1、3.2 牛顿第一定律 第一课时目标定位1.知道伽利略的理想实验及其推理过程，知道理想实验是科学研究的重要方法.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一、从亚里士多德到伽利略1亚里士多德把地上的运动分成两类：一类是无须外力帮助的天然运动；另一类是受迫运动，这类运动必须依靠外力的不断作用才能维持外力一旦消失，受迫运动也就停止了他的观点由于受到历史的局限性，是错误的2意大利科学家伽利略指出，地面上运动的物体之所以会停下来，是因为摩擦力的缘故为了说明运动和力的关系，他设计了理想实验：(1)若摩擦可以忽略，小球最终会到达与左侧斜面同样的高度；(2)坡度越小，小球要达到
2、同样的高度经过的坡长就会越长；(3)如果右边的斜面变成水平面，并且没有任何阻力，小球将永远运动下去从而否定了亚里士多德的观点想一想：伽利略的理想实验揭示了什么道理？答案伽利略的实验揭示了力不是维持物体运动的原因二、牛顿第一定律惯性1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2牛顿第一定律揭示了力是迫使物体的运动状态发生变化(产生加速度)的一种作用，是物体获得加速度的原因，而物体具有的速度并不与力直接相关3惯性：一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性因此牛顿第一定律也称为惯性定律质量是物体惯性大小的量度想一想：(1)是不是
3、只有匀速直线运动或静止的物体才具有惯性？(2)有人说：“速度越大惯性越大，受力越小惯性越大”，对吗？答案(1)不是一切物体都具有惯性物体的惯性与运动状态无关(2)不对惯性只与质量大小有关，而与速度大小无关，与受力大小也无关.一、对伽利略的理想实验的理解1关于运动和力的两种对立的观点(1)亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因这种错误的观点统治了人们的思维近二千年(2)伽利略的观点(伽利略第一次提出)：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体速度的原因2伽利略的理想实验的意义(1)伽利略的理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，即采用“事实基础抽象思维科学推论”的方法推翻了亚里士多德的观点，初步
4、揭示了运动和力的正确关系(2)第一次确立了物理实验在物理学中的地位例1理想实验有时更能深刻地反映自然规律伽利略设计了一个如图311所示的理想实验，他的设想步骤如下：图311减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度；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；如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将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有关事实和推论的分类正确的是()A是事实，是推论B是事
5、实，是推论C是事实，是推论D是事实，是推论解析本题是在可靠事实的基础上进行合理的推理，将实验理想化，并符合物理规律，得到正确的结论而是可靠事实，因此放在第一步，是在斜面上无摩擦的设想，最后推导出水平面上的理想实验.因此正确顺序是.答案B二、对牛顿第一定律的理解1对牛顿第一定律的理解(1)定性说明了力和运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，或者说力是产生加速度的原因，而不是维持物体运动状态的原因物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性惯性，因此牛顿第一定律也叫惯性定律2物体运动状态的变化即物体运动速度的变化，有以下三种情况：(1)速度的方向不
6、变，只有大小改变(物体做直线运动)(2)速度的大小不变，只有方向改变(物体做曲线运动)(3)速度的大小和方向同时发生改变(物体做曲线运动)3注意：(1)牛顿第一定律所描述的是物体不受外力作用时的状态，与物体所受合外力为零是等效的(2)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得出的例2关于牛顿第一定律的理解正确的是()A牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律B不受外力作用时，物体的运动状态保持不变C在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运动的结果D飞跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态解析牛顿第一定律描述的是物体
