中小学教育资源及组卷应用平台
高一物理导学案
牛顿第一定律
一、学习目标
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．(难点)
2．理解牛顿第一定律的内容及意义．(重点＋难点)
3．明确惯性的概念，会解释有关的惯性现象．(重点＋难点)
二、新课导入
观看冰壶运动的比赛，请问同学们，冰壶为什么会停下来？如果冰壶不受外力作用将处于什么状态？
二、阅读深思(课本P79-81)
三、阅读反馈
（一）、理想实验的魅力
1．亚里士多德认为：必须有 作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要 在一个地方．
2．伽利略的理想实验
(1)斜面实验：让静止的小球从第一个斜面滚下，冲上第二个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．减小第二个斜面的倾角，小球滚动的距离 ，但所达到的高度 .当第二个斜面放平，小球将 .
(2)推理结论：力 (填“是”或“不是”)维持物体运动的原因．
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 沿同一直线运动，既 ，也不会偏离原来的方向．
（二）、牛顿第一定律
1．牛顿第一定律：
内容：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 这种状态．
2．惯性：物体具有保持原来 状态或 状态的性质叫惯性．牛顿第一定律也叫作 定律．
（三）、惯性与质量
1．描述物体惯性的物理量是它的 ， 是物体惯性大小的唯一量度．
2．质量是 量(填“标”或“矢”)，在国际单位制中，质量的单位是 ，符号为 .
四、探究讨论
1、图甲所示是冰壶在冰面上的运动情景．冰壶比赛过程中，运动员在冰球前面擦扫冰面 ，可以使表面冰层融化，形成一层薄薄的冰水混合物，而水的阻力比冰面要小，所以冰壶可以滑行的更远；如果冰的阻力可以忽略，冰壶将永远运动下去．
图乙所示是一足球沿比较光滑的水平面滚动很远的距离停下．
试结合上述情景，讨论下列问题．
(1)图甲中的冰壶和图乙中的足球为什么会停下来？它说明了什么问题？
(2)试猜想如果冰壶、足球不受外力作用将处于什么状态？
(3)从(1)、(2)两个问题中，我们能得到什么结论？
2、伽利略理想斜面实验如图，小球沿斜面由静止滚下，再滚上另一斜面．
(1)实际中小球滚上另一斜面的最大高度等于h吗？
(2)设想斜面是光滑的，小球滚上另一斜面的最大高度等于h吗？
(3)设想斜面是光滑的，若减小第二个斜面的倾角．小球还能滚到另一斜面高h处吗？与没减小斜面倾角之前相比，小球滚到另一斜面高h处通过的距离如何变化？
(4)设想第二个斜面变成水平面，这时小球试图滚上另一斜面的相同高度，但永远达不到．这时小球的运动能停下来吗？
3、(1)如图甲所示，公交车突然快速启动时，车上站着的乘客身体为什么会向后倾？
(2)如图乙所示，公交车正在运行时突然急刹车，车内乘客身体为什么会向前倾？
五、知识精讲
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，它的速度将保持不变，并且一直运动下去．
2．理想实验的意义：
(1)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，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律．
(2)伽利略的理想实验是把实验和逻辑推理相结合的一种科学研究方法．
3．对牛顿第一定律的理解
(1)揭示了力和运动的关系：
①力是改变物体运动状态的原因(或者说力是使物体产生加速度的原因)，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．
4．运动状态改变(即速度改变)的三种情景：
(1)速度的方向不变，大小改变．
(2)速度的大小不变，方向改变．
(3)速度的大小和方向同时发生改变．
5．惯性是物体的固有属性：一切物体都具有惯性．
6．惯性的大小：
(1)质量是惯性大小的唯一量度．质量越大，惯性越大；反之则越小．
(2)惯性大小与物体运动状态(速度)、受力情况以及所处地理位置均无关．
7．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．
8．解答惯性现象的思路
(1)明确研究的物体原来处于怎样的运动状态．
(2)当外力作用在物体的某一部分时，这一部分运动状态的变化情况．
(3)明确物体由于惯性要保持怎样的运动状态，然后判断物体会出现什么现象
六、课堂检测
1、判断正误
(1)亚里士多德认为物体只有受到力的作用才会运动．( )
(2)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因．( )
(3)当一个做匀加速直线运动的物体所受外力突然消失时，物体立刻静止．( )
(4)速度越大，物体的惯性越大．( )
(5)乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的质量小．( )
2、关于伽利略理想实验，下列说法正确的是( )
A．完全是理想的，没有事实为基础
B．是以可靠事实为基础，经科学抽象，深刻反映了自然规律
C．没有事实为基础，只是理想推理
D．以上说法都不对
3、理想实验有时能更深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，如图所示．下面是关于该实验被打乱的步骤：
①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．
②图为两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面．
