高一物理教案：牛顿第一定律学案

概要：从静止滚下，小球将滚上另一个斜面.如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度.如果第二个斜面倾斜角度小，如图乙所示，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程，继续减小第二个斜面的倾斜角度，如图丙所示，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而是沿水平面以恒定的速度持续运动下去.伽利略的思想方法伽利略的“实验+科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点。伽利略的理想斜面实验虽然是想像中的实验，但这个实验反映了一种物理思想，它是建立在可靠的事实基础之上的.以事实为依据，以抽象为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律.(2)伽利略的观点：在水平面上的物体，设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去.(3)笛卡尔的观点：除非物体受到外力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动.笛卡尔补充和完善了伽利略的观点.2. 牛顿物理学的基石——惯性定律牛顿总结了伽利略等人的工作，并提出了三条运动定律，先看牛顿第一定律：牛顿第一定律：(1)内容：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)如何正确理解牛顿第一定律?对牛顿第一定律应从以下几个方面来理解：①明确了惯性的概念:定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动或静止状态”，揭示了物体所具有的一个重要的属性——惯性，即物体保持匀速直线运动

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本文题目：高一化学教案：牛顿第一定律学案

 第一节 牛顿第一定律 学案

一. 教学内容：

牛顿第一定律

二. 本周教学目标

1. 知道伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识。

2. 知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论.

3. 知道什么是惯性，会正确理解有关现象.

4. 理解牛顿第一定律的内容和意义.

[教学过程]

1 .理想实验的魅力

(1)伽利略的理想斜面实验

理想实验：

如图甲所示，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面.如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度.

如果第二个斜面倾斜角度小，如图乙所示，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程，继续减小第二个斜面的倾斜角度，如图丙所示，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而是沿水平面以恒定的速度持续运动下去.

伽利略的思想方法

伽利略的“实验+科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点。

伽利略的理想斜面实验虽然是想像中的实验，但这个实验反映了一种物理思想，它是建立在可靠的事实基础之上的.以事实为依据，以抽象为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律.

(2)伽利略的观点：在水平面上的物体，设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去.

(3)笛卡尔的观点：除非物体受到外力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动.笛卡尔补充和完善了伽利略的观点.

2. 牛顿物理学的基石——惯性定律

牛顿总结了伽利略等人的工作，并提出了三条运动定律，先看牛顿第一定律：

牛顿第一定律：

(1)内容：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)如何正确理解牛顿第一定律?

对牛顿第一定律应从以下几个方面来理解：

①明确了惯性的概念:

定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动或静止状态”，揭示了物体所具有的一个重要的属性——惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性、因此牛顿第一定律又叫惯性定律.

②确定了力的含义：

定律的后半句话“直到有外力迫使它改变这种运动状态为止”，实际上是对力的定义，即力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因，这一点要切实理解.

③定性揭示了力和运动的关系：

牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体所受合外力为零时，其效果跟不受外力的作用相同.但是，我们不能把“不受外力作用”理解为“合外力为零”.

3. 理解惯性和惯性定律

(1)对惯性定律的理解

牛顿第一定律揭示了一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，即一切物体都具有惯性.同时，牛顿第一定律还定性地指出了力的动力学意义：力是改变物体运动状态的原因，即改变速度的原因.物体在速度发生改变时，就有加速度.因此也可以说：力是使物体产生加速度的原因.不能认为力是维持物体运动(匀速直线运动)的原因，也不能认为有力就有运动，没有力就没有运动，更不能认为物体向哪个方向运动就一定受到那个方向的力的作用.

(2)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惯性与运动状态无关：不论物体是处于怎样的运动状态，惯性总是存在的，当物体原来静止时，它一直“想”保持这种静止状态;当物体运动时，它一直“想”以那一时刻的速度做匀速直线运动.

③惯性与物体是否受力无关，与物体速度大小无关，仅由物体的质量决定.

4. 惯性与力的比较

(1)从概念比较

“惯性”是物体保持匀速直线运动或静止状态的性质，而“力”是物体与物体之间的相互作用，力是迫使物体改变运动状态的原因.

(2)从意义比较

任何物体都具有惯性，而物质无处不在，惯性也就无处不有，一切物体均具有惯性，我们所处的世界是惯性的世界，也叫惯性系。

惯性不是力，惯性与力毫无关系，二者有着本质的区别。

力是物体与物体之间的相互作用，是迫使物体改变运动状态的原因，也是使物体产生加速度的原因

5. 决定物体运动状态发生变化的内因与外因

决定物体运动状态发生变化的因素有两个：一个是物体受到的外力;另一个是物体本身的质量.外力是物体运动状态发生变化的外部因素，质量是决定物体运动状态发生变化难易程度的内部因素。

在物体的质量一定时，物体受到的力越大，其运动状态的变化就越迅速;反之，物体受到的力越小，其运动状态的变化就越缓慢。

在物体所受外力一定时，物体质量越大，其运动状态的变化就越困难;反之，物体的质量越小，其运动状态的变化就越容易.物体质量的大小决定了运动状态发生变化的难易程度。

6. 明确区分“运动状态改变的难易”与“让运动物体停止运动的难易”的不同

有同学认为：汽车的速度越大，让它停下来即刹车所用的时间越长，即让汽车停止运动就越困难，因此认为汽车的速度越大其惯性就越大.其实这是错误的.

比较物体惯性大小的方法是：在相同外力作用下，加速度大的其惯性小;加速度小的其惯性大;加速度相等时其惯性等大.同辆汽车，刹车时所受阻力相同，加速度相同，即单位时间内速度改变量相同，惯性大小就相同.行驶速度大的汽车，停下来的速度改变量越大所用时间就越长，而单位时间内的速度改变量仍然相同，即加速度相同，惯性大小相同.所以惯性的大小与速度大小无关。

【典型例题】

例1. 关于牛顿第一定律，下面说法正确的是( )

A. 牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律

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