《2025年优化探究同步导学案高中物理必修第一册人教版》

[例 1] 理想实验有时能更深刻地反映自然规律。
伽利略设想了一个理想实验，如图所示。下面是关于该实验被打乱的步骤：

①减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。
②上图为两个对接的斜面,让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,小球将上升到原来释放时的高度。
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球将沿水平面做持续的匀速运动。
(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列 ②③①④(填写序号即可)。
(2)在上述的设想实验步骤中,有的属于可靠的实验事实,有的则是理想化的推论，其中步骤②属于可靠的实验事实。

答案： [例1] [答案]
(1)②③①④
(2)可靠的实验事实
[解析] 理想实验的思想方法，即在实验事实的基础上，经过合理的想象，获取结论。针对题目所述的实验步骤，正确的排列顺序是②③①④，步骤②属于可靠的实验事实。

[例 2] 墨子是春秋战国时期著名的思想家,其在墨家的著作《墨经》中写道:“力,刑之所以奋也。”
“刑”同“形”,即物体;“奋”,意思是“(物体)动也”,即开始运动或者运动加快。这句话的意思就是“力能使物体由静止开始运动,或者使运动的物体运动得越来越快”。对墨子这句关于力和运动的理解,下列说法正确的是 (C)

A.墨子的观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同
B.力是维持物体运动的原因
C.力是改变物体运动状态的原因
D.当物体不受力时,物体将停止运动

答案： [例2] [答案] C
[解析] 墨子的观点表达出力是改变物体运动状态的原因，与亚里士多德的观点不同，A错误；力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动的原因，B错误；当物体所受合力为零或不受力时，物体将保持匀速直线运动状态或静止状态，D错误。

[针对训练] 1. (2024 · 江苏连云港期中)伽利略用两个斜面,把一个斜面固定,让小球从固定斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如图。伽利略设计这个实验过程的目的是说明 (C)


A.如果没有摩擦,小球能从固定斜面滚上另一个倾角可以改变的斜面
B.如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度
C.维持物体做匀速直线运动并不需要力
D.如果物体不受到力,就不会运动

答案： [针对训练]
1.C 伽利略的理想斜面实验证明了：运动不需力来维持，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。故选C。

要点 2 牛顿第一定律
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1. 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2. 惯性：物体这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫作惯性。牛顿第一定律也叫作惯性定律。
3. 意义
(1)揭示了运动和力的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。
(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性。

答案： 1.匀速直线运动 静止
@@2.匀速直线运动 静止
@@3.
(1)改变
(2)惯性

如图所示是冰壶在冰面上的运动情景。冰壶比赛中，运动员在冰壶前面擦扫冰面，可以使表面冰层融化,形成一层薄薄的水膜，而水膜的阻力比冰面要小，所以冰壶可以滑行得更远。

(1)图中的冰壶为什么会停下来? 它说明了什么问题?
(2)如果冰壶不受外力作用将处于什么状态?
(3)从(1)(2)两个问题中，我们能得到什么结论?

答案： 提示：
(1)冰壶停下来是因为受到了冰面的摩擦力的作用。说明力是改变物体运动状态的原因。
(2)冰壶原来静止，不受外力作用时，仍然静止；冰壶原来运动，不受外力作用时将保持匀速直线运动状态。
(3)物体不受外力作用或所受合力为零时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。