4.1 牛顿第一定律 课件-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第1节 牛顿第一定律 第四章 运动和力的关系 高中物理人教版（2019）必修第一册 1 01 力与运动的探究过程 1.如图1所示，手推杯子使其运动，然后撤除手的作用．杯子的运动与受力之间存在怎样的关系?亚里士多德曾得到怎样的结论? 手不推，杯子就不动，力是维持物体运动的原因！ 2 01 力与运动的探究过程 2.如图2，小球多次从同一位置释放，小球能到达的位置与释放位置的高度关系怎样?如果没有摩擦和空气阻力，小球能够到达的位置有什么特点? 3.如图2，如果没有摩擦和空气阻力，将右边的斜面变成水平，小球将如何运动? 同一高度 匀速直线运动 力不是维持物体运动的原因！ 3 02 伽利略理想实验法 4 科学 推理 的方法 实验事实：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 推理1：如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度 推理2：减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍要达到原来的高度 推理3：继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球沿水平面永远运动下去 实验结论：力不是维持物体运动的原因 意义 伽利略在理想实验中所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，它标志着物理学的真正开端，使人类对自然的认识由经验型转变为科学理论型．伽利略对科学的贡献就在于推翻直觉的观点而用新的观点代替它 随堂练习 1.伽利略创造性的实验方法有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。右侧斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比，可以得到的最直三次实验都是实际实验，是理想实验推导的基础接的结论是（　　） A.如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置 B.如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C.如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D.小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 A 随堂练习 2. ［多选］如图所示的装置可以演示伽利略的理想实验，装置为两个对接的斜面，让小球沿左边的斜面滑下并滚上右边的斜面，然后改变右边斜面的倾角，重复操作，利用曝光频率一定的照相机拍下小球运动过程中的图片，则 （　　） A.该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的依据，因此牛顿第一定律是实验定律 B.由图可知小球在右侧的斜面上的速度逐渐减小，因此证实了“物体的运动需要力维持” C.当右侧的斜面光滑且水平时，小球将做匀速直线运动，说明“如果没有外力的作用，小球将在水平面上永远运动下去” D.如果没有摩擦，小球在右边的斜面上将运动到左边释放点相同的高度 CD 03 牛顿第一定律 牛顿第一定律：在伽利略和笛卡儿工作的基础上，在隔了一代人以 后，英国科学家牛顿提出了动力学的一条基本定律：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。 1.图3，下落苹果的运动状态是否变化?运动状态变化的原因是什么? 2.图4，小铁球的运动状态是否改变?运动状态变化的原因是什么? 3.图5，滑块在水平气垫导轨上运动，它的运动状态是否改变?它是否受力?牛顿第一定律中的“作用在它上面的力”该如何理解 8 03 牛顿第一定律 物体运动状态的变化: 当物体的速度发生变化时，则这个物体的运动状态发生了变化．物体的运动状态变化有以下三种情况： (1)速度的方向不变，只有大小改变． (2)速度的大小不变，只有方向改变． (3)速度的大小和方向都发生改变． 9 随堂练习 3.关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　） A.物体不受外力作用时，一定处于静止状态 B.物体不受外力作用时，总是保持原来的匀速直线运动状态或静止状态 C.牛顿第一定律表明，物体只有在受外力作用时才具有惯性 D.牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性 B 随堂练习 4.运动和力的关系中，下列说法正确的是（　　） A.静止的物体一定不受力的作用 B.物体的运动状态改变时，一定受了外力的作用 C.物体的运动方向一定是其受力的方向 D.作用在物体上的力消失后，物体将停止运动 B 04 惯性 1.惯性：物体保持原有的运动状态（匀速直线运动或者静止状态）不变的性质，叫作惯性 1.图5是刹车时的情景．刹车前人相对地面做什么运动?刹车后车厢相对地面如何运动?刹车过程中人相对车厢的运动情况怎样?为什么? 2.图6为车子向右加速时水杯中水的情况．车子匀速运动时水做什么运动?车子加速运动过程中，水相对车子怎样运动?为什么? 3.图7飞机投弹的情景，如果飞机飞到轰炸目标的正上方投弹，会轰炸到目标吗？为什么? 13 04 惯性 2.惯性的影响因素：质量 图8 图9 图10 1.图8、9是体操和相扑项目，为什么运动员的身形明显不同? 2.高速路上严禁超载和超速，是否质量与速度都与惯性有关?如果惯性与速度有关，是否速度减小惯性也变小?是否速度为零惯性也为零? 3.“速度大的车停下来运动的位移大，”制动距离”与速度有关，速度与惯性是否有关? 14 随堂练习 5.下列有关现象，分析正确的是(　　) A．草地上滚动的足球会停下来，是因为运动要靠力来维持 B．汽车启动时乘客向后倒，是因为人在此刻才具有惯性的缘故 C．100 m比赛中运动员跑到终点后会继续向前跑一段距离，这样做是为了减小惯性 D．用力甩牙刷能把水甩走，是因为水具有惯性 D 随堂练习 6.做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况将是（　　） A.悬浮在空中不动 　　　 B.速度逐渐减小 C.保持一定速度向下做匀速直线运动　 D.无法判断 C 随堂练习 7.交通法规中规定，坐在小汽车前排的司机和乘客都应系上安全带，这主要是为了减轻在下列哪种情况出现时可能对人造成的伤害（　　） A.车速太快 B.车速太慢 C.紧急刹车 D.突然启动 C 随堂练习 8.(多选)下列各图所示现象中，利用了惯性的是(　　) A．自行车滑行 B．使锤子套紧 C．系好安全带 D．跳远助跑 ABD 课堂小结   惯性 牛顿第一定律（惯性定律） 基本含义 惯性是物体的一种属性 物体运动的规律 理解要点 ①与是否运动无关，与速度大小无关 ②与是否受力无关 ③与所在位置无关 ④只与质量有关 ①物体的运动具有“惰性”，“力”是改变这种“惰性”的惟一因素 ②惯性越大，物体的运动状态越难改变 与力的 关系 ①无关 ②惯性不是一种特殊的力 强调了“力”的作用效果——改变运动状态（产生加速度） 联系 ①由于物体具有惯性，所以运动不需要力来维持 ②惯性是物体的属性，惯性定律是物体的运动规律 19 课堂小结   惯性 力 存在条件 物体本身的固有属性，与运动状态、位置等无关 物体间发生相互作用 与运动 的关系 惯性是维持物体运动状态的原因，惯性越大，物体的运动状态越难改变 力是改变物体运动状态的原因，力越大，物体的运动状态改变越快 量度 质量是物体惯性大小的惟一量度，质量越大，惯性越大 大小、方向、作用点 20 $$