教科版高中物理必修1第三章《牛顿运动定律》word导学案Word格式.docx

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如图3－1－1所示，让小球沿一个斜面从静止状态开始滚下，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，减小右斜面的倾角，小球在这个斜面上仍达到同一高度，但这时它要滚得远些，继续减小右斜面的倾角，球达到同一高度时就会运动的更远。

于是他想到：

若将右斜面放平，小球将会永远运动下去。

图3－1－1

（2）实验结论：

力不是维持物体运动的原因。

1．伽利略的理想斜面实验说明（　　）

A．可以不必具体做实验，只通过抽象分析就能得出结论

B．亚里士多德的运动和力的关系是错误的

C．力是维持物体运动的原因

D．力是改变物体运动状态的原因

解析：

伽利略的理想实验是在实验的基础上进行逻辑推理的一种思维活动，仍由实验做基础，证明了物体的运动不需要力来维持，同时也证明了亚里士多德的运动和力的关系是错误的。

而伽利略的理想实验没有说明“力是改变物体运动状态的原因”，故A、C、D错误。

答案：

B

1．牛顿第一定律的内容

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．惯性的概念

物体本身要保持运动状态不变的性质。

1．对牛顿第一定律的理解

（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状态或静止状态”，揭示了物体所具有的一个重要的属性——惯性，即物体有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状态为止”，实际上是力的定义，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。

因此，我们可以把“不受外力作用”理解为“合外力为零”。

（4）牛顿第一定律不是实验定律，它是在理想实验的基础上总结出来的。

2．对惯性的理解

（1）惯性是物体本身的固有属性，一切物体都有惯性。

（2）物体的惯性是由物体的质量决定的，质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，物体的惯性越大，若物体的质量不改变，则物体的惯性也不改变。

（3）惯性的表现形式：

①物体在不受外力或所受合外力为零的情况，惯性表现为保持原来的运动状态不变，即原来静止的物体保持静止，原来运动的物体以原来的速度继续运动下去。

②物体受到外力作用时，惯性表现为改变运动状态的难易程度。

物体的质量越大，惯性越大，运动状态越难改变；

物体的质量越小，惯性越小，运动状态越易改变。

（4）惯性不是力，惯性是物体保持原来运动状态的性质，是物体本身的属性，而力是物体对物体的相互作用。

2．关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　）

A．由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态

B．牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律

C．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，物体在不受力时才有惯性

D．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因

当物体受到的合外力为零时，物体才处于静止状态或匀速直线运动状态，A项错；

牛顿第一定律定性揭示了力和运动的关系，故B项错；

只要有质量的物体就有惯性，C项错。

故只有D项正确。

D

[例1]　关于伽利略的理想斜面实验，以下说法正确的是（　　）

A．伽利略的理想实验是假想的，是没有科学依据的

B．伽利略的理想实验是在可靠事实的基础上进行抽象思维而创造出来的一种科学推理方法，是科学研究中的一种重要方法

C．伽利略的理想实验有力地否定了亚里士多德的观点

D．现在，伽利略的斜面实验已不再是理想实验，是可以做出的实验了

[思路点拨]　伽利略的理想斜面实验虽然无法实现，但其科学推理的方法及得出的结论都是正确的。

[解析]　伽利略的理想实验是在可靠事实的基础上进行抽象思维而创造出来的一种科学推理方法，是科学研究中的一种重要方法，它否定了力是维持物体运动原因的观点；

因为永远也无法将摩擦力完全消除，所以这个实验是永远无法实现的，只能是理想实验，故选项B、C正确。

[答案]　BC

[借题发挥]

理想实验是一种以可靠的事实为依据，忽略次要因素，并把实验的情况合理外推到一种理想状态，从而揭示自然现象本质的假想实验。

1．伽利略的理想实验说明了（　　）

A．要物体运动必须有力的作用，没有力的作用，物体将静止

B．要物体静止必须有力的作用，没有力的作用，物体就运动

C．物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态

D．物体不受外力作用时，一定处于静止状态

伽利略的理想实验证明了物体的运动不需要力来维持，A、B错；

物体不受外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态，所以C对、D错。

C

[例2]　关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（　　）

A．牛顿第一定律是实验定律

B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因

C．惯性定律与惯性的实质是相同的

D．物体的运动不需要力来维持

[思路点拨]　求解该题应把握以下三点：

（1）牛顿第一定律的实验基础是伽利略理想斜面实验。

（2）力与物体运动的关系。

（3）惯性是牛顿第一定律揭示出的物体的一种性质。

[解析]　牛顿第一定律强调了物体在不受力的情况下的运动规律，也说明了在受力时运动状态的改变，但自然界中不受力的物体是不存在的，故A错误；

惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质，惯性定律（即牛顿第一定律）则反映物体在一定条件下的运动规律，故C错误；

