个性化辅导学历案 第一节 牛顿第一定律 一．教学目标 1. 知道牛顿第一定律的内容和意义 2. 明确惯性的概念，会用惯性解释生活中现象 3. 知道质量是惯性唯一的影响因素 二．教学重点 1. 牛顿第一定律的内容和意义 2. 惯性的定义及惯性现象 三．知识点精讲 知识点一：理想实验法 1.历史上对力与运动关系的认识过程。 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 就要停止，即他认为：力是维持（使）物体运动的原因 直觉+观察 伽利略 通过理想斜面实验证明：在水平面上的物体，如果没有摩擦，运动的 物体将保持某个速度一直运动运动下去 实验+科学推 理 笛卡尔 如果运动中的物体没有受到力的作用，他将继续以同一速度沿直线运 动，既不停下来也不偏离原来的方向。 牛顿 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 变这种运动状态为止。 1. 大量实验+逻 辑推理 伽利略的理想斜面实验 知识点二：牛顿第一定律 2.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 改变这种运动状态为止。 理解： （1）明确了惯性的概念：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，一切物体 在任何情况下都具有惯性。 （2）确定了力的含义：力是改变物体运动状态的原因，而非维持 （3）定性揭示了力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因 【说明】牛顿第一定律是通过理想实验和科学推理的方法得出的，不能由实验直接证明。 【解读与拓展】 （1）原来运动的物体，如果不受力（指的是不受任何力）的作用，将保持匀速度直线运 动状态 （2）原来静止的物体，如果不受力（指的是不受任何力）的作用，将保持静止状态 知识点三：惯性和质量 1.惯性：物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。 2.惯性表现为改变物体运动状态的难易程度。 3.惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。惯性不是力。 4.当物体静止时，它有保持静止的惯性；当物体运动时，它有保持匀速度直线运动的 惯性。 5.惯性只与质量有关。（与力、速度无关） 四．典型例题练习 典型例题一：伽利略理想斜面实验 1．物理学家在探索“自然之道”中贡献了聪明才智，并且对人类历史产生了深远影响，下列 说法正确的是（　　） A．平均速度、瞬时速度的概念是由牛顿建立起来的 B．伽利略认为物体的运动需要力来维持 C．理想斜面实验是推理与实验结合的经典范例 D．亚里士多德认为重物与轻物下落得一样快 2．理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经 验事实，其余是推论。如图所示，小球运动至斜面最低点时，没有速度损失。 ① 减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度。 ② 两个对接的斜面，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。 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。下列对理想实验各 步骤顺序的排列以及关于事实和推论的分类正确的是（　　） A．顺序②①③④，①是事实，②③④是推论B．顺序②③①④，②是事实，①③④是推论 C．顺序③②①④，③是事实，①②④是推论 D．顺序③①②④，④是事实，①②③是推论 典型例题二：惯性及惯性现象 1．下列有关现象，分析正确的是（　　） A．草地上滚动的足球会停下来，是因为运动要靠力来维持 B．飞跑的运动员遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状 态 C．高速公路上要限速，是因为车速越大惯性越大 D．宇航员在绕地球飞行的宇宙飞船中，可以“飘来飘去”，是因为他的惯性消失了 2．应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。如图所示，某 同学坐在列车的车厢内，列车正在前进中，桌面上有一个小球相对桌面静止。如果他发现 小球突然运动，可以根据小球的运动，分析判断列车的运动。下列判断正确的是（　　） A．小球相对桌面向前运动，可知列车在减速前进 B．小球相对桌面向后运动，可知列车在匀速前进 C．小球相对桌面向前运动，可知列车在加速前进 D．小球相对桌面向后运动，可知列车在减速前进 3.（多选）在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，小车上固定着盛满水的碗。若突然发现 碗中的水向右洒出，如图所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列描述正确的是（　 ） A．小车匀速向左运动 B．小车可能突然向左加速运动 C．小车可能突然向左减速运动 D．小车可能突然向右减速运动 典型例题三：牛顿第一定律的理解 1．根据牛顿第一定律分析可知（ ） A．