得出的。我们平时见到的匀速直线运动或静止状态，都是在　平衡力　作用下的结果。 科学家对运动和力的认识历程 科学家 主要观点 研究方法 亚里士多德 力是维持物体运动的原因 观察和直觉 伽利略 物体的运动不需要力来维持 实验与逻辑推理相结合（理想实验） 笛卡尔 没有其他原因，物体将以同一速度沿直线运动 补充运动的方向 牛顿 总结出牛顿第一定律 在前人研究的基础上系统总结 五、惯性 1．定义：物体具有保持原来　匀速直线运动　状态或　静止　状态的性质，叫作惯性。 2．任何物体无论处于什么状态，都具有惯性——惯性是物体的　固有属性　。 3．　质量　是惯性大小的量度：质量越大，惯性越　大　。惯性的大小与物体的速度、受力情况都　无关　。 “速度越大越难停下来，所以速度越大惯性越大”是错的——难停下来是因为要改变的速度多，惯性只看质量。“物体受力时才有惯性”“静止的物体没有惯性”同样是错的。 实例 道理 利用惯性 洗手后甩手，把手上的水甩掉 手突然停止运动，水滴由于惯性保持原来的运动 防止惯性危害 严禁汽车超载；乘车系安全带 质量越大惯性越大，紧急时难以刹住车 　随堂检测　 1．牛顿第一定律揭示了物体的惯性，下列关于惯性的说法正确的是（　　） A．物体的速度越大，惯性越大 B．物体的质量越大，惯性越大 C．物体受力越大，惯性越大 D．物体静止时惯性为零 【答案】B 【详解】惯性只由质量决定，物体的质量越大，惯性越大；惯性与运动状态和受力无关。 故选B。 2．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，与事实相符的是（　　） A．亚里士多德认为，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 B．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法 C．笛卡尔最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因 D．牛顿认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就静止 【答案】B 【详解】A C．伽利略最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因，故AC错误； B．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法，故B正确； D．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，物体就静止，故D错误。 故选B。 3．如图所示是儿童喜欢玩的滑板车，下列说法正确的是（    ） A．儿童站在滑板车上静止时，儿童没有受到力的作用 B．儿童单脚蹬地，滑板车会从静止开始向前运动，说明力是维持物体运动状态的原因 C．儿童单脚蹬地，维持滑板车向前做匀速直线运动时，滑板车没有受到力的作用 D．儿童蹬地后双脚站在滑板车上，滑板车会逐渐变慢，说明力是改变物体运动状态的原因 【答案】D 【详解】A．儿童站在滑板车上静止时，儿童受力平衡，受到重力以及滑板车对他的作用力，A错误； B．儿童单脚蹬地，滑板车会从静止开始向前运动，说明力是改变物体运动状态的原因，B错误； C．儿童单脚蹬地，维持滑板车向前做匀速直线运动时，滑板车受到向前的动力和向后的摩擦力作用，C错误； D．儿童蹬地后双脚站在滑板车上，滑板车会逐渐变慢，受阻力作用使速度逐渐减小，说明力是改变物体运动状态的原因，D正确。 故选D。 　课堂小结　 认识历程：亚里士多德认为力是维持运动的原因；伽利略用理想斜面实验推翻了这一观点；笛卡尔补充了运动的方向；牛顿总结出第一定律。 牛顿第一定律：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。它不能用实验直接验证。 运动和力：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，即使物体产生加速度的原因。 惯性：一切物体都有惯性，质量是惯性大小的唯一量度。 易错：①惯性与速度无关；②惯性与是否受力、是否运动都无关；③惯性不是力，不能说“受到惯性作用”；④牛顿第一定律描述的是理想情况，不是实验定律。 学科网（北京）股份有限公司 $