2023年人教版高一物理必修1超详细导学案第四章牛顿运动定律.pdf

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1、1 第四章牛顿运动定律4.1 牛顿第一定律（1 课时）【学习目标】1知道伽利略的理想实验的基本思路、主要推理过程和结论。2理解牛顿第一定律的内容和意义。3知道什么是惯性，理解质量是物体惯性大小的量度，会正确解释有关惯性的现象。【自主学习】1伽利略理想实验亚里士多德认为，必须_物体才能运动；没有力的作用，物体就要_，但这种认识是错误的。伽利略通过 _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。物体运动状态的改变是指物体由静止变为_或由 _ 变为静止。如果物体 _ 的大小或方向变了，也说它的运动状态发生改变。2牛顿第一定律和惯性牛顿第一定律的内容是：一

2、切物体总保持_ 状态或 _ 状态，除非作用在它上面的力迫使它_。惯性是物体具有保持原来_状态或 _状态的性质，任何物体都具有惯性，牛顿第一定律又叫_。量度物体惯性大小的物理量是物体的_，质量只有大小，没有方向，是_，符号是 m 或 M，国际单位是_。【合作探究】一、对惯性的理解和对惯性现象的认识例题 1关于物体的惯性，以下说法中正确的是()A 物体的运动速度越大，物体越难停下，说明运动速度大的物体惯性大B汽车突然减速时，车上的人向前倾，拐弯时人会往外甩，而汽车匀速前进时，车上的人感觉平稳，说明物体突然减速和转弯时有惯性，物体匀速运动时没有惯性C在同样大小的力作用下，运动状态越难改变的物体，其惯

3、性一定越大D 在长直水平轨道上匀速运动的火车，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后，发现落回原处，这是因为人跳起后，车继续向前运动，人落下后必向后偏，但因时间太短，偏后距离太小，不明显而已二、对牛顿第一定律的理解和应用例题 2.一列以速度v 匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上的A 处有一小球若车厢内的旅客突然发现(俯视图)小球沿如图所示的虚线A 点运动到B 点，则由此可以判断列车的运行情况是()A 减速行驶，向北转弯2 B减速行驶，向南转弯C加速行驶，向南转弯D加速行驶，向北转弯三、同步练习1伽利略根据理想斜面实验进行推论，认识到：力不是维持_ _ 的原因，而是改变 _ _ 的原因。2下列说法中

4、正确的是（）A 运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B小球由于重力的作用而自由下落时，它的惯性就不存在了C一个小球被竖直上抛，当抛出后能继续上升，是因为小球受到了向上的推力D 惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的一种属性，与物体的速度大小无关 3关于惯性，下列说法正确的是（）A 惯性是一切物体的基本属性B物体的惯性与物体的运动状态无关C物体运动快，惯性就大D惯性大小用物体的质量大小来量度 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C物体做变速运动时，一定有外力作用D 力是改变物体惯性的原因 5关于牛顿第一定律，以下

5、说法正确的是（）A 牛顿第一定律是依靠实验事实，直接归纳总结得出的B牛顿第一定律是以可靠实验为基础，通过抽象出理想化实验而得出的结论C根据牛顿第一定律可知，力是维持物体运动的原因D 根据牛顿第一定律可知，力是改变物体速度的原因6伽利略理想斜面实验将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映规律，有关的实验程序内容如下：（1）减小第二个斜面的角度，小球在这个斜面上仍要达到原来的高度。（2）两个对接的光滑斜面，使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，小球将上升到释放的高度。（4）继续减小第二个斜面的倾角，最后使它处于水平位置，小球沿水平面做持续的匀速运动。请按程序先

6、后次序排列，并指出它究竟属于可靠事实，还是通过思维过程的推论，下列选项中正确的是：()A 事实 2事实 1推论 3推论 4 B事实 2推论 1推论 3推论 4 C事实 2推论 3推论 1推论 4 D 事实 2推论 1推论 4【拓展提高】7.(2012 全国新课标)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是()A 物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B没有力作用，物体只能处于静止状态C行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D 运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动3 8一列在平直铁路上匀

7、速行驶的火车，当车厢里的人看到车厢内水平桌面上的小球突然向前运动时，说明火车是突然加速还是突然减速运动？9为了使静止的物体开始运动，首先要“克服”物体的“惯性”，这种说法对吗？为什么？【巩固练习】1物体运动状态的变化是指A位移的变化B速度的变化C加速度的变化D质量的变化2以下物体在运动过程中，运动状态不发生变化的是()A小球做自由落体运动B枪弹在枪筒中做匀加速运动C沿斜坡匀速下滑的汽车D汽车在水平面上匀速转弯3下列关于力的说法中正确的是()A力是维持物体运动的原因B.物体的运动方向，一定是物体所受合外力的方向C.力是改变物体惯性大小的原因D.力是使物体产生加速度的原因4 物体受到四个力作用而静

