1、第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律 1 牛顿第一定律 1 牛顿第一定律 三维目标 三维目标【知识与技能】(1)理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持(2)理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的(3)理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度 1 牛顿第一定律 三维目标【过程与方法】(1)培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对物理问题绝不能主观臆断正确认识力和运动的关系(2)帮助学生养成要从不同的角度对比研究问题的习惯(3)培养学生的逻辑推理能力，知道物体的运动是不需要力来维持的 1 牛顿第一定律 三维目标【情感、态
2、度与价值观】(1)利用一些简单的器材，如小球、木块、毛巾、玻璃板等，来对比研究力与物体运动的关系，现象明显，而且更容易推理(2)培养科学研究问题的态度(3)利用动画演示伽利略的理想实验，帮助学生理解问题(4)利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系鼓励学生大胆发言，并学以致用 1 牛顿第一定律 重点难点 重点难点【重点】(1)理解力和运动的关系(2)理解牛顿第一定律，知道惯性与质量的关系【难点】惯性与质量的关系 1 牛顿第一定律 教学建议 教学建议本节要求学生了解亚里士多德关于力与运动的主要观点，了解伽利略的实验研究工作，认识伽利略有关实验的科学思想和方法；认识惯性的内涵，在知识的应用中体现“加
3、强课程内容与生产、生活联系”的理念学生已初步了解牛顿第一定律和惯性的基本内容以初中知识为生长点，以教材内容为线索，借助演示实验，引导启发学生展开讨论，总结规律并得出结论，学习科学家把经验事实和抽象思维结合起来的科学思维方式教与学的全过程应渗透科学方法的教育和思维能力的培养，体现新课程的三维教育目标1 牛顿第一定律 新课导入 新课导入【导入一】力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因？人们正确认识这个问题，经历了漫长的历史过程，同样，学生要正确认识它，也要克服日常经验带来的错误认识，所以一开始就用了两个实验，让他们通过观察、思考，来澄清错误的认识1 牛顿第一定律 新课导入 教师：通过
4、前一章的学习，我们知道了物体的运动形式是多种多样的，那么物体为什么会有各种不同的运动形式呢？要讨论这个问题，必须进一步思考运动和力的关系，在力学中研究运动和力的关系这一学科叫做动力学有了动力学知识，我们就可以解决两大类问题：可以根据物体的运动情况确定物体的受力情况，也可以根据物体的受力情况确定物体的运动情况这就使得人类创造条件控制运动的梦想成为现实例如，马路上的汽车可按人的意愿往任何方向以一定的速度行驶，人造地球卫星可以发射到预定的轨道上运转等动力学的奠基人是牛顿，牛顿的三大运动定律是动力学的核心内容，也是学好整个力学知识的关键从本节课开始，我们将先学习牛顿第一定律.1 牛顿第一定律 新课导入
5、【导入二】尽可能多地呈现现实生活中与“没有持续外力作用，运动物体停止”相一致的事例，尽量让学生展示他们生活中已形成的观念，或者说引导学生尽量呈现出与亚里士多德观点一致的生活经验，然后提出亚里士多德的观点，让他们觉得所持观点有理论上的支持在讲台上放一辆小车，使它处于静止状态问题：怎样才能让小车运动起来呢？从这个例子很容易得到：物体要运动，需要对它施加力的作用用力推动小车后放手，小车继续运动一段距离后停了下来1 牛顿第一定律 新课导入 提问：小车停下来的原因又是什么？现在我们又可以得出：力也能使物体停止运动那么力和运动之间关系如何呢？本节课我们就来探究这个问题前面我们已经学过了描述运动的方法，也学
6、过了力的基本知识，现在，请同学们讨论一下，力和运动有什么样的关系呢？请结合日常生活中的例子来说明1 牛顿第一定律 知识必备 知识必备知识点一 力和运动的关系 1.亚里士多德观点：必须有_作用在物体上，物体才能运动；没有_的作用，物体就要静止在一个地方 2伽利略观点：力不是_物体运动的原因，而是_物体的运动状态、产生_的原因 3笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到_，它将继续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 力力维持改变加速度力的作用1 牛顿第一定律 知识必备 知识点二 牛顿第一定律(惯性定律)一切物体总保持_状态或_状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态 匀速直线