7、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不变，A、B正确；牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，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，在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦阻力的作用而改变了运动状态，飞跑的运动员，遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用而改变了运动状态，C错误，D正确答案ABD三、对惯性的理解1惯性是物体的固有属性一切物体都具有惯性2质量是惯性大小的唯一量度质量越大，惯性越大3惯性大小与物体运动状态无关，与物体受力情况以及地理位置无关4惯性的表现(1)不受力时，惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，有“惰性”的意思(2)受力时，惯
8、性表现为运动状态改变的难易程度质量越大，惯性越大，运动状态越难以改变例3关于惯性，下列说法正确的是()A惯性是物体固有的属性，惯性越大的物体，它的运动状态越难改变B同一物体运动时的惯性大于静止时的惯性C“嫦娥三号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性相同(燃料消耗忽略不计)D各种机床和发电机的底座做得很笨重，并用螺丝固定在地面上，目的是增大惯性解析惯性是物体固有的属性，惯性越大的物体，保持原来运动状态的性质越强，即它的运动状态越难改变，A正确；质量是惯性大小的唯一量度，惯性大小与运动状态无关，B错误；“嫦娥三号”卫星在地球上的质量与它绕月球飞行时的质量不变，惯性不变，C正确；质量大的物体惯
9、性大，各种机床和发电机的底座做得很笨重，目的是增大惯性，D正确故选A、C、D.答案ACD借题发挥分析有关惯性的问题时，应注意惯性的三个性质：(1)普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性；(2)无关性：惯性与物体的运动状态和受力情况均无关；(3)唯一性：惯性由物体的质量唯一决定例4如图312所示，在匀速行驶的火车车厢内，有一人从B点正上方相对车厢静止释放一个小球，不计空气阻力，则小球()图312A可能落在A处B一定落在B处C可能落在C处D以上都有可能解析匀速行驶的火车车厢内，相对车厢静止释放一个小球，由于惯性，小球在水平方向保持与车速相同的速度，因此在下落这段时间内，水平位移相等，即落回到B点，
10、故选B.答案B对伽利略的理想实验的理解1(2013山东烟台期末)下列叙述中符合物理学史实的是()A伽利略认为力不是维持物体运动的原因B伽利略通过理想斜面实验总结出了惯性定律C牛顿认为力是改变物体运动状态的原因D在伽利略和笛卡儿研究的基础上，牛顿建立了惯性定律答案ACD2伽利略的理想斜面实验说明()A亚里士多德关于运动和力的关系是正确的B亚里士多德关于运动和力的关系是错误的C力是维持物体运动的原因D物体的运动不需要力来维持解析伽利略的理想实验中斜面放平后，小球将永远运动下去，说明物体的运动不是由力来维持的，故而推翻了亚里士多德的观点B、D正确答案BD对牛顿第一定律的理解3关于牛顿第一定律，下列说
11、法中正确的是()A牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的B不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义C牛顿第一定律表明，物体只有在不受外力作用时才具有惯性D牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性解析牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上经过抽象、加工、推理后总结出来的，A正确；虽然不受力作用的物体是不存在的，但是它与受合外力为零时等效的，故牛顿第一定律仍有实际意义，B错误；物体的惯性是物体本身的属性，与物体是否受外力无关，与物体静止还是匀速直线运动无关，C、D错误故选A.答案A对惯性的理解4(2013北京西城区期末)关于惯性的大小，下列说法
12、正确的是()A物体的速度越大，其惯性就越大B物体的质量越大，其惯性就越大C物体的加速度越大，其惯性就越大D物体所受的合力越大，其惯性就越大解析质量是物体惯性大小的量度，与速度、加速度及合力无关答案B5如图313所示，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”这里所指的“本领”是冰壶的惯性，则惯性的大小取决于()图313A冰壶的速度B冰壶的质量C冰壶受到的推力D冰壶受到的阻力解析一个物体惯性的大小，与其运动状态，受力情况是没有任何关系的，衡量物体惯性大小的唯一因素是质量，故B正确答案B6根据牛顿运动定律，以下选项中正确的是()A人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢的原来位置B人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方C人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方D人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方解析人起跳后，水平方向保持起跳前的速度做匀速直线运动；车速如果不变(静止或匀速)，则人和车水平方向相对静止；车如果加速，人相对滞后，落在后面；车如果减速，人相对超前，落在前面故选C.答案C