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

第四章 运动和力的关系 第一节　牛顿第一定律 核心素养 1.物理概念：从生活实例中学习力和运动的关系，初步培养学生从中认识客观世界，体会牛顿第一定律 2.科学思维：要掌握“可靠的实验+合理的推理”的科学推理法，完成现实生活中无法完成的理想实验 3.科学探究：通过实验探究力与运动的关系，培养学生的科学探究意识 4.科学态度与责任：体会牛顿第一定律在生产生活中的应用 用力推秋千，秋千会摆动 但撤去推力秋千明显可见 最终会停下来 踢球球会滚动，但滚动的足球明显可见最终会停下来 风吹树摇，风停树静。 物理情境 明显可见的线索 物理与生活 请根据实际经验思考并回答下面问题： 1、静止在水平地面上的箱子，怎样能让它运动起来？ 2、行驶的汽车关闭发动机，将做怎样的运动？ 思考： 生活实例告诉我们运动和力之间有什么关系呢？ 最早提出这个问题并给出经验猜想的是古希腊学者亚里士多德。 亚里士多德：力是维持物体运动的原因 （没有力的作用，物体就不能运动） 公元前384年-前322 力与运动观的发现史 自然运动 受迫运动 重物下落 天体环绕运动 轻物上升 马拉车走 人踢球动 ······ 观察 思考 结论 伽利略的观点： 伽利略 (Galileo Galilei，1564—1642) 伽利略通过研究理想斜面实验，得出的结论是： 力不是维持物体运动的原因 将人们引入歧途的是摩擦 探究实验 凹面纸板表面 毛巾表面 长板表面 实验现象： 1.小车在平面上由运动到静止。 2.小车在毛巾上运动距离最近，在凹面纸板上运动距离次之，在长板上运动距离最远。 1.为什么小车运动的距离不一样？ 摩擦力大小不同 说明力可以改变物体的运动状态。 实验次数 表面材料 阻力大小 运动距离 1 2 3 毛巾 凹面纸板 长板 大 较大 小 近 较远 远 结果分析 2.结论： 如果长板完全光滑呢？ 事实 让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将 “冲”上另一个斜面。 推理 如果没有摩擦，小球将 。 推理 推理 当斜面最终变为水平面时，小球 理想斜面实验 到达原来的高度 要到达原有高度将永远运动下去 减小第二个斜面的倾角，小球运动的距离更长，但所达到的高度 不变 生活经验：小球沿斜面下滑速度增大，沿斜面上滑速度减小 大胆猜想：当物体沿水平面运动，它的速度既不增大也不减小，将一直运动下去 残酷现实：物体的速度越来越小，最后停下来 逻辑推理1：如果没有摩擦力物体将会上升到与初始位置等高的位置 逻辑推理2：减小斜面倾角为了达到初始高度就要走更多的路程 逻辑推理3：当倾角为0o时，物体将永远运动下去 2.不是凭空捏造的实验，它是以可靠的实验事实为依据的。 1.这是一个理想实验，实际上是无法用实验直接验证。 3.逻辑推理与实验事实相结合的方法是研究物理问题的重要方法之一。 理想实验的实质：抓住主要因素，忽略次要因素。 对理想实验的认识： 笛卡儿的观点 笛卡儿（17世纪法国） ——如果运动的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿着同一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向 。 （比较完善） 进一步推测 总结伽利略等人的研究成果 牛顿第一定律 （物理学基本定律之一） 艾萨克·牛顿（1643—1727） 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。这就是著名的牛顿第一定律。 牛顿第一定律 牛顿第一定律 让我来 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。 1.物体不受外力时的状态是匀速直线运动 状态或静止状态，说明力不是维持物体运动的原因。 2.外力的作用是迫使物体改变其运动, 说明力是使物体运动速度改变的原因。 3.不受外力作用的物体是不存在的。 理 解 （1）牛顿第一定律揭示了运动和力的关系。 即力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。 （2）指出了物体的一种固有属性——惯性。 物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。 ——正应为如此，牛顿第一定律又称为惯性定律。 牛顿第一定律的意义 1.惯性 物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质 3.一切物体都具有惯性，质量是惯性大小的唯一量度，惯性只和物体质量有关,和其他因素无关.质量大,惯性大 P86 惯性与质量 2.惯性的本质 ①物体在不受力时：惯性表现为物体保持原有的运动状态 ②物体受外力作用时：惯性表现为物体改变其运动状态的难易程度 提问：物体的惯性大小由什么因素决定？ ①运动形式 ②运动状态 ③受力情况 ④物体质量 1. 惯性不是力，惯性与物体的受力情况无关。 2. 描述物体惯性的物理量是它的质量。 惯性与物体是否有速度及速度的大小均无关。 3. 惯性的“两个表现” (1)不受外力的条件下，惯性表现出“保持”“原来的”运动状态。 (2)在受力条件下，惯性表现出运动状态改变的难易程度。 对惯性的理解： 提出观点 引发争议 创立方法 指引方向 补充完善 深化认识 系统总结 明确内涵 总结 思考1：一切物体都有惯性吗？ 正确，因为一切物体都有质量 思考2：物体速度越大惯性越大吗？ 二者无关，惯性的唯一量度是质量 思考3：惯性就是惯性定律吗？ 惯性是物体本身固有的属性， 惯性定律反映的是运动和力的关系 注意：惯性不是力，只能说“物体具有惯性”，不能说“受到惯性的作用”。 典例1 对牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（ ） D A.牛顿第一定律是凭空想象出来的 B. 物体只要运动，就一定受到力的作用 C.不受力的物体，只能保持静止状态 D.如果物体不受到力的作用，原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动 在实验的基础上，经过科学的推理得出的 也可能保持匀速直线运动状态 不一定 课堂练习 关于伽利略理想实验，下列说法正确的是（ ） A．完全是理想的，没有事实为基础； B．是以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻反映自然规律的； C．没有事实为基础，只有理想推理； D．以上说法都不对； B 典例2 典例3 A.静止在草坪上的足球没有惯性 B.高速公路上限速是为了安全，因为速度越大惯性越大 C.跳远比赛时，运动员需要助跑，是为了增大惯性，跳得更远 D.足球比赛时，守门员抱在手中的足球也具有惯性 D 下列关于惯性的说法，正确的是（ ） 有 惯性只与质量有关 典例4 下列事例中，属于防止惯性带来危害的是（ ） B A.水从桶中泼出 B.汽车驾驶员系上安全带 C.人蹬冰面后可继续滑行 D.小狗甩干身上的水 研学旅行途中，小明同学坐在沿直线匀速行驶的动车上，他正上方行李架的书包里有一包餐巾纸掉落，则这包餐巾纸掉落的位置在（ ） A.小明前排乘客身上 B.小明的身上 C.小明后排乘客身上 D.无法判断 由于惯性，餐巾纸仍然保持与动车相同的运动速度和运动方向，向前运动 B 典例5 谢谢观看 $$