人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系1 牛顿第一定律导学案

第四章   运动和力的关系

4.1  牛顿第一定律

1．知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论．

2．理解牛顿第一定律的内容及意义．

3．知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象．

一、历史回顾

1．根据经验，亚里士多德得出结论，必须            ，物体才能运动；否则物体就静止在一个地方，即力是           物体运动的原因。

二、伽利略的理想实验

2．伽利略注意到，当一个球沿斜面向下滚动时，它的速度       ，而向上滚动时，它的速度         。它由此猜想：当球沿水平面滚动时，它的速度应该          。但实际上沿水平面滚动的球，会越滚越慢，最后停下来，伽利略认为是由于          的缘故。于是，他推断：若没有                ，球将永远运动下去。

3．伽利略通过理想斜面实验，得出了结论：力不是                  的原因，而是              的原因。

4．法国科学家笛卡尔对伽利略的观点进行了补充和完善：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以       沿      运动，既不                 也不               。

三、牛顿第一定律

5．牛顿第一定律：一切物体总保持　　　　　或　　　　　　　　　　，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止，这就是牛顿第一定律，也叫         定律。

四、惯性

6．物体具有保持原来的　　　　状态或　　　　　　状态的性质。惯性是物体的         。

7．            是物体惯性大小的量度。

一、理想实验的魅力

1、对力和运动关系的看法（认真阅读教材，完成下列问题）

问题：

（1）静止的物体若没有力的作用就运动不起来；

（2）运动的物体若去掉推力，就会停下来，但是不是去掉推力，物体就立即停下来？

（3）设想：若果接触面光滑，物体将会怎么样？

2、伽利略的理想实验

①（实验事实）两个斜面，小球从一个斜面的某一高度滚下，将到达另一个斜面的某一高度

②（科学推想）若另一个斜面光滑，则小球一定会滚到另一斜面的         高度

③（科学推想）若降低另一个斜面的坡度，则小球              高度，不过，在另一个斜面上将滚得更远

④（科学推想）若把另一个斜面改成光滑的水平面，则物体将                  。

理想实验是建立在可靠的基础上的一种科学方法。

二、牛顿第一定律

1、牛顿的总结：一切物体总保持      状态或          状态，除非

迫使它改变这种状态，这就是牛顿第一定律。

总结出对牛顿第一定律的理解：

三、惯性与质量

2、物体                                            的性质，叫做惯性。惯性是物体的               ，与物体的运动状态、物体是否受力均无关；      是惯性大小的量度，       越大，惯性就越大；       越小，惯性就越小。

总结出对惯性的认识：

物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性；惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性；惯性与物体的运动状态及受力无关；惯性由质量大小决定。

有同学认为：“惯性与物体的运动速度的大小有关即速度大惯性大”，理由是物体运动速度大，越不容易停下来，速度越小越容易停下来。产生这种错误认识的原因是“把惯性大小理解为把物体从运动改变为静止的难易程度”造成的。事实上，在受到相同阻力的情况下，速度不同质量相同的物体，在相同时间内速度的减小量是相同的，这说明质量相同的物体，它们“改变运动状态的难易程度”——惯性相同，与它们的速度无关。

惯性与惯性定律的区别：

惯性是物体的固有属性，不同质量的物体惯性大小不同；而惯性定律是一切物体都遵循的运动学规律。

惯性与物体是否受力及物体的运动状态无关。当物体不受外力时惯性表现为物体保持匀速直线运动或静止状态；而物体受到外力时惯性表现为物体的运动状态改变的难易程度。惯性定律成立的条件是物体不受任何外力。

惯性的大小决定于物体的质量。惯性定律所描述的物体的匀速直线运动状态或静止状态，取决于是否受力，取决于是否有力迫使它改变这种状态。

一、单选题

1、在研充物体运动原因的过程中，许多科学家做出了艰辛的探究．利用图示理想斜面实验，揭示运动现象本质的科学家是

A．牛顿 B．开普勒

C．伽利略 D．亚里士多徳

2、下述说法中正确的是（　　）

A．汽车以更高速度行驶时具有更大的惯性

B．物体静止时有惯性,一旦运动起来运动状态就发生改变,物体也就失去了惯性

C．在相同的外力作用下,获得加速度大的物体惯性小

D．物体做匀速直线运动时具有惯性,但合外力不为零时惯性将消失

3、掷铅球时，铅球经历手推.空中上升和下落三个过程，关于铅球的惯性，下列说法正确的是

A．手推铅球时，铅球的惯性最大 B．铅球在空中上升时惯性最大

C．铅球在空中下落时惯性最大 D．以上三种情况铅球的惯性一样大

4、下列说法正确的是

A．向上抛出的物体离开手后，受到向上的冲力作用继续向上运动

B．“风吹草动”草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的

C．任何形状规则的物体，它的重心必在其几何中心

D．重心是物体所受重力的作用点，但是重心可能在物体之外

二、多选题

5、洒水车在洒水过程中，随着水不断地洒向地面，洒水车和车上的水（　　）

A．总质量不变 B．总质量减小 C．惯性减小 D．惯性不变

6、地铁是大都市重要的交通工具之一，在地铁列车上通常有提示列车加速状态的指示灯，旅客可以通过指示灯把握好自己的坐姿，防止自己从座位上摔出去，其结构如图所示，M是质量较大的金属块，左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平金属杆上，当M平衡时两根弹簧均处于原长，此时两灯都不亮。下列说法正确的是