7、运动静止1 牛顿第一定律 知识必备 知识点三 惯性与质量 1惯性：物体具有保持原来_状态或_状态的性质 2质量：物体惯性大小的唯一量度是物体的_ 质量匀速直线运动静止1 牛顿第一定律 学习互动 学习互动 考点一 对理想实验的理解 想一想 有人认为伽利略斜面实验为理想实验，无法在实验中验证，故不能揭示自然规律该说法是否正确？1 牛顿第一定律 学习互动 答案 该说法错误伽利略的理想斜面实验反映了一种物理思想，它建立在可靠的事实基础之上，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律 1 牛顿第一定律 学习互动 要点总结 1伽利略的理想实验推论：一切运动着的物体在没有受到外力的时候，它的速度将
8、保持_，并且一直运动下去.2理想实验的意义：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_，忽略_，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_ 主要因素次要因素不变把实验和逻辑推理相结合1 牛顿第一定律 学习互动 例1 下列对运动的认识错误的是()A亚里士多德认为，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B伽利略认为，如果完全排除空气的阻力，所有的物体将下落得同样快C伽利略认为，若没有摩擦，在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去D牛顿认为力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因1 牛顿第一定律 学习互动 A 解析 力是改变物体运动状态的原
9、因，物体不受力作用或物体受到的合力为零时，物体的运动状态保持不变；不受空气阻力作用时，轻重不同物体下落的情况相同选项A错误1 牛顿第一定律 学习互动 考点二 牛顿第一定律的理解 想一想 高速行驶的动车组关闭发动机后为什么会停下来？1 牛顿第一定律 学习互动 答案 由于动车运动过程中受到阻力作用，因此会慢慢停下来 1 牛顿第一定律 学习互动 要点总结 牛顿第一定律的意义(1)揭示了物体在_(填“受力”或“不受力”)作用时的运动规律 物体不受外力作用包括物体没有受到任何外力的作用、物体在某一方向上没有受到任何力的作用及物体所受_为零(等效于不受力)等情况 不受力作用时物体保持“静止状态或匀速直线运
10、动状态”不变，实质就是物体的运动_不变，也就是保持原来的_不变 不受力合外力速度运动状态1 牛顿第一定律 学习互动(2)揭示了力和运动的关系，纠正了力是维持_的原因的错误观点，明确指出了力是_的原因(3)揭示了一切物体都具有保持_状态的性质惯性 特别提醒 牛顿第一定律不是实验定律，它是在理想实验的基础上总结推理得出的 匀速直线运动状态或静止改变物体运动状态物体运动1 牛顿第一定律 学习互动 例2 下列说法不正确的是()A伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础B物体不受外力作用时，一定处于静止状态C力是改变物体运动状态的原因D牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证
11、1 牛顿第一定律 学习互动 B 解析 牛顿第一定律是牛顿在总结伽利略的斜面实验、笛卡儿的研究经验和结论的基础上得出的，不是由实验得出的定律，也不是科学家凭空想象出来的，故选项A、D正确；由牛顿第一定律知，物体不受外力作用时，保持匀速直线运动状态或静止状态，所受合力不为零时，物体的运动状态将改变，故选项B错误，C正确1 牛顿第一定律 学习互动 例3 关于力和运动的关系，下列说法正确的是()A物体受力才会运动B力使物体的运动状态发生改变C停止用力，运动的物体就会停止D力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因1 牛顿第一定律 学习互动 B 解析 由牛顿第一定律可知，力的作用结果不是使物体产生运动，
12、而是使物体的运动状态发生改变如果物体原来是运动的，不受力作用时将永远运动下去，即物体的运动不需要力来维持，因此选项A、C错误；物体保持静止或匀速直线运动状态，是物体不受力时的运动规律，并不是力的作用结果，因此选项D错误只有选项B正确1 牛顿第一定律 学习互动 考点三 惯性的理解 想一想 为什么质量越大的物体的运动状态越难改变？1 牛顿第一定律 学习互动 答案 因为质量越大的物体惯性越大，其运动状态越难改变 1 牛顿第一定律 学习互动 要点总结 1惯性：物体具有保持_状态或_状态的性质，惯性是_固有的基本属性 2惯性的量度：质量是物体_大小的量度，物体的_只与物体的质量有关，质量越大，_越大 3
13、惯性的体现：在不受力(或合外力为零)的条件下，惯性体现为_原来的运动状态；在受力条件下，惯性体现为运动状态_的难易程度 匀速直线运动静止物体惯性惯性惯性保持改变1 牛顿第一定律 学习互动 4惯性与力：(1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种_，因此说法“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等都是错误的(2)力是_的原因，惯性是维持物体运动状态的原因；力越大则物体的运动状态越_改变；惯性越大则物体的运动状态越_改变 特别提醒 物体的惯性只与质量有关，与物体的受力情况、运动情况均无关 容易改变物体运动状态性质难1 牛顿第一定律 学习互动 例4 关于惯性，下列说法正确的是()A汽车紧急刹
