5.1 牛顿第一定律-(同课异构课件) 2021-2022学年高一新教材物理必修第一册【步步高】学习笔记(人教版)(京津鲁琼辽粤浙渝鄂冀湘云晋皖黑吉桂)

1 牛顿第一定律 第四章　运动和力的关系 教学目标 1．理解力与运动的关系。 2．理解牛顿第一定律的内容及意义。 3．理解惯性的概念，会解释有关的惯性现象。 运动学 第三章研究的是物体的受力 力学 第一、二章研究的是物体的运动 动力学 运动和力之间有什么关系呢？ 运动和力的关系 动力学知识在生产和科学研究中很重要，设计各种机器，控制交通工具，研究天体运动等，都离不开动力学知识。 日常生活中这种现象很多 随风摆动的风铃最终会停下来 滚动的足球最终会停下来 自由摆动的秋千会停下来 初中我们学习了牛顿第一 定律的基本内容，你能说 说它揭示了物体运动遵循 怎样的规律吗？秋千、 足球、风铃、滑冰运动员等，如果不用力， 都会慢慢停下来。这是否与牛顿第一定律矛盾呢？ 要使一个物体运动，必须推它或着拉它。 生活经验:力推物动，力撤物停。 亚里士多德：力是维持物体运动的原因。 踩自行车的时候，脚停止用力时，车 会不会立即停下来？ 不会 即自行车的运动并不需要力来维持 亚里士多德的观点两千多年来一直被人们奉为真理。直到17世纪，伽利略才第一个提出质疑。 一、理想实验的魅力 伽利略认为，将人们引入歧途的是摩擦，而物体在通常情况下运动时，摩擦又是难以避免的。伽利略注意到，当一个球沿斜面向下滚动时，它的速度增大；向上滚动时，速度减小。 猜想：当球沿水平面滚动时，它的速度应该不增不减。然而，实际情况却是，即使沿水平面滚动，球也会越滚越慢，最后停了下来。伽利略认为这是摩擦作用的结果。若没有摩擦，球将永远运动下去。 验证猜想 我们知道，阻力不可能完全消除，第二个斜面也不可能做得无限长，所以，伽利略的实验是一个“理想实验”。虽然这个实验无法实现，但是，伽利略在实验基础上进一步推理的方法，帮助我们找到了解决运动和力的关系问题的方法。 伽利略理想实验的本质：想象着把实际中存在、影响物体运动的摩擦力去掉，抓住事物的本质。 小球会一直运动下去吗？ 可以推断：如果没有摩擦，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。这说明，力不是维持物体运动的原因。 笛卡儿 迪卡儿认为，如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。 牛顿 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。 跨越时空的微信 12 二、牛顿第一定律 1、定义：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。这就是牛顿第一定律。 2、物理意义： (1)揭示了力与运动的关系： ①力是改变物体运动状态的原因 ②力不是维持物体运动的原因 (2)揭示了一切物体都具有的一种属性——惯性，所以牛顿第一定律也叫惯性定律。 特别提醒： (1)牛顿第一定律所描述的是物体不受外力作用时的状态，与物体所受合外力为零是等效的。　　　 (2)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得出的。 三、惯性与质量 1、定义：一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性。 惯性不是外界强加给它的，是物体固有的，一切物体都具有惯性。 从牛顿第一定律得知，物体都要保持它们原有的匀速直线运动状态 或静止状态。可以说，它们都具有抵抗运动状态变化的“能力”， 即都具有惯性。那么，怎样描述惯性的大小呢？ 搬质量不同的两个石块，质量大的石块需要的力大。 结论：惯性只与质量有关，质量越大惯性越大，质量越小惯性越小。 质量是惯性的惟一量度 让摆动的大沙袋停下来就比让摆动的小球停下来费力得多。 高考链接 A．人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢的原来位置。 B．人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方。 （2018年上海）根据牛顿运动定律，以下选项中正确的是（ ） C．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方。 D．人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方。 练1．如图所示，在一辆表面光滑的小车上有质量分别为m1、m2的两个小球（m1＞m2）随车一起运动。当车突然停止时，如不考虑其他阻力，设小车足够长，则两球（ ） A. 一定相碰 B. 一定不相碰 C. 不一定相碰 D. 难以确定是否相碰，因为不知 小车的运动方向 练2.如图示，固定在汽车上与汽车共同前进的油箱中有一气泡，当汽车突然加速时，关于汽泡相对油箱的运动情况，下列说法正确的是（ ） A ．向后 B ．向前 C．静止 D.不能确定 B 亚里士多德(Aristotle公元前384~前322)，古代先哲，古希腊人，世界古代史上伟大的哲学家、科学家和教育家之一，堪称希腊哲学的集大成者。他是柏拉图的学生，