A．当地铁列车加速前进时，甲灯可能变亮

B．当乙灯突然变亮时，旅客有向车后倒的趋势

C．当乙灯亮时，旅客受的合力方向向车后

D．当甲灯亮时，列车可能是减速进站了

三、非选择题

7、有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界，请你评价一下，这个设想可行吗？

8、如图所示，一个玻璃杯内盛有半杯水，玻璃杯上盖一块塑料板，板上放一只鸡蛋，用小木棒猛击塑料板，塑料板离杯飞出，鸡蛋却稳稳地落入杯中，请解释这一现象。

一、单选题

1、下列关于力的说法，正确的是

A．射出的炮弹向前飞行的过程中，受到推力和重力的作用

B．物体相互作用时，先有施力物体，后有受力物体

C．被踢出后的足球在地面上向前滚动，是由于受到向前的牵引力作用

D．力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因

2、沿草地踢出去的足球在草地上越滚越慢，这是因为（    ）

A．足球不再受到力的作用 B．足球受到了力的作用

C．足球受到地球的吸引力 D．足球没有惯性了

3、我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）必须系好安全带，这是因为系好安全带可以

A．防止因车的惯性而造成的伤害 B．防止因人的惯性而造成的伤害

C．减小人的惯性 D．减小车的惯性

4、下列关于惯性的说法中正确的是（    ）

A．一个物体的速度越大，惯性越大

B．一辆汽车静止时没有惯性，运动后产生惯性

C．紧急制动可以改变运动着的车辆的惯性

D．静止的铅球的惯性比高速飞行的子弹的惯性大

二、多选题

5、下列说法正确的是（　　）

A．质量是物体惯性的唯一量度

B．牛顿第一定律是牛顿通过实验发现的规律

C．牛顿第三定律揭示了物体相互作用的规律

D．亚里士多德通过理想斜面实验，推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点

6、关于力与运动，下列说法中正确的是(  )

A．做匀速直线运动的物体，一定不受任何外力作用

B．当物体的速度等于零时，一定不受到外力作用

C．当物体的运动状态改变时，物体一定受到外力作用

D．物体的运动方向不一定是物体所受合外力的方向

三、非选择题

7、铁锤和手柄之间发生了松动，在没有其他任何工具的情况下，如何使它们之间能够紧固？

8、一辆公共汽车在平直公路上匀速行驶，车上坐满了人，当一位站着的男生正掏钱买车票时，一不留神撞到了前面一位站着的女士身上，这是什么原因造成的？当女士向男生抱怨时，车上的其他乘客都看着他，他应该如何为自己辩护才能脱离窘境？

参考答案

【实践研究】

1、C；2、C；3、D；4、D；5、BC；6、BD；

7、【答案】 见解析

【解析】

这个设想不符合物理原理，不可行。因为地球上的一切物体（包括地球周围的大气）都随着地球一起在自转，气球升空后，由于惯性，它仍保持原来的自转速度，当忽略其他与地球有相对运动（如风）的作用产生的影响时，升空的气球与它下方的地面处于相对静止的状态．不可能使它相对地球绕行一周。

8、【答案】 由于惯性

【解析】

塑料板受到小木棒的击打，外力迫使它改变原来的静止状态，因此会飞出。由于惯性，塑料板被击出后，鸡蛋的状态来不及改变，稳稳地落入杯中。

【课后巩固】

1、D；2、B；3、B；4、D；5、AC；6、CD；

7、【答案】 将手柄沿手柄的方向猛击地面，上方的铁锤由于惯性而继续沿柄运动，从而使铁锤紧紧套在手柄上

【解析】

将手柄沿手柄的方向猛击地面，手柄因受到阻力作用而静止，上方的铁锤由于惯性而继续沿柄运动，从而使铁锤紧紧套在手柄上。

8、【答案】 (1)车突然变速，人脚因受摩擦下半身运动状态随之变化，但人的上半身因惯性要保持原来的运动状态所以会倾倒。

(2)“我不是故意的，都是惯性惹的祸”

【解析】

(1) 车突然变速，人脚因受摩擦下半身运动状态随之变化，但人的上半身受力较小，因惯性要保持原来的运动状态，所以会倾倒。

(2) 表示谦意，同时解释是由于惯性原因造成的。 “我不是故意的，都是惯性惹的祸”等类似的话。