牛顿第一定律|牛顿第一定律

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一、教学目标 1. 知道伽利略和亚里士多德对力和运动的关系的不同认识，知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论。知道理想实验是科学研究的重要方法。2. 理解牛顿第一定律的内容和意义。3. 知道什么是惯性，会正确解释有关惯性的现象。二、教学重点     伽俐略理想斜面实验极其意义，对牛顿第一定律的理解和掌握。三、教学难点     对惯性的理解 教学过程     介绍运动学和动力学的研究内容，扼要说明动力学知识在生产劳动和科学研究中的重要性，从历史的回顾来看动力学理论的建立（一）   历史的回顾 1.       对实例的讨论      ⑴ 实例：用手推在水平面上的小车，小车前进，停止用力，小车会停下来；小车与接触面间光滑些，停止用力，小车能运动较长一些时间停下。      ⑵ 讨论的焦点：力是维持物体运动的原因还是改变运动速度的原因。      ⑶ 教师引导学生讨论使学生明确：小车原先停止，手推小车施加推力迫使它改变静止状态开始运动，手离开小车推力即撤去，但小车在摩擦阻力的作用下速度逐渐减小，最后停下来，即力使物体的速度发生改变。接触面越光华，说明小车所受阻力越小，小车运动时间越长，假想没有阻力，小车会永远运动下去，即物体的运动不需要力来维持。 2.       对历史的回顾 ⑴ 亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。伽俐略的观点：物体的运动不需要力来维持，；力是改变物体速度的原因。      ⑵ 伽俐略理想实验斜面的介绍      伽俐略通过斜面实验得到推论：一切运动着的物体在没有受到阻力作用的时候，它的速度保持不变，并且一直运动下去。      伽俐略理想斜面实验是想像中的实验，但它建立在可靠的事实基础上。现代科技可使物体所受的阻力越来越小，使实验越来越趋近于实际情况。【演示】气垫导轨上的滑块的运动 ⑶ 亚里士多德观点的错误：来自日常经验所带来的错误认识。    伽俐略观点的正确：理想斜面实验的支持。【例1】关于伽俐略理想实验，以下说法正确的是（        ） a.      完全是理想的，没有事实为基础 b.      是以可靠事实为基础的经科学抽象，深刻反映自然规律的 c.      没有事实为基础，只是理想推理 d.     以上说法都不对【解析】真实的实验是一种实践的活动，是可以提高一定的实验器材和实验方法而实现的实验。“理想实验”是一种思维活动，是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”。正确选项为b。“理想实验”并不是脱离实际上的主观臆想，它是以实践为基础的，是在真实的科学实验的基础上抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，是以一定的逻辑法则为依据的，而这些逻辑法则，都是从期的社会实践中总结出来的，并为实践所证实了的。理想实验可以深刻地揭示自然规律。（二）   牛顿第一定律 1.       牛顿第一定律的表述：一切物体总保持匀速直线运动状态或截止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 2.       牛顿在伽俐略等人研究的基础上得出牛顿第一定律，伽俐略理想斜面实验为牛顿第一定律提供了实验依据。 3.       牛顿第一定律的意义 ⑴ 指出了物体的运动都具有保持原来匀速直线运动状态或静止的性质（惯性） ⑵ 指出了物体的运动并不需要力来维持，力是改变物体速度的原因。 4.       惯性：物体的这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。（所以牛顿第一定律又叫惯性定律。 ⑴ 惯性是一切物体固有的属性，一切物体不管是否受力，也不管它是否运动和 图3-1-112怎样运动，都具有惯性。【演示】如图3-1-1，小车上竖直放置一个木块，让木块随小车沿着桌面向右运动，当小车被挡板制动时，车上的木块向右倾倒。 ⑵ 惯性的利弊【例2】下列关于惯性的说法中正确的是（       ） a.      物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性 b.      物体只有受外力作用时才有惯性 c.      物体运动速度越大时惯性越大 d.     物体在任何情况下都有惯性【解析】因为一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性，不会因为外界因素的变化而变化，与物体是否运动、是否受力都没有任何关系。所以a、b、c选项均错误。正确选项为d。对惯性概念的理解应掌握“一切”的含义是指：不论物体的种类、质量大小、是否受力、是否运动、做何种运动都毫不例外地具有惯性。【小结】伽俐略理想斜面实验否定了亚里士多德的观点，牛顿在伽俐略等人的研究基础上得出牛顿第一定律。一切物体都具有惯性，力是改变物体速度的原因。12

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