人教版物理必修一4.1《牛顿第一定律》导学案（无答案）

4.1《牛顿第一定律》导学案
　　学习目标：

　　1．能大致叙述发现牛顿第一定律的历史过程，并作出初步评述

　　2．能清楚地描述伽利略关于力与运动的思想观念，以及对应设计出的理想实验和相应的推理结论

　　3．能准确表述牛顿第一定律（惯性定律），并能对定律有较深入地理解，体会定律深刻的思想性和认识问题的本质性

　　4．能举例说明：物体的质量是其惯性大小的量度

　　学习重点：通过对实验探究的参与，强化学生分析与论证的能力；加深对牛顿第一定律和惯性的理解。

　　学习难点：转变经验概念，明确惯性是物体的一种属性，任何物体都具有，牛顿定律是惯性现象的规律总结。

　　自学指导：

　　一、长期以来，在研究物体运动原因的过 ( http: / / www.21cnjy.com )程中，人们的经验是：要使一个物体运动，必须推它或者拉它，即必须给物体一个力。因此人的知觉认为：物体的运动要靠力来维持。在这个问题上，即使是最伟大的人物──亚里士多德（西方文化的奠基人，他的研究涉及生物、天文、气象、数学、物理等，成果非常丰富）也出现了错误，他认为： 。这个错误尽然维持了近两千年。

　　二、伽利略的理想试验过程：

　　1．第一次：让小球沿斜面从静止状态滚下，小球将滚上另一个斜面。

　　提出假设： ；结论： 。

　　2．第二次：减小后一斜面的倾角，小球在这一斜面上仍要达到同一高度，但球要滚的远些。

　　3．第三次：继续减少后一斜面的倾角， 。

　　思考：如果将后一斜面放平，小球将怎样运动？

　　答： 。

　　因为小球在水平面上运动时，水平方向不受力，得出结论： 。

　　提出问题：伽利略“若没有摩擦阻力，球将永远滚下去”的思想是如何产生的？

　　三、牛顿物理学的基石──惯性定律

　　牛顿第一定律的内容： 。

　　牛顿第一定律的意义：指出一切物体都有 ；指出力不是 原因，而是改变 原因。

　　物体具有的 叫惯性， 是物体惯性大小的唯一量度，与物体的 无关。

　　【例一】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，发现仍落回到车上原处，这是因为（ ）

　　A．人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，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，所以人落下后必是偏后一些，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，在水平方向上人和车始终有相同的速度。

　　【例二】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？

　　课堂小测验

　　根据牛顿第一定律可知（ ）
　　A．力是物体运动的原因

　　B．物体运动状态改变时，一定受到力

　　C．静止的物体一定不受力的作用

　　D．力停止作用后，物体就会慢慢停下

　　2．关于惯性，下列说法正确的是（ ）

　　A．只有运动的物体才有惯性

　　B．一切物体不论处于什么状态，都有惯性

　　C．物体速度越大，惯性越大

　　D．物体受到外力时，惯性将改变

　　3．下列现象可能的是（ ）

　　A．物体速度很大，惯性很小

　　B．物体质量很大，惯性很小

　　C．物体的体积小，但惯性大

　　D．物体受力大，但惯性小

　　4．一个重10N的物体受到10N的向上的拉力，该物体处于（ ）

　　A．一定是静止状态

　　B．一定匀速上升

　　C．一定匀速下降

　　D．都有可能

　　5．下列事例中，利用了物体惯性的是（ ）

　　A．公交车进站时，驾驶员提前关掉油门

　　B．跳伞运动员在落地前打开降落伞

　　C．汽车轮胎有凸凹不平的花纹

　　D．跳远比赛时，运动员总是快速助跑

　　6．在路上奔跑的人绊倒时是向前趴着倒下的，而慢走的人滑到时，则是向后仰着倒，试论述其原因。

　　阅读材料：

牛顿生平

　　牛顿是17世纪最伟大的科学巨匠。他的成就遍及物理学、数学、天体力学的各个领域。

　　牛顿12岁进金格斯中学上学。那时他喜欢 ( http: / / www.21cnjy.com )自己设计风筝、风车、日规等玩意。他制作的一架精巧的风车，别出心裁，内放老鼠一只，名日“老鼠开磨坊”，连大人看了都赞不绝口。

　　牛顿在物理学上最主要的 ( http: / / www.21cnjy.com )成就是发现了万有引力定律，综合并表述了经典力学的3个基本定律──惯性定律、力与加速度成正比的定律、作用力和反作用力定律；引入了质量、动量、力、加速度、向心力等基本概念，从而建立了经典力学的公理体系，完成了物理学发展史上的第一次大综合，建立了自然科学发展史上的里程碑。其重要标志是他于1687年所发表的《自然哲学的数学原理》这一巨著。

　　在光学上，他做了用棱镜把白光分解为 ( http: / / www.21cnjy.com )七色光（色散）的实验研究；发现了色差；研究了光的干涉和衍射现象，发现了牛顿环；制造了以凹面反射镜替代透镜的“牛顿望远镜”。1704年出版了他的（《光学》专著，阐述了自己的光学研究的成果。

　　在数学上，牛顿与德国莱布尼兹各 ( http: / / www.21cnjy.com )自独立创建了“微积分学”；他还建立了牛顿二项式定理。牛顿在声学、热学、流体力学等方面也有不少研究成果和贡献。

　　牛顿的一生遇到不少争论和麻烦。 ( http: / / www.21cnjy.com )例如，关于万有引力发现权等问题，胡克与他争辩不休，差点影响了《原理》的出版；关于微积分发明权的问题，与莱布尼兹以及德英两国科学家争吵不止，给内向的牛顿带来极大的痛苦。40岁以后，他把兴趣转向政治、化学（贱金属变成黄金）、神学问题，写了近200万言的著作，毫无价值。常言道“人无完人，金无足赤”，牛顿也是如此。但是牛顿终归是伟大的牛顿，他的科学贡献将永载史册。