物理人教版高中必修一（2019年新編）-4-1《牛頓第一定律》（課件）

4.1牛頓第一定律高中物理

/人教版（2019）/必修一/第四章學(xué)習(xí)目標(biāo)01040203知道物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度，會(huì)解釋慣性現(xiàn)象知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其主要推理過程和推論23新知探究人類對(duì)運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系認(rèn)識(shí)歷程代表人物主要觀點(diǎn)亞里士多德必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒有力的作用，物體就要靜止在某個(gè)地方伽利略力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因笛卡兒如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不會(huì)停下來，也不會(huì)偏離原來的方向4新知探究（1）讓一個(gè)小球沿斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開始運(yùn)動(dòng)，小球?qū)ⅰ皼_”上另一個(gè)斜面伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)5新知探究（2）如果沒有摩擦，小球?qū)⒌竭_(dá)原來的高度伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)6新知探究（3）如果第二個(gè)斜面傾角減小，小球仍將到達(dá)原來的高度，但是運(yùn)動(dòng)的距離更長(zhǎng)伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)7新知探究（4）當(dāng)斜面最終變?yōu)樗矫鏁r(shí)，小球要到達(dá)原有高度將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因8新知探究伽利略用“實(shí)驗(yàn)＋科學(xué)推理”的方法推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)。伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)雖然是想象中的實(shí)驗(yàn)，但這個(gè)實(shí)驗(yàn)反映了一種物理思想，它是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)之上的，以事實(shí)為依據(jù)，以抽象為指導(dǎo)，抓住主要因素，忽略次要因素，從而深刻地揭示了自然規(guī)律。第一次確立了物理實(shí)驗(yàn)在物理研究中的基礎(chǔ)地位。伽利略科學(xué)方法的意義1．（多選）科學(xué)家關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的研究對(duì)樹立正確的自然觀具有重要作用。下列說法符合歷史事實(shí)的是（）A．亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才會(huì)改變B．伽利略通過“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論：一旦物體具有某一速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去C．笛卡兒指出：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來也不偏離原來的方向D．伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)是一種思維活動(dòng)，是抽象思維中設(shè)想出來的、無法做到的實(shí)驗(yàn)課堂練習(xí)9BCD課堂練習(xí)10【答案】BCD【解析】亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；由伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)知，B對(duì)；由笛卡兒觀點(diǎn)知，C對(duì)；伽利略理想實(shí)驗(yàn)是在可靠事實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的推理，但實(shí)驗(yàn)無法做到，D對(duì)。2.伽利略用兩個(gè)對(duì)接的斜面，一個(gè)斜面固定，讓小球從斜面上滾下，又滾上另一個(gè)傾角可以改變的斜面，斜面傾角逐漸改變至零，如圖所示．伽利略設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是說明（）A．如果沒有摩擦，小球?qū)⑦\(yùn)動(dòng)到與釋放時(shí)相同的高度B．如果沒有摩擦，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)速度不變C．維持物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)并不需要力D．如果物體不受到力，就不會(huì)運(yùn)動(dòng)課堂練習(xí)11C課堂練習(xí)12【答案】C【解析】伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)證明了：運(yùn)動(dòng)不需力來維持，物體不受外力作用時(shí)，總保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，C正確13新知探究牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。慣性與質(zhì)量慣性：物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)慣性的表現(xiàn)：改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度慣性的量度：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度14新知探究運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的三種情況(1)速度的方向不變，只有大小改變(物體做直線運(yùn)動(dòng))(2)速度的大小不變，只有方向改變(物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng))(3)速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變(物體做曲線運(yùn)動(dòng))牛頓第一定律15新知探究(1)明確了慣性的概念牛頓第一定律的前半句話“一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”，表明了物體所具有的一個(gè)重要的屬性——慣性，即物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，牛頓第一定律指出一切物體在任何情況下都具有慣性。