【新教材】3.4《牛顿第一定律》(正式上课用)
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《牛顿第一定律》讲义一、牛顿第一定律的发现历程在人类对物体运动的探索历史中,牛顿第一定律的出现具有划时代的意义。
早在古希腊时期,哲学家亚里士多德就对物体的运动提出了自己的观点。
他认为,物体的运动需要力来维持,如果没有力的作用,物体就会停止运动。
这个观点在很长一段时间内被人们所接受,直到伽利略的出现。
伽利略通过一系列的实验和观察,对亚里士多德的观点提出了质疑。
他设计了一个斜面实验,让小球从一个斜面滚下,然后在另一个斜面上上升。
通过改变斜面的坡度和表面的光滑程度,他发现,只要斜面足够光滑,小球几乎可以到达与原来相同的高度。
这个实验表明,物体在水平面上运动时,如果没有摩擦力的作用,它将保持匀速直线运动。
笛卡尔在伽利略的基础上,进一步完善了对物体运动的描述。
他认为,如果没有其他原因,运动的物体将沿着直线做匀速运动。
最终,牛顿在前人的基础上,总结归纳出了牛顿第一定律:任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
二、牛顿第一定律的内容解析牛顿第一定律包含了两个重要的概念:惯性和力。
惯性是物体保持原有运动状态的性质。
也就是说,一个静止的物体具有保持静止的惯性,一个运动的物体具有保持运动的惯性。
惯性的大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
例如,一辆重型卡车比一辆小汽车更难改变其运动状态,因为卡车的质量更大,惯性也就更大。
力则是改变物体运动状态的原因。
当物体受到力的作用时,它的速度大小、方向或者两者都会发生改变。
如果物体所受的合力为零,那么它将保持原来的运动状态不变。
三、牛顿第一定律的适用范围牛顿第一定律并非在所有情况下都适用。
它是在惯性参考系中成立的。
惯性参考系是指相对于地球做匀速直线运动或者静止的参考系。
在非惯性参考系中,牛顿第一定律就不再适用了。
例如,在加速行驶的汽车中,放在车内的物体似乎会向后滑动,这是因为汽车是非惯性参考系。
但如果以地面为参考系,物体的运动就可以用牛顿第一定律来解释。
第1节牛顿第一定律【知识点1】理想实验及物理学史1.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,物体就要静止在一个地方.2.伽利略的“理想斜面实验”打破了亚里士多德的观点,得出推理:力不是维持物体运动的原因。
注意:理想实验在实际情况下是永远不能实现的,核心是把实验和逻辑推理相结合。
必须以实践为基础,进行合理的外推。
由“理想实验”所得出的任何推论,都必须由观察或实验的结果来检验。
3.笛卡尔的观点:如果运动中的物体没有受到力的作用,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.4.在伽利略和笛卡儿工作的基础上,牛顿提出牛顿第一定律。
【知识点2】牛顿第一定律1.牛顿第一定律:内容: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.惯性:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性,质量是物体惯性大小的惟一量度.3.对牛顿第一定律的理解(1)定性说明了力和运动的关系:①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.②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. 注意:牛顿第一定律并不是惯性,惯性是物体的一种性质,而牛顿第一定律是物体的运动规律。
题型一[伽利略的理想实验及物理学史]例1理想实验有时更能深刻地反映自然规律.如图1所示,伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是实验事实,其余是推论.图1①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;②两个斜面对接,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;④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.(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列:(填写序号即可).(2)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( )A.①是事实,②③④是推论B.②是事实,①③④是推论C.③是事实,①②④是推论D.④是事实,①②③是推论答案(1)②③①④(2)B变式1.(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用.下列说法符合历史事实的是( )A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有一定的速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,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D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质答案BCD题型二[牛顿第一定律]例题:关于牛顿第一定律,下列说法中错误的是( )A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律B.牛顿第一定律就是惯性C.