人教版 (2019)必修 第一册1 牛顿第一定律学案设计

这是一份人教版 (2019)必修 第一册1 牛顿第一定律学案设计，共5页。学案主要包含了如图所示，冰壶在冰面上的运动等内容，欢迎下载使用。

1、通过对力与运动关系认识简史的回顾，知道理想实验的科学推理方法及其意义。
2、 理解牛顿第一定律的内容和意义，知道它是逻辑推理的结果，解释生活中的有关现象
3、通过生活实例理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的唯一量度．
情境一、用力推动放在桌上的课本，观察现象，思考运动与力的关系？
思考：阅读课本79—80页内容，总结四位科学家在研究力和运动关系的过程中各自的观点，思考亚里士多德和伽利略支持自己观点的依据。
1、根据下图叙述一下伽利略的理想斜面实验，在伽利略的斜面实验的各个过程中，哪些可以通过实验完成？哪些是推理得出的？
2、伽利略的实验被称为“理想实验”的两个原因是什么？
3、“理想实验” 可以通过实践检验吗？它有价值吗？
例题1、远在春秋战国时期，我国杰出学者墨子认为：“力，刑之所以奋也”．“刑”同“形”，即物体；“奋”，即开始运动或运动加快，对墨子这句关于力和运动观点的理解，下列说法不正确的是( )
A． 墨子认为力是改变物体运动状态的原因
B． 墨子认为力是使物体产生加速度的原因
C． 此观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同
D． 此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同
例题2、(多选)伽利略是意大利物理学家和天文学家，他在研究工作中，开科学实验之先河，奠定了现代科学的基础．他完成了两个有名的斜面实验．一个实验如图甲所示，他让一个小铜球从阻力很小(忽略)的斜面上从静止开始滚下，且做了上百次．另一个实验如图乙所示，让小球从一个斜面静止滚下，再滚到另一个斜面．假定斜面光滑时，小球下落的高度和上升的高度一样．关于这两个实验，下列说法正确的是( )
A． 图甲的实验是伽利略研究自由落体运动时采用的方法，图乙是伽利略探究守恒量时采用的方法
B． 图乙是理想实验，该实验说明：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度永远运动下去
C． 在图甲中，伽利略设想，斜面的倾角越接近90°，小球沿斜面滚下的运动越接近自由落体运动，物体通过的位移与时间成正比
D． 伽利略通过数学运算得出结论：如果物体的初速度为0，而且速度随时间均匀变化，则物体通过的位移与时间的平方成正比，物体做匀加速直线运动，伽利略认为，图甲的小球都做匀加速直线运动，自由落体运动也是匀加速直线运动
情境二、如图所示，冰壶在冰面上的运动。如果摩擦阻力比较大，冰壶很快停下来；如果摩擦阻力很小，冰壶能滑得很远；如果摩擦阻力为零，冰壶将永远运动下去。
1、请结合上述现象阅读教材相关内容，复述牛顿第一定律的内容，并说一说“总保持”“除非”和“一切物体”的含义？
2、牛顿第一定律内容中第一句和第二句分别揭示了哪两种情况下力与运动的关系？
3、高中教材比初中教材多了“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”，可见牛顿从动力学角度定义了力的概念，力的动力学概念是什么？
思考：牛顿第一定律除了部分地表述了力与运动的规律以外，还隐含了什么？
情境三、请结合下列情境思考什么是惯性？惯性与那些因素有关
提起物理教科书，用最大力气吹垂下的封面；用手提起封面，用最大力气吹垂下的书．
(1)你观察到了什么现象？这个现象说明物体惯性的大小和质量之间有什么关系？
(2)请说出几个熟悉的惯性现象的例子，并用所学知识解释
例题3、关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是牛顿想象出来的，没有实验依据
B．牛顿第一定律只适用于不受外力或所受合外力为零的物体
C．理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法
D．由牛顿第一定律可知，只有不受外力的物体才具有保持原来运动状态的性质
练习1、（多选）关于力与运动关系，牛顿第一定律告诉我们（ ）
A．在不受力的情况下物体一定做匀速直线运动
B．在不受力的情况下物体一定保持静止状态或匀速直线运动状态
C．合外力不为零的情况下，物体的运动状态一定改变
D．牛顿第一定律中没有关于合外力不为零情况下物体运动状态的表述
例题4、打水漂是人类最古老的游戏之一(如图)，仅需要一块小瓦片，在手上呈水平放置后，用力水平抛出，瓦片擦着水面飞行，瓦片不断地在水面上向前弹跳，直至下沉．下列判断正确的是( )
A． 飞出时的初速度越大，瓦片的惯性一定越大
B． 飞行时所用时间越长，瓦片的惯性一定越大
C． 飞出去的距离越长，瓦片的惯性一定越大
D． 瓦片的质量越大，惯性一定越大
练习2、汽车“超载”和“超速”是造成高速公路交通事故的主要原因。下列说法正确的是( )
A． “超载”会减小汽车的惯性
B． “超载”会增大汽车的惯性
C． “超速”会增大汽车的惯性
D． “超速”会减小汽车的惯性
达标练习：
1.以下说法不符合物理学史的是( )
A．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，物体就要静止在某一个地方
B．伽利略通过理想实验得出结论：力是维持物体运动的原因
C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向
D．牛顿第一定律是逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能直接用实验验证
2.(多选)如图所示是伽利略的“理想实验”，根据该实验，下列说法正确的是( )
A． 该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据
B． 该实验是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果并不可信
C． 该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论
D． 该实验说明物体的运动不需要力来维持
3.下列说法正确的是( )
A． 牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
B． 一个运动的物体，如果不再受力，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”
C． 伽利略根据理想实验推论出：如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去
D． 车速越大，刹车后滑行的距离越长，所以惯性越大
4.如图所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为m1、m2的两个小球随车一起匀速运动，当车突然停止时，如不考虑其他阻力，设车足够长，则( )
A． 若m1＜m2，则两个小球一定相碰
B． 若m1＝m2，则两个小球一定相碰
C． 若m1＞m2，则两个小球一定相碰
D． 两个小球一定不相碰
5.对于一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是( )
A． 采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明：可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性
B． “强弩之末势不能穿鲁缟”，这表明强弩的惯性减小了
C． 货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性
D． 自行车转弯时，车手一方面要适当的控制速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，这是为了通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的
6.下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话．宇航员：“汤姆，我们现在已关闭了火箭上所有的发动机，正向月球飞去．”汤姆：“你们关闭了所有的发动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动呢？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧．”
若不计天体对火箭的引力，由上述材料可知下列说法错误的是( )
A． 汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
B． 宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”
C． 宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”
D． 宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行
7.(多选)根据牛顿第一定律，下列说法正确的是( )
A． 运动员冲刺到终点后，不能马上停下来，还要向前跑一段距离
B． 自行车紧急刹车，轮子不转了，车子还会向前滑动
C． 地球由西向东转，我们向上跳起后，还落到原地
D． 气球吊着物体上升，某时刻绳子突然断了，物体立刻相对于地面向下运动
有推力时
无推力时
运动状态