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．
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)在上述的设想实验步骤中，有的属于可靠的实验事实，有的则是理想化的推论，请问步骤②属于________．
4、(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
5、(对惯性的理解)关于物体的惯性，下列说法正确的是( )
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，故一个物体从地球移到月球惯性减小为原来的
C．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
6、一天下着倾盆大雨，某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了．列车进站过程中(箭头表示列车进站的方向)，他发现水面的形状如选项图中的( )
7、(多选)在静止的列车上，有两个注满水的容器，容器中分别用细线系着铁球和乒乓球，在列车启动的过程中，小球所处状态表示正确的是(图中箭头表示启动方向)( )
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
(共26张PPT)
运动和力的关系
第四章
第1节 牛顿第一定律
第一、二章 运动的描述与匀变速直线运动
静力学
第三章 相互作用——力
运动学
第四章 研究物体的运动与力的关系
动力学
观看冰壶运动的比赛，请问同学们，冰壶为什么会停下来？如果冰壶不受外力作用将处于什么状态？
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．(难点)
2．理解牛顿第一定律的内容及意义．(重点＋难点)
3．明确惯性的概念，会解释有关的惯性现象．(重点＋难点)
一、理想实验的魅力
1．亚里士多德认为：必须有_______作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要_________在一个地方．
力
静止
阅读课本79-82页，完成阅读反馈
2．伽利略的理想实验
(1)斜面实验：让静止的小球从第一个斜面滚下，冲上第二个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．减小第二个斜面的倾角，小球滚动的距离_________，但所达到的高度_________.当第二个斜面放平，小球将_________________.
(2)推理结论：力_________(填“是”或“不是”)维持物体运动的原因．
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_____________沿同一直线运动，既_______________，也不会偏离原来的方向．
增大
相同
永远运动下去
不是
同一速度
不会停下来
二、牛顿第一定律
1．牛顿第一定律：
内容：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_________这种状态．
2．惯性：物体具有保持原来_________________状态或_________状态的性质叫惯性．牛顿第一定律也叫作_________定律．
三、惯性与质量
1．描述物体惯性的物理量是它的_________，_________是物体惯性大小的惟一量度．
2．质量是_______量(填“标”或“矢”)，在国际单位制中，质量的单位是_________，符号为_________.
匀速直线运动
静止
改变
匀速直线运动
静止
惯性
质量
质量
标
千克
kg
1、图甲是冰壶在冰面上的运动情景．冰壶比赛过程中，运动员在冰球前面擦扫冰面 ，可以使表面冰层融化，形成一层薄薄的冰水混合物，而水的阻力比冰面要小，所以冰壶可以滑行的更远；如果冰的阻力可以忽略，冰壶将永远运动下去．
图乙是一足球沿比较光滑的水平面滚动很远的距离停下．
试结合上述情景，讨论下列问题．
(1)图甲中的冰壶和图乙中的足球为什么会停下来？它说明了什么问题？
(2)试猜想如果冰壶、足球不受外力作用将处于什么状态？
(3)从(1)、(2)两个问题中，我们能得到什么结论？
(1)冰壶和足球停下来都是因为受到了地面(或冰面)的摩擦力的作用．这些现象说明力是改变物体运动状态的原因．
(2)原来静止的物体，不受外力作用时，仍然静止，原来运动的物体，不受外力作用时将永远做匀速直线运动.
(3)物体不受外力作用或所受合力为零时，总保持静止或匀速直线运动状态．
2、伽利略理想斜面实验如图，小球沿斜面由静止滚下，再滚上另一斜面．
(1)实际中小球滚上另一斜面的最大高度等于h吗？
(2)设想斜面是光滑的，小球滚上另一斜面的最大高度等于h吗？
(3)设想斜面是光滑的，若减小第二个斜面的倾角．小球还能滚到另一斜面高h处吗？与没减小斜面倾角之前相比，小球滚到另一斜面高h处通过的距离如何变化？
(4)设想第二个斜面变成水平面，这时小球试图滚上另一斜面的相同高度，但永远达不到．这时小球的运动能停下来吗？
小于h.
等于h.
能，通过的距离变大．
不能，永远运动下去．
3．(1)如图甲所示，公交车突然快速启动时，车上站着的乘客身体为什么会向后倾？
(2)如图乙所示，公交车正在运行时突然急刹车，车内乘客身体为什么会向前倾？
(1)当公交车由静止突然快速启动时，乘客的下半部分受到车的摩擦作用也随车运动，而上半部分由于要保持原来的静止状态，故向后倾倒．
(2)乘客随车一起运动，当急刹车时，车停止运动，乘客的下半部分受到车的摩擦作用也随车停止运动，而上半部分由于要保持原来的运动状态，故向前倾倒．
1．古希腊哲学家——亚里士多德 观点：力是维持物体运动的原因
2.意大利物理学家——伽利略 观点：力不是维持物体运动状态的原因.
