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

第一节 牛顿第一定律 1．通过了解从亚里士多德到伽利略，再从笛卡尔到牛顿对力和运动的观点，养成不迷信权威、坚持追求科学本质的习惯。 2．正确理解牛顿第一定律的内容，并能运用惯性概念解释生产和生活中一些常见的现象。 3．能够结合生活现象进行观察推理分析，从中提出力和运动关系的相关问题和见解，基于实验事实提出科学猜想，抽象概括出牛顿第一定律的内容。 学习目标 魏泉涌 2023年11月16日 第三章 ：研究力的概念、力的运算及物体的受力情况等 力学 第一、二章： 研究怎样描述物体的运动及其基本规律 运动学 第四章： 研究物体的运动与物体受力的关系 动力学 1.自然运动：自身就能实现，无须外力的帮助。 一.亚里士多德的运动理论 右图所示的情景是不是就能支持“物体的运动是要靠力来维持的”这一观点? 2.受迫运动：依靠推、拉等外力的不断作用才能使物体运动，外力一旦消失，受迫运动就停止。 重物下落，烟火上升。 要使一个物体运动，必须推它或着拉它。 自行车要前进，也必须用力 亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。 讨论交流 二.伽利略的研究工作 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。推论：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。于是他设计了一个实验： 若摩擦忽略不计，小球会到达与左斜面同样的高度 小球在斜面上仍要达到同样的高度，经过的坡长就会越长 如果将斜面放平，并且没有任何阻碍小球将永远运动下去 伽利略通过自己设计的理想实验(可靠事实→实验验证→合理外推)，得出结论： 原来运动的物体，如果没有其他物体的作用，将会一直运动下去。 同时代的数学家、哲学家笛卡尔进一步完善其观点，指出： 不受其他物体作用时，原来运动的物体将会做匀速直线运动。 教材P102：用水平气垫导轨演示滑块的运动 观察思考 例1.　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，其中有一个是经验事实，其余是推论。 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。 (1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列　　 (只写序号)。 (2)在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。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 ②③①④ ①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然能达到原来的高度。 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。 B 科学探索历程 亚里士多德 (公元前384-前322) 力是维持物体运动的原因。 伽俐略 (1564-1642) 力是改变物体运动状态的原因。 笛卡尔 (1596-1650) 不受其他物体作用时，原来运动的物体将会做匀速直线运动。 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。 牛顿 (1643-1727) 唉，迷弟迷妹们才崇拜我2000多年！ 老子要造 小亚的反！ 我给伽哥 抽起！ 俺只是站在巨人的肩膀上！ 我来打总结： 三.牛顿第一定律 惯性 1.内容： 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。 2.理解： (1) 匀速直线运动状态或静止状态 (2)直到有外力迫使它改变这种状态为止 匀速直线运动状态或静止状态叫做物体的平衡状态，平衡条件是：F合=0。 a.物体不受外力作用不可能，牛顿第一定律是理想定律，不能用实验验证；物体不受外力作用的等效情形是物体所受外力的合力为0，即: F合=0。 b.力是改变物体运动状态(运动的快慢和方向)的原因,即：力是改变速度(大小和方向)的原因；亦即：力是产生加速度的原因。 3.惯性： 定义：一切物体总有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，就叫惯性。因此牛顿第一定律也叫惯性定律。 (2)表现：静止物体的惯性表现为总要保持静止，运动物体的惯性表现为总要保持原有速度不变。 三.牛顿第一定律 惯性 针对训练1.如图所示,一个劈形物体N放在固定的斜面M上.物体N上表面水平,其上放一光滑小球m。若劈形物体各面均光滑,从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是(　 　) A.沿斜面向下的直线 B.竖直向下的直线 C.无规则曲线 D.抛物线 B 例2.如图