由牛顿第一定律可知，物体的运动不需要力来维持，但要改变物体的运动状态，则必须有力的作用，B、D正确。

[答案]　BD

关于牛顿第一定律的问题要注意

（1）力是改变物体运动状态的原因是指合外力不为零时，物体运动状态发生改变。

但力与速度的大小、方向之间没有必然的关系。

（2）物体不受力或物体所受合外力为零时，物体运动状态不发生改变。

2．下列说法正确的是（　　）

A．静止的物体或匀速直线运动的物体一定不受外力作用

B．当物体的速度等于零时，物体一定处于平衡状态

C．当物体的运动状态改变时，物体一定受到外力作用

D．物体运动的方向一定是物体所受合外力的方向

静止的物体或匀速直线运动的物体可以是不受外力作用的物体，也可以是受合外力为零的物体，故选项A错误；

物体的瞬时速度为零，不能说物体处于静止状态，也不能说物体处于平衡状态，因为速度为零而加速度不为零时，物体受到了不为零的合外力作用，并没有处于平衡状态，选项B错误；

当物体的运动状态变化时，一定受到了力的作用，但合外力方向不一定与运动方向相同，故选项C正确，D错误。

[例3]　关于惯性，下列说法中正确的是（　　）

A．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性

B．速度越大的物体惯性越大

C．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1/6

D．质量越大的物体惯性越大

[思路点拨]　解答本题应注意以下两点：

（1）惯性是物体的固有属性。

（2）质量是物体惯性大小的量度。

[解析]　惯性是物体的固有属性，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态和所处的位置无关，故A、B、C错，D对。

[答案]　D

（1）一切物体均有惯性。

（2）惯性大小由物体的质量唯一确定，与物体运动状态无关。

3．下列关于惯性的说法中正确的是（　　）

A．在地上滚动的小球越滚越慢，是小球受到的阻力克服了小球惯性的原因

B．只有运动的物体才有惯性

C．只有不受外力的物体才有惯性

D．一切物体在任何情况下都有惯性

小球的速度越来越慢是因为受到阻力作用，阻力改变了物体的速度，但不能改变物体的惯性；

静止的物体和运动的物体都具有惯性；

受外力作用的物体与不受外力作用的物体都有惯性；

一切物体都具有惯性，所以只有选项D是正确的。

[随堂基础巩固]

1．下列关于对运动的认识不符合物理学史实的是（　　）

A．亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用时才会运动

B．伽利略认为力不是维持物体运动的原因

C．牛顿认为力的真正效果是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动

D．伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去

亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，有力作用在物体上它就运动，没有力作用时它就静止，A对。

伽利略认为力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，他认为水平面上的物体若不受摩擦力，物体会保持原速度做匀速直线运动，B、D对。

牛顿第一定律揭示了力与物体运动的关系，即物体的运动不需要力来维持，力的作用是改变物体的运动状态（速度），C错。

2．下面关于惯性的说法中，正确的是（　　）

A．同一物体运动速度大比速度小时难以停下来，所以物体运动速度大时具有较大的惯性

B．同一物体受的力越大，停下来就越困难，所以物体受的推力越大，则惯性越大

C．不同物体比较，体积越大，惯性越大

D．不同物体比较，质量越大，惯性越大

惯性是物体的固有属性，它的大小只由质量大小决定，与其他因素无关，质量越大，惯性越大，A、B、C错，D对。

3．伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有（　　）

A．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比

B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比

C．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关

D．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关

从伽利略斜面实验中观察和逻辑推理可知物体沿光滑斜面滚下是匀加速直线运动。

a＝gsinθ，x＝

at2＝

gsinθ·

t2，位移与时间不成正比，所以A错误，v＝at＝gsinθ·

t，速度与时间成正比，即B正确。

物体从光滑斜面下滑机械能守恒，斜面长度一定但倾角不同，则到底端时的速度应不同，所以C错误。

从x＝

t2，可知当斜面长度x一定时，时间t与倾角θ有关，所以D错误。

4．由牛顿第一定律可知（　　）

A．物体的运动是依靠惯性来维持的

B．力停止作用后，物体的运动就不能维持