4.1 牛顿第一定律 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

1 牛顿第一定律 第四章 运动和力的关系 导入新课 如图所示，用力蹬地，滑板车向前滑行，停止用力，滑板车则逐渐停下来。这是为什么？ 1.力与运动到底有什么关系呢？ 2.物体要运动起来该怎么办？ 3.一个运动的物体如果不受力了，这个物体会如何运动？ 交流讨论 1.在人类历史的长河中，运动和力如影随形，总是和人们的生活、生产密切相关。关于力和运动的关系，亚里士多德的观点是：必须有力作用在物体上，才能使物体保持运动状态，力是维持物体运动的原因。伽利略的观点是：物体的运动不需要靠力来维持。两种观点哪个是正确的？ 一、理想实验的魅力 2. 学 生 课 堂 实 验：物体的运动是否需要力维持？ 实验器材：斜面、小车、木板、绵布、毛巾。 实验思路：逐步增大水平轨道的光滑程度，使小车运动的尽可能远。 实验条件：使小车从同一斜面、同一高度由静止开始自由滚下。进入粗糙程度不同水平轨道。 用多媒体播放动画，让学生注意观察。 一、理想实验的魅力 问题1：为什么每次都要让同一小车从同一斜面、同一高度由 静止释放？ 问题2：小车在平面上滑动的路程与什么因素有关？有何关系？ 问题3：小车为什么最终会停下来？ 猜想：如果我们想像一下，假设小车是在光滑的水平表面（没有了摩擦阻力）运动，推理一下，小车会如何运动下去？ 一、理想实验的魅力 3.用多媒体播放伽利略的理想实验。要动态出以下效果： （1）对称斜面，没有摩擦小球滚到等高。 （2）减小另一侧斜面倾角，小球从同一位置释放要滚到等高，滚动距离就会越远。 （3）把另侧斜面放平，小球要到等高，就会一直滚下去。 一、理想实验的魅力 思考： 1.如果没有摩擦，减小右斜面倾角，沿斜面滚动的最远距离怎样变化？小球将上升到多高的地方？   2.将右斜面放平，释放小球，如果没有摩擦，水平木板足够长，小球将滚到哪里去呢？   3.上述结论哪些属于既有实验事实？哪些属于逻辑推理？ 一、理想实验的魅力 变远 ；与初始位置等高 始终做匀速直线运动，不会停止 变远；与初始位置等高、始终做匀速直线运动 梳理深化: 1.古希腊学者亚里士多德根据生活生产经验得出”运动需要力维持“。但是他开创了“运动和力的关系”这个新的研究领域。 2.理想实验的魅力：伽利略的双斜面实验是一个理想实验 （1）实验（事实）+逻辑推理：通过可靠的实验事实，加上合理的逻辑推理，得出规律的一种方法。 （2）伽利略得出了结论：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将永远滚动下去。运动不需要力维持。 3. 笛卡尔的补充：除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。这应成为一个原理，它是人类整个自然观的基础。 一、理想实验的魅力 巩固提升: 例1.科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法。理想实验有时更能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，其中有一个是经验事实，其余是推论。 一、理想实验的魅力 ①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度； ②两个对接的斜面，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，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动。 下列关于事实和推论的分类正确的是（ ） A．①是事实，②③④是推论 B．②是事实，①③④是推论 C．③是事实，①②④是推论 D．④是事实，①②③是推论 一、理想实验的魅力 B 练习1. 下列说法不符合历史事实的是 （ ） A．亚里士多德认为，力是改变物体运动状态的原因 B．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 C．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定的速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 D．笛卡儿指出：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，既不停下来也不偏离原来的方向 一、理想实验的魅力 A 交流讨论: 1.讨论：力不是物体运动的原因，力与物体运动有什么关系？力到底对物体运动有什么影响？ 2.演示：用尺迅速打出下面的棋子，上面的棋子还保持静止状态，于是落在下方。 问题1：你还能设计出哪些小实验来演示物体的这种性质？ 问题2：静止的物体有这种性质，运动的物体有这种性质吗？ 二、牛顿第一定律 力能改变物体的运动状态 力能改变物体的运动状态 力能改变物体的运动状态 3.问题：小明设想，乘坐热气球飘在高空，由于地球自转，一昼夜就能环游世界，这个设想可行吗？ 分析: 因为地球上一切物体，都随着地球一起运动，热气球升空后，由于惯性，它仍保持原来随地球自转的速度