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 4.1 牛顿第一定律 学习目标 1.知道伽利略实验及其推理过程,知道理想实验是科学研究的重要方法。 2.理解牛顿第一定律的内容及意义。 3.理解惯性的概念,会解释有关的惯性现象。 亚里士多德 必须有力作用在物体上,物体才能运动; 没有力的作用,物体就要静止在某个地方。 即：力是维持物体运动的原因。 马克思：古代哲学家中最博学的人。 恩格斯：“古代的黑格尔”。 亚里士多德：他的著作是古代的百科全书，内容涉及到哲学、伦理、历史、逻辑、心理、语言、政治、法律、诗学、经济、教育以及物理、动物、天文等各个学科。 运动不需要力来维持！ 伽利略 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？ 伽利略理想实验： 1．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。 2．如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。 3．减小第二个斜面的倾角，小球仍将达到原来的高度，但运动的距离更长。 4．当斜面最终变为水平面，小球要达到原来的高度将会永远运动下去。 事实 推论 笛卡尔 笛卡尔的观点 “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同一直线运动，既不停下来，也不会偏离原来的方向。” 力与运动的关系 牛顿第一定律 牛顿：站在巨人的肩膀上 力是改变物体运动状态的原因。 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.牛顿第一定律内容 2.运动状态改变的三种情况 (1)速度方向不变,只有速度大小改变 (2)速度大小不变,只有速度方向改变 (3)速度大小和方向都改变 【牛顿第一定律的意义】 ⑴揭示了力和运动的关系。 ⑵指出了物体的一种属性——惯性，因此又称为惯性定律。 惯性（回答问题） 一切物体具有保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质，我们把这种性质叫做惯性。 牛顿第一定律又叫做惯性定律。 提示： 1.什么是惯性？ 2.什么物体具有惯性？ 一切物体都具有惯性。 3.惯性由哪些因素决定？ 质量是惯性大小的唯一量度. 小实验 牛顿第一定律的另一种表述——惯性 惯性：物体的固有属性——抵抗运动状态改变的能力 所有物体抵抗运动改变的能力一样大吗？ 改变物体运动状态的难易程度 与什么有关呢？ 速度越大，惯性就越大吗？ 如何比较物体运动状态改变的难易层度？ 相同的付出，比较V的改变。 质量是惯性的惟一量度 改变相同的V，比较需要的代价。 惯性的大小 1.惯性的“三性” 普遍性 一切物体皆有惯性，惯性是物体的固有属性 相关性 惯性仅与物体的质量有关，与物体的受力或运动情况等无关 唯一性 质量是惯性大小的唯一量度 惯性的大小 2.惯性的具体表现形式 (1)当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态不变。原来静止的物体保持静止，原来运动的物体保持原来的速度继续运动。 (2)当物体受到外力作用时，惯性表现为改变运动状态的难易程度，物体的惯性越大，它的运动状态越难改变。 “三个一”： 一个方法——理想实验法 一个定律——牛顿第一定律（惯性定律） 一个量度——质量是惯性大小的唯一量度 小结 【典例1】（多选）伽利略的理想斜面实验，步骤中有的是经验事实，有的是推论，其中属于推论的是( ) A. 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. 如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度 C. 减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度 D. 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面一直运动下去，既不变快，也不变慢 BCD 【典例2】如图所示，在一辆上表面光滑的小车上，有质量分别 m1、m2的两个小球（m1＞m2）随车一起匀速运动，当车突然停止时，如不考虑其他阻力，设车足够长，则两个小球( ) A. 一定相碰 B. 一定不相碰 C. 不一定相碰 D. 难以确定是否相碰，因不知小车的运动方向 B 【典例3】“严禁超载，严禁超速，严禁疲劳驾驶”是预防车祸的有效办法．下列说法正确的是( 　 ) A．汽车超速会增大汽车的惯性 B．汽车超载会减小汽车的刹车距离 C．疲劳驾驶会缩短司机的反应时间 D．汽车超载会增大汽车的惯性 D 拓展学习：惯性参考系 如果在一个参考系中，一个不受力的物体会保持匀速直线运动状态或静止状态，这样的参考系叫作惯性参考系，简称惯性系 以加速运动的纸参考系，牛顿第一定律并不成立，这样的参考系叫作非惯性系 牛顿第一定律 理想斜面实验 证明 定律 惯性 质量是惯性大小的唯一量度 内容 意义 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。 力是改变物体运动状态的原因 力不是维持物体运动的原因 谢谢观看 $$