因此牛頓第一定律又叫慣性定律。牛頓第一定律16新知探究(2)揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系牛頓第一定律的后半句話“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”，實(shí)質(zhì)上是揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因牛頓第一定律17新知探究(3)反映了物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止(即原來運(yùn)動(dòng)的物體保持其速度不變，原來靜止的保持靜止)。不受外力作用的物體是不存在的，但物體所受外力的合力為零與不受外力在效果上是等效的，這就使牛頓第一定律具有了實(shí)際意義。牛頓第一定律3．(多選)關(guān)于牛頓第一定律，下面說法中正確的是()A．牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律B．牛頓第一定律就是慣性C．不受外力作用時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性D．運(yùn)動(dòng)的物體狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，物體必定受到外力的作用課堂練習(xí)18ACD課堂練習(xí)19【答案】ACD【解析】牛頓第一定律又叫慣性定律，但不能說慣性定律就是慣性。慣性是指一切物體都具有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，它是物體的固有性質(zhì)，慣性大小僅由物體的質(zhì)量決定，與物體是否受力及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)．而慣性定律指物體在不受外力作用(合外力為零)的條件下所遵守的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，它指出了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是產(chǎn)生或維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。總之，慣性和慣性定律是兩個(gè)不同的概念，但慣性定律揭示出物體具有慣性。故選A、C、D4．下列說法正確的是()A．牛頓第一定律是科學(xué)家憑空想象出來的，沒有實(shí)驗(yàn)依據(jù)B．牛頓第一定律無法用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，因此是不成立的C．理想實(shí)驗(yàn)的思維方法與質(zhì)點(diǎn)概念的建立一樣，都是一種科學(xué)抽象的思維方法D．由牛頓第一定律可知，靜止的物體一定不受外力作用課堂練習(xí)20C課堂練習(xí)21【答案】C【解析】牛頓第一定律是在理想實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過合理歸納總結(jié)出來的，但無法用實(shí)驗(yàn)來直接驗(yàn)證，故A、B錯(cuò)誤；理想實(shí)驗(yàn)的思維方法與質(zhì)點(diǎn)概念的建立相同，都是突出主要因素、忽略次要因素的科學(xué)抽象的思維方法，故C正確；物體靜止時(shí)不受外力或合外力為零，故D錯(cuò)誤22新知探究對(duì)慣性的理解（1）慣性是物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種性質(zhì)，是物體維持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因（2）一切物體都具有慣性，慣性是物體的固有屬性（3）慣性的表現(xiàn)形式：物體不受力時(shí)，慣性表現(xiàn)為保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；物體受力且合力不為零時(shí)，物體仍然具有慣性，此時(shí)慣性表現(xiàn)為物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度，慣性越大，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變23新知探究關(guān)于慣性的關(guān)系(1)慣性與質(zhì)量的關(guān)系：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大(2)慣性與力的關(guān)系：慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質(zhì)，慣性大小與物體的受力情況無關(guān)24新知探究關(guān)于慣性的關(guān)系(3)慣性與速度：一切物體都有慣性，慣性大小與物體是否有速度及速度的大小無關(guān)(4)慣性與慣性定律：慣性是物體具有的一種固有屬性，慣性定律是物體不受外力時(shí)所遵循的一條規(guī)律，屬性不同于規(guī)律。慣性定律揭示了物體的慣性5．關(guān)于物體的慣性，下列說法中正確的是()A．騎自行車的人，上坡前要緊蹬幾下，是為了增大慣性沖上坡B．子彈從槍膛中射出后，在空中飛行速度逐漸減小，因此慣性也減小C．宇航員在繞地球飛行的宇宙飛船中，可以“飄來飄去”，是因?yàn)樗膽T性消失了D．做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球，速度越來越大，但慣性不變課堂練習(xí)25D課堂練習(xí)26【答案】D【解析】慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)，騎自行車的人質(zhì)量沒有改變，所以慣性不變，故A錯(cuò)誤；子彈從槍膛中射出后質(zhì)量不變，慣性不變，故B錯(cuò)誤；宇航員在繞地球飛行的宇宙飛船中，可以“飄來飄去”，處于完全失重狀態(tài)，有質(zhì)量就有慣性，故C錯(cuò)誤；做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球，質(zhì)量不變，慣性不變，故D正確6．如圖所示，一個(gè)盛水的容器固定在一個(gè)小車上，在容器中分別用繩懸掛和拴住一只鐵球和一只乒乓球。容器中的水和鐵球、乒乓球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)容器隨小車突然向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩球的運(yùn)動(dòng)狀況是(以小車為參考系)()A．鐵球向左，乒乓球向右 B．鐵球向右，乒乓球向左C．鐵球和乒乓球都向左

D．鐵球和乒乓球都向右課堂練習(xí)27A課堂練習(xí)28【答案】