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

牛顿第一定律 运动和力的关系 亚里士多德 （古希腊哲学家） 最早研究这个问题的，大概是古希腊学者亚里士多德。他也认为物体的运动需要力来维持。 必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方。 一、理想实验的魅力 一、理想实验的魅力 伽利略 小球沿斜面下滑，速度越来越大；小球沿斜面上滑，速度越来越小；所以小球在水平面上滑动，速度应该不增不减。 现象与理论的相悖原因是由于摩擦力的原因 一、理想实验的魅力 伽利略 力不是维持物体运动的原因 伽利略通过实验+逻辑推理=理想斜面实验 得出力不是维持物体运动的原因。 笛卡儿(Descartes) 1596-1650 伽利略同时代的法国科学家笛卡儿也研究了这个问题。他认为，如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向. 一、理想实验的魅力 注意： 亚里士多德的观点是错误的，伽利略和笛卡尔的观点正确，但不够全面； 在他们所处的时代，都没有提出力的概念，为了方便表述他们的思想借用了力的概念。 【例题】理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠的事实和合理的推论结合起来，可以深刻地揭示自然规律．关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是（　　） A．只要接触面“相当光滑”，物体在水平面上就能匀速运动下去 B．这个实验实际上是永远无法做到的 C．利用气垫导轨，就能使实验成功 D．要使物体运动就必须有力的作用，没有力的作用物体就静止 一、理想实验的魅力 1、内容：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。 不受外力 （1）总保持匀速直线运动状态或静止状态 受外 力时 物体的运动状态发生改变 （2）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。因此牛顿第一定律也叫惯性定律。 揭示了运动和力的关系 2、含义 二、牛顿第一定律 牛顿（1643-1727） 英国科学家 动力学奠基人 (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。 (3)牛顿第一定律只适用于惯性参考系中的运动，在非惯性参考系中不适用。 3、理解： 二、牛顿第一定律 在空间站验证牛顿第一定律 二、牛顿第一定律 【例题】（多选）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用，下列说法符合历史事实的是（ ） A.亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 B.伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有一定的速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 C.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 D.牛顿认为，物体具有保持原来匀速自线运动状态或静止状态的性质 BCD 二、牛顿第一定律 三、惯性与质量 惯性：一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。 运动员为什么敢于扑点球？ 火车来了为什么要跑？ 三、惯性与质量 思考：惯性的大小与什么有关呢？ 问题：用细绳分别系一铁球、一泡沫塑料球置于水瓶中，使铁球悬挂、塑料球悬浮，如图甲所示．当瓶子突然向右运动时(有向右的加速度)，观察比较两个球的运动状态．你看到的现象也许会让你惊讶，小铁球的情况正如你所想的一样，相对瓶子向左运动，但塑料球却相对瓶子向右运动，如图乙所示．为什么会这样呢？ 惯性解读 惯性是物体本身的一种属性，一切物体都有惯性，即无论物体是静止还是运动，无论物体是受力还是不受力，在任何时候，任何状态下都具有惯性。 惯性不是力，在解答问题时，只能说“由于惯性” “具有惯性”。而不能说“受到惯性”“由于惯性的作用”“克服惯性”等，否则就将惯性和作用混为一谈。 所有的物体都有惯性，但不同物体的惯性大小是不同的，物体的惯性只与物体的质量有关，物体的质量越大，惯性越大；物体的质量越小，惯性越小，质量是物体惯性的唯一量度。 三、惯性与质量 8 【例】1.下列关于惯性的说法中,正确的是( ) A.物体只有在静止时才具有惯性 B.物体运动速度越大,其惯性也越大 C.太空中的物体没有惯性 D.不论物体运动与否,受力与否,物体都具有惯性 三、惯性与质量 17 【例】2.火车在长直轨道上匀速行驶，坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛，钥匙将落在（ ） A．手的后方 B．手的前方 C．落在手中 D．无法确定. 三、