8、止，当撤去其中的力F1，而其他三个力不变时，物体将 _。【感悟反思】1牛顿第一定律正确揭示了力和运动的关系，指出了物体具有惯性，它所描述的状态是一种理想状态，所以牛顿第一定律只能靠理想实验和科学推理得出，它不是实验定律。2惯性的理解。（1）一切物体都具有惯性，它是物体的固有属性。（2）惯性只与物体质量有关，与其他因素无关。（3）惯性不是力。阅读材料：牛顿生平牛顿是 17 世纪最伟大的科学巨匠。他的成就遍及物理学、数学、天体力学的各个领域。牛顿 12 岁进金格斯中学上学。那时他喜欢自己设计风筝、风车、日晷等玩意。他制作的一架精巧的风车，别出心裁，内放老鼠一只，名曰“老鼠开磨坊”，连大人看了都赞不

9、绝口。牛顿在物理学上最主要的成就是发现了万有引力定律，综合并表述了经典力学的3 个基本定律惯性定律、加速度与力成正比的定律、作用力和反作用力定律；引入了质量、动量、力、加速度、向心力等基本概念，从而建立了经典力学的理论体系，完成了物理学发展史上的第一次大综合，其重要标志是他于1687年所发表的自然哲学的数学原理这一巨著。在光学上，他做了用棱镜把白光分解为七色光(色散)的实验研究；发现了色差；研究了光的干涉和衍射现象，发现了牛顿环；制造了以凹面反射镜替代透镜的“牛顿望远镜”。1704年出版了他的(光学专著，阐述了自己的光学研究的成果。牛顿在声学、热学、流体力学等方面也有不少研究成果和杰4 打点计

10、时器纸带出贡献。在数学上，牛顿与德国莱布尼兹各自独立创建了“微积分学”；他还建立了牛顿二项式定理。牛顿的一生也遇到不少争论和麻烦。例如，关于万有引力发现权等问题，胡克与他争辩不休，差点影响了自然哲学的数学原理的出版；关于微积分发明权的问题，与莱布尼兹以及德英两国科学家争吵不止，这给内向的牛顿带来极大的痛苦。40 岁以后，他把兴趣转向政治、化学(碱金属变成黄金)、神学问题，写了近 200 万言的著作，但毫无价值。常言道“人无完人，金无足赤”，牛顿也是如此。但是，牛顿终归是伟大的牛顿，他的科学贡献将永载史册。4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系（2 课时）【学习目标】1、学会用控制变量法研究物

11、理规律，2、学会怎样由实验结果得出结论，3、探究加速度与力、质量的关系【学习重点】探究加速度与力、质量的关系【学习难点】设计实验方案和由实验结果得出结论，【自主学习】（认真阅读教材p71-74 页完成下列问题）一、实验目的1、探究加速度与力、质量的关系：当质量一定是，加速度与力成；当作用力一定是，加速度与质量成。二、实验原理1、采用控制变量法：当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时，我们设法控制某些参量使之不变化，而研究其中两个参量的变化关系的方法。本试验有F、m、a 三个参量，研究加速度与力、质量的关系时，我们先控制一个变量。即当力不变时，加速度与的关系；当质量不变时，加速度与的关系。2、

12、要测量的物理量有：。三、参考实验案例二1、实验器材：打点计时器，纸带及复写纸片，小车，一端附有定滑轮的长木板，小桶和细砂，细绳，导线，天平，砝码。2、该实验原理中关键是对小车合外力的确定，实验中认为小车受到的合外力即为小桶和砂的总重力(Fmg)，这是有一定条件的：平衡摩擦5 力，M?m。这两个条件未满足就会造成一定误差3、实验步骤a)用天平测出小车和小桶（含沙）的质量M 和 m，把数值记录下来。b)按图把实验器材装好，不挂小桶。c)平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，让小车能在其上面做匀速运动。d)把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，先接通电源在放开小车，取下纸带并标上号码。e)保持质量不变，做上述试验，把力对应的纸带标好。f)保持力不变，做上述试验，将质量对应的纸带标好。g)计算出加速度，作出加速度与力的图像及加速度与质量得到数的图像。4、实验数据表一：小车所受的拉力不变时物理量1 2 3 4 5 6 质量 M质量的倒数1/M加速度 a表二：小车的质量不变时物理量1 2 3 4 5 6 作用力 F加速度 a5、数据处理 画出图像：6、实验结论：物体的加速度与物体的成反比，与物体成正比。【合作探究】一、典型例题分析例题 1、在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出纸带的加速度后，将加速度与力、质量的有关数值记入表中，如下图。a F a 1/M 0