物体运动状态发生变化时，物体不一定受到外力的作用 B．不受外力时，物体的运动状态也会发生改变，说明物体不一定有惯性 C．水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块的运动 D．一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这 种状态 2.（多选）关于力和运动的关系，下列说法中正确的是（　　） A．物体的惯性是指物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质 B．没有力的推动物体是不可能运动的，所以力是维持物体运动状态的原因 C．没有力的作用，物体只能处于静止状态或匀速直线运动状态 D．要改变物体的运动状态，必须有力作用 基础知识过关检测 一．单选题 1．伽利略对运动问题的研究，蕴藏着重要的科学思想方法，这种科学思想方法的核心是 （ ） A．对现象一般观察，从而提出假说 B．把实验和逻辑推理和谐结合 C．进行大胆猜想与假设 D．对假设进行修正和推广 2．下列说法中正确的是（　　） A．物体受到力的作用才能保持运动状态 B．物体不受力的作用才能保持静止状态 C．物体在外力的作用下做变速运动 D．物体在外力作用下做匀速直线运动 3．关于物体惯性的说法正确的是（　　） A．汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大 B．汽车转弯后前进方向发生了改变，表明物体速度方向改变，其惯性也随之改变 C．被抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但惯性不变 D．要使速度相同的沙袋在相等时间内停下来，对大沙袋用力比对小沙袋用力大，表明物 体受的外力越大惯性越大 4．关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A．牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论 B．牛顿第一定律表明，物体的速度越大，惯性越大 C．牛顿第一定律说明，力不是维持物体运动的原因 D．如果物体不受力或者所受合外力为零，物体一定处于静止状态 5．如图所示的实验，让一个小球沿斜面从静止状态向下运动，小球会“冲”上另一端斜面。 如果没有摩擦，小球将达到同样的高度，如果第二个斜面倾角减小，小球仍将达到原来的 高度，但是运动的距离更长，由此可以推断，当斜面最终变为水平时，小球要达到原来的 高度将永远运动下去，关于上述实验的下列说法中，错误的是（　　） A．这是一个“理想实验” B．这个实验帮助我们找到了运动与力的关系 C．这个实验说明力不是维持物体运动的原因 D．这个实验揭示的原理与牛顿第一定律无关 6．在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起，另外，谷还 有瘪粒。为了将它们分离，农民常用一种叫作“风谷”的农具分选，如图所示，对它的分选 原理描述错误的是（　　） A．石子质量大惯性大，飞得最远 B．草屑和瘪谷粒质量小，飞得最近 C．草屑和瘪谷粒的惯性最大，飞得最近 D．空气阻力作用使它们速度变化快慢不同 7．伽利略做了两个著名的“斜面实验”，都是采用在实验的基础上进一步推理得出重要结论 的方法。为了研究自由落体运动的规律，他让铜球沿斜面滚下，利用滴水计时记录铜球运 动的时间，研究小球的质量、斜面倾角等因素对铜球的运动的影响，如图所示；在研究力 和运动关系的时候，用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另 一个倾角可以改变的斜面，如图所示，斜面倾角逐渐改变至零。关于图所示实验，以下说 法正确的是（ ） A．只要斜面足够长，小球就能运动到原来的高度 B．只要摩擦足够小，小球将一直运动，不会停下来 C．阻力不可能完全消除，斜面也不可能无限长，故其结果是不可信的 D．该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而 得出力不是维持物体运动的原因 8．如图所示，要将卡在球筒中的羽毛球取出，可以有多种方案，方案一：一手拿着球筒的 中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端；方案二：手持球筒，使球与球筒一起下落敲击水 平面，假设球筒与水平面碰后速度立即变为 0，下列说法正确的是（　　） A．方案一利用羽毛球的惯性，使其从球筒上端出来 B．方案一利用球筒的惯性，使羽毛球从下端出来 C．方案二利用羽毛球受到的重力，使其从下端出来 D．方案二中球筒敲击水平面后速度变为 0，其惯性随之消失 二．多选题 9．下列关于惯性的说法中正确的是（　　） A．同一物体在地球上和在月球上的惯性一样大 B．乒乓球运动状态容易改变，是因为乒乓球的惯性小 C．人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性 D．标枪运动员通过助跑提高成绩，说明助跑增大了标枪的惯性 10．如图所示，在沿东西方向直线运动的小车上，放一竖直木块，突然发现木块相对小车 向西滑动，则此时小车可能的运动情况是（　　） A．向东做匀速运动 C．向东做加速运动 B．向东做减速运动 D．向西做减速运动