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

人教版高中物理必修一 第四章第1节 牛顿第一定律 在初中阶段，我们就已经学习过牛顿第一定律。 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或者静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 牛顿第一定律揭示了运动和力的关系。 那在牛顿之前的时间，人们对运动和力的关系是怎样的认识呢？ 探究一：为什么亚里士多德的错误观点能延续2000多年？ 观点：力是维持物体运动的原因 通过观察、思考、得到经验和结论，也符合人们日常实际。 根据直接观察所得出的直觉的结论可靠吗？ 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，摩擦是难以避免的。 为了阐明自己的观点，伽利略设计了“理想斜面实验” 探究二：伽利略理想斜面实验 器材：斜面滑道，小球，粗布 实验步骤：1、在斜面上铺上粗糙的布，让小球从左端斜面上与某一条水平线相交的位置沿斜面由静止开始滚下，标记小球在右端斜面上升最大高度的位置； 2、撤掉斜面的布料（让小球在相对光滑的斜面上运动），让小 球仍然从左端斜面上与某一条水平线相交的位置沿斜面由静止开始滚下，标记小球在右端斜面上升最大高度的位置； 3、观察并记录小球在向下滚动和向上滚动过程中速度的变化。 思考与讨论： 1、小球在斜面上的摩擦力减小，它在右端斜面上升的高度怎么变化？ 上升高度越来越大 2、如果小球在斜面上受到的摩擦力为0，按照逻辑推理，小球在右边斜面上升的高度和左边斜面开始下滑时高度有何关系？ 应该相等 3、观察并记录小球在向下滚动和向上滚动过程中速度的变化，如果小球在光滑的水平面上滚动，按照逻辑推理，它速度应该怎样？ 小球做匀速直线运动 继续动手：伽利略理想斜面实验 探究小球在倾角不同的斜面上滚动上升 操作：使小球从左端斜面上相同的高度处沿斜面由静止开始滚下，通过减小右端斜面与水平面的夹角，分别标记小球在右端斜面上移动的最大距离对应的位置。 合作探究： 1、继续减小右端斜面与水平面的夹角，小球在右端斜面上移动的最大距离有何变化趋势？ 越来越大 2、如果右端斜面与水平面的夹角为0，且小球在运动过程中受到的摩擦力也为0，按照逻辑推理，小球在右端斜面上移动的最大距离将会怎么变化？ 小球将一直运动下去，最大距离为无限大 3、按第二问的条件，如果要让小球减速、改变运动方向，该怎么办？ 必须给物体施加作用力 笛卡尔（勒内·笛卡尔，1596年3月31日—1650年2月11日）出生于法国，毕业于普瓦捷大学，法国著名哲学家、物理学家、数学家，被黑格尔称为“近代哲学之父”。 笛卡尔也做了这个研究，他认为，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。 牛顿第一定律 在伽利略和笛卡尔工作的基础上，牛顿提出了动力学一条基本定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或者静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 物体这种保持原来匀速直线运动状态或者静止状态的性质叫做惯性。 牛顿第一定律也被叫作惯性定律 艾萨克·牛顿（Isaac Newton，1643年1月4日-1727年3月31日），出生于英国林肯郡伍尔索普村，毕业于剑桥大学，英国著名的物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家，被誉为“近代物理学之父” 牛顿第一定律揭示了运动与力的关系： 力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因 惯性是物体的固有属性 探究三：描述物体惯性的物理量 在水平桌面上摆放一张纸，在纸上放一个空杯，快速抽动纸张，观察现象；将杯子中装入重物，再次快速抽动纸张，观察现象。 让摆动的大沙袋停下来就比让摆动的小球停下来费力多。 大量事例说明：质量大的物体改变其运动状态更难，即质量大的物体惯性大。 质量是描述物体惯性的物理量 课堂小结 1、了解亚里士多德关于运动和力的关系错误观点的由来 2、知道伽利略理想斜面实验的魅力，体会理想实验加逻辑推理的科学思维方法。 3、牛顿第一定律的定义及其所包含的运动与力的关系。 4、描述物理惯性的物理量是物体的质量 作业： 书本82页练习与应用：1、2、3三题和本节课堂小练 谢谢 $$