14、车时，乘客向前倾倒，说明乘客具有惯性，汽车没有惯性B抛出去的标枪、手榴弹等靠惯性向远处运动C汽车上坡困难而下坡容易，说明汽车上坡时的惯性比下坡时的大D把手中的球由静止释放后，球能竖直加速下落，说明力是改变物体惯性的原因1 牛顿第一定律 学习互动 B 解析 一切物体都有惯性，物体的惯性大小由物体的质量决定，质量越大，惯性越大，故选项A、C、D错误，B正确1 牛顿第一定律 备用习题 备用习题1下列说法正确的是()A不受力的物体不可能运动，故力是物体运动的原因B受力大的物体速度大，故力是决定物体速度大小的原因C力是保持物体运动的原因，如果物体不受力的作用，它只能保持静止，不能保持运动状态D力是物体运
15、动状态发生改变的原因1 牛顿第一定律 备用习题 D 解析 牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的状态，即总保持匀速直线运动状态或静止状态，运动不需要力来维持，A、C错误；只有改变物体的运动状态才需要力，即速度的改变与力有关，但速度大小与力无关，故B错误，D正确1 牛顿第一定律 备用习题 D 解析 惯性是物体的固有属性，物体在任何情况下都有惯性，且惯性的大小与物体的运动状态及受力情况均无关，它仅取决于物体的质量大小，因此A、B、C错误，D正确1 牛顿第一定律 自我检测 自我检测1(对理想实验的理解)理想实验有时更能深刻地反映自然规律如图411所示，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实
16、，其余是推论图4-1-11 牛顿第一定律 自我检测 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 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 如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动 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)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()1 牛顿第一定律 自我检测 A是事实，是推论B是事实，是推论C是事实，是推论D是事实，是推论1 牛顿第一定律 自我检测 B 解析 步骤是理想
17、实验的实验基础，属于可靠的事实，在此基础上利用推理，先得到小球不受阻力作用将上升到原来释放时的高度的推论，再设想减小第二个斜面的倾角直至第二个斜面成为水平面时，得到小球将匀速运动的推论所以正确的顺序排列是，正确的分类是选项B.1 牛顿第一定律 自我检测 2(对牛顿第一定律的理解)对牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是()A力是维持物体运动的原因B力是改变物体运动状态的原因C物体的质量较小，但运动的速度较大时，惯性也可以很大D物体自由下落时比竖直上抛时的惯性小1 牛顿第一定律 自我检测 B 解析 牛顿第一定律说明力不是维持物体运动的原因，一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，运动不
18、需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因，选项A错误，B正确；惯性是物体的固有性质，其大小仅由物体的质量决定，与物体的运动状态无关，选项C、D错误1 牛顿第一定律 自我检测 3(对牛顿第一定律的理解)(多选)关于牛顿第一定律，下列说法正确的是()A牛顿第一定律是由理想实验得出的规律B牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因C惯性定律与惯性的实质是相同的D牛顿第一定律说明了物体的运动不需要力来维持1 牛顿第一定律 自我检测 ABD 解析 牛顿第一定律是通过理想实验总结出来的物理规律，不是实验定律，选项A正确；牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因，选项B正确；惯性定律是物理规律，惯性是物
19、体的固有属性，两者有本质的区别，选项C错误；牛顿第一定律说明物体的运动不需要力来维持，选项D正确1 牛顿第一定律 自我检测 4(惯性的理解)火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到火车的原处这是因为()A人跳起后，车厢内空气给他一个向前的力，带着他随同火车一起向前运动B人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动C人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已D人跳起后直到落地，在水平方向上和车始终具有相同的速度1 牛顿第一定律 自我检测 D 解析 人随着火车共同运动，具有向前的速度，人向上跳起过程在水平方向上不受力的作用，由于惯性，人跳起后直到落地，在水平方向上和车始终具有相同的速度，所以仍落回原处
