发布时间 : 星期三 文章高中物理必修一4.1牛顿第一定律导学案更新完毕开始阅读f5a5772387c24028915fc33f
高一物理【4.1牛顿第一定律】导学案 编写人：张淑强 2013-7-1
学习目标：
1、理解牛顿第一定律的内容和意义，知道亚里士多德的观点；
2、知道伽利略理想实验及推理方法；
3、明确惯性概念，知道惯性是物体的固有属性。 第一部分：课前自主学习，主动落实学案 一、理想实验的魅力
1、亚里士多德的观点：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 在某一个地方。
2、伽利略的实验和推论：
①伽利略斜面实验：小球沿斜面由 滚下，再滚上另一斜面，如不计摩擦将滚到 处，放低后一斜面，仍达到同一高度。若放平后一斜面，球
将 滚下去。
②伽利略通过“理想实验”和“科学推理”，得出的结论是：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度 地运动下去。也即是：力不是 物体运动的原因，而恰恰是 物体运动状态的原因。
3、笛卡尔对伽利略观点的补充和完善：法国科学家笛卡尔指出：除非物体受到力的作用，物体将永远保持其 或运动状态，永远不会使自己沿 运动，而只保持在直线上运动。
4、对运动状态改变的理解：
当出现下列情形之一时，我们就说物体的运动状态改变了。①物体由静止变为
或由运动变为 ；②物体的速度大小或 发生变化。
二、牛顿物理学的基石――惯性定律
1、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，
也叫惯性定律。
2、惯性：物体具有保持原来的 状态或 状态的性质，叫惯性。
强调：①牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证。
②一切物体都具有惯性，牛顿第一定律是惯性定律。 三、惯性与质量：
1、惯性表现为改变物体运动状态的难易程度，惯性大，物体运动状态不容易改变；惯性小，物体运动状态容易改变。
2、质量是物体惯性大小的唯一量度。质量大，惯性大，运动太太不易改变；质量小，惯性小，运动状态容易改变。
3、惯性大小与运动情况和受力情况无关。
4、质量是标量，只有大小，没有方向，单位是千克，符号kg。 第二部分：课堂互动探究，整合提升 一、伽利略是怎样研究物体运动原因的？
1、伽利略的理想斜面实验
如图A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较小，如图B，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C，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定的速度持续运动下去。
2、伽利略的思想方法
伽利略用“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象中的实验，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．
3．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．
笛卡儿的观点：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．笛卡儿补充和完善了伽利略的观点．
针对训练1
1．关于伽利略理想实验，以下说法中正确的是 ( ) A．完全是理想的，没有事实为基础
B．是以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻反映自然规律 C．无须事实基础，只是理想推理 D．以上说法都不对 二、牛顿第一定律明确了哪些问题?
1．明确惯性的概念
定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态\，揭示了物体所具有的一个重要属性——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．
2．确定力的含义
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状态的原因．
3．确定了力的含义
纠正了力是维持物体运动的原因的错误观点，明确了力是改变物体运动状态的原因．牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，所描述的物体不受外力的状态是一种理想化的状态，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，其效果跟不受外力作用相同，因此，可以把“不受外力作用\理解为“合外力为零”．物体在某方向上不受外力或在某方向上受平衡力作用时，该方向上保持静止或匀速直线运动状态的情况是普遍存在的．
针对训练
2．关于牛顿第一定律，下列说法正确的是 ( ) A．牛顿第一定律是一条实验定律
B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C．惯性定律和惯性的实质是相同的 D．物体的运动不需要力来维持
三、惯性的大小由谁决定的? 它与物体的受力、运动速度有关吗?
1．惯性与质量的关系
(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性． (2)惯性与物体受力情况，运动情况及地理位置均无关． (3)质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大． 2．惯性与力的关系
力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因．力越大，运动状态越易改变；惯性越大，运动状态越难改变．
3．惯性与速度的关系
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质． (2)一切物体都有惯性，和物体是否有速度及速度的大小均无关． 4．惯性的表现
(1)在不受力的情况下，惯性表现为保持原有状态的本领，有“惰性”的意思．
(2)在受力的情况下。惯性表现为运动状态改变的难易程度，质量越大，惯性越大，运动状态越难改变．
【特别提醒】(1)一切物体，在任何情况下都具有惯性，即物体具有惯性是不需要条件的．(2)比较惯性大小，只看质量大小，质量大则惯性大．
针对训练
3．歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱，这样做是为了( ) A．减小重力，使运动状态保持稳定 B．增大速度，使运动状态易于改变 C．增大加速度，使运动状态不易变化 D．减小惯性，有利于运动状态的改变 思考与讨论
从牛顿第一定律我们得知，物体都要保持它们原来的匀速直线运动或静止的状态，或者说，它们都具有抵抗运动状态变化的“本领’’．但是这种“本领”的