3.法国科学家——笛卡儿 观点：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向.
4.英国物理学家——牛顿 观点：牛顿第一定律
1．对牛顿第一定律的理解
(1)揭示了力和运动的关系：
①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．
不受外力（不存在）---无法用实验验证
②力是改变物体运动状态的原因(或者说力是使物体产生加速度的原因)，而不是维持物体运动状态的原因．
③成立条件：惯性参考系
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．
牛顿第一定律
a
适用条件
适用对象：任何物体
1．对牛顿第一定律的理解
(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．
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．
牛顿第一定律
1．惯性是物体的固有属性．（有惯性力、产生惯性、克服惯性）
2．惯性的大小：
(1)质量是惯性大小的唯一量度．质量越大，惯性越大；反之则越小．（kg）
(2)惯性大小与物体运动状态(速度)、受力情况以及所处地理位置均无关．
3．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．
×
×
×
牛顿：“如果说我看得比别人更远些，那是因为我站在巨人的肩膀上。”
科学探索的历程
1．判断正误
(1)亚里士多德认为物体只有受到力的作用才会运动． ( )
(2)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因． ( )
(3)当一个做匀加速直线运动的物体所受外力突然消失时，物体立刻静止．
( )
(4)速度越大，物体的惯性越大． ( )
(5)乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的质量小． ( )
√
×
×
×
√
2、关于伽利略理想实验，下列说法正确的是( )
A．完全是理想的，没有事实为基础
B．是以可靠事实为基础，经科学抽象，深刻反映了自然规律
C．没有事实为基础，只是理想推理
D．以上说法都不对
解析 伽利略的理想实验，虽然不能实现，但却是以可靠的经验事实为基础，经科学抽象，深刻反映了自然规律．
B
3、理想实验有时能更深刻地反映自然规律．伽利略设想了
一个理想实验，如图所示．下面是关于该实验被打乱的步骤：
①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．
②图为两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面．
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．
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)在上述的设想实验步骤中，有的属于可靠的实验事实，有的则是理想化的推论，请问步骤②属于________．
解析理想实验的思想方法，即在实验事实的基础上，经过合理的想象，获取结论．
除了②以外都是光滑的斜面或者平面上实验的，只有②为实际操作。
②③①④
可靠的实验事实
4．(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
解析 [牛顿第一定律有三层含义：不受力时物体将保持静止状态或匀速直线运动状态，这是由于一切物体都具有惯性；受到力的作用物体的运动状态就要发生变化，从而揭示出力是改变物体运动状态的原因；指出了物体在不受力时的运动状态，故选项A、C、D正确；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，两者是不同的概念，不可混为一谈，选项B错误．]
ACD
5．(对惯性的理解)关于物体的惯性，下列说法正确的是( )
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1/6，故一个物体从地球移到月球惯性减小为原来的1/6
C．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
[惯性是指物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性，其大小和物体的质量有关系，与物体的运动状态及是否受力无关，A正确，C、D错误；在月球上和在地球上，重力加速度的大小不一样，所受的重力大小也就不一样了，但质量不变，惯性也不变，B错误．]
A
一天下着倾盆大雨，某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了．列车进站过程中(箭头表示列车进站的方向)，他发现水面的形状如选项图中的( )
解析 [列车进站速度减小，由于惯性水相对窗向前运动．]
C
7、(多选)在静止的列车上，有两个注满水的容器，容器中分别用细线系着铁球和乒乓球，在列车启动的过程中，小球所处状态表示正确的是(图中箭头表示启动方向)( )
解析 [因为列车由静止向右启动，铁球、乒乓球和水都有向右运动的趋势．但是，由于与同体积的“水球”相比，铁球质量大、惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度增加慢，而同体积的“水球”的运动状态容易改变，即速度增加快，而且水和容器一起运动，所以列车启动时，铁球相对于容器向左运动．同理，由于乒乓球与同体积的“水球”相比，质量小，惯性小，乒乓球相对于容器向右运动．故B、D正确．]
BD
谢谢观看！
理想实验：可靠事实——假想——科学推论
科学推论
一直运动
1．伽利略的理想实验推论：（力不是维持物体运动的原因）
一切运动着的物体在没有受到外力的时候，它的速度将保持不变，并且一直运动下去．
2．理想实验的意义：
(1)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，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律．
(2)伽利略的理想实验是把实验和逻辑推理相结合的一种科学研究方法．
伽利略的理想实验
粗糙
实际现象
猜 想
光滑
谢谢
21世纪教育网（www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站
有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？
欢迎加入21世纪教育网教师合作团队！！月薪过万不是梦！！
详情请看：
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