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变是由于物体具有惯性D.物体的运动状态发生变化时,物体必定受到外力的作用答案 B变式1. (多选)下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是( )A.物体保持静止状态,它所受合外力一定为零B.物体所受合外力为零时,它一定处于静止状态C.物体处于匀速直线运动状态时,它所受的合外力可能是零,也可能不是零D.物体所受合外力为零时,它可能做匀速直线运动,也可能是静止的答案AD题型三[惯性]例题:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质称为惯性.下列有关惯性的说法中,正确的是( )A.乘坐汽车时系好安全带可减小惯性B.运动员跑得越快惯性越大C.宇宙飞船在太空中也有惯性D.汽车在刹车时才有惯性答案 C变式1.关于物体的惯性,下列有关说法正确的是( )A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.已知月球上的重力加速度是地球上的16,故一个物体从地球移到月球惯性减小为原来的1 6C.同一物体运动越快越难停止运动,说明物体的速度越大,其惯性越大D.由于巨轮惯性很大,施力于巨轮,经过很长一段时间后惯性变小答案 A课后练习1.(多选)许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献,也创造出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等.以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是 ( )A.伽利略不畏权威,通过“理想斜面实验”,科学地推理出“力不是维持物体运动的原因”B.伽利略为了说明力是维持物体运动的原因用了理想实验法C.在不需要考虑物体本身的形状和大小时,用质点来代替物体的方法叫假设法D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移,这里采用了微元法AD2.(多选)在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )A.胡克认为只有在发生弹性形变时,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比B.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D.笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献ABD3.对下列现象解释正确的是( )A.在一定拉力作用下,车沿水平面匀速前进,没有这个拉力,小车就会停下来,所以力是维持物体运动的原因B.向上抛出的物体由于惯性,所以向上运动,以后由于重力作用,惯性变小,所以速度也越来越小C.急刹车时,车上的乘客由于惯性一样大,所以都会向前倾倒D.质量大的物体运动状态不容易改变是由于物体的质量越大,惯性就越大答案 D4.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下列关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是( )A.车速越大,它的惯性越大B.车的质量越大,它的惯性越大C.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越小D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大B5.如图所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球。
牛顿第一定律说课稿(优秀10篇)《牛顿第一定律》说课稿篇一一、教材分析牛顿第二定律是动力学的核心规律,是第四章牛顿运动定律的中心内容,更是本章的教学重点。
本节在第二节实验探究结果的基础上分析得出牛顿第二定律,它具体的、定量的回答了运动物体速度的变化率,即加速度和力、质量的关系。
牛顿第二定律通过加速度将物体的运动和受力紧密联系,使前三章构成一个整体,这是解决力学问题的重要工具。
此定律是联系力与运动的桥梁,所以本节课的教学在整个教材教学中处于相当重要的地位。
二、重点、难点在确定本节的重点、难点时我认为不只是让学生停留在掌握牛顿第二定律的内容,更应注重学生认识到牛顿第二定律在现实生活中应用的重要性,以及如何利用该定律来解决实际问题。
故重点是理解并运用牛顿第二定律;难点是通过简单应用正确理解牛顿第二定律的内涵。
三、教学目标根据课程的要求和学生的实际需要,确定本节课的三维目标1、知识与技能掌握牛顿第二定律的文字内容及数学表达式;理解公式中各物理量的意义及相互因果关系;知道国际单位制中力的单位牛顿的定义;会用牛顿第二定律的公式进行有关计算。
2、过程与方法以实验为基础归纳出物体的加速度跟它的质量、所受外力的关系,进而总结出牛顿第二定律;培养学生的概括能力和分析推理能力。
3、情感态度与价值观通过定律的探索过程,渗透物理学研究方法;体验物理方法的魅力;从认识到实验归纳总结出物理规律并加以运用,让学生体验成功的喜悦,树立学好物理学科的信心。
四、教法与学法教无成法,但教要得法,高一学生创造力比较欠缺,对于利用已有的知识创造出新理论的能力很弱,在学习过程中对知识的把握还不是很准确,数学推理能力较弱,根据实验数据总结归纳规律能力不强。
牛顿第二定律的数学表达式虽简单完美,记住也不难,但要全面、深入理解该定律中物理量的意义和相互联系,牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景,尤其对于我们偏远地区的城步苗乡学生来说是较为困难的。