4.1 牛顿第一定律 课件 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

第四章 运动和力的关系 牛顿第一定律 了解科学家对“运动和力”认识的发展历程 理解牛顿第一定律的内容和意义 明确惯性的概念，会用惯性解释有关现象，知道质量是惯性大小的唯一量度 2 3 1 重难点 重点 伽利略实验 一 静止的足球 运动起来 脚的作用力 刹车后的汽车 停下来 阻力作用 飞行的乒乓球 运动方向改变 球拍的击打 力和运动之间有何关系？ 导入 亚里士多德 1.亚里士多德的观点 亚里士多德从日常生活经验出发：必须 ，物体才能运动；没有力的作用，物体就要 ，他得出结论，力是 的原因。 有力作用在物体上 静止在某个地方 维持物体运动 2.伽利略的研究 (1)伽利略认为，运动的物体之所以会停下来是因为 的作用。 伽利略 摩擦力 (2)理想斜面实验：如图所示，让静止的小球从第一个斜面滚下，冲上第二个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到 。减小第二个斜面的倾角，小球运动的距离增大，但所到达的高度 。当第二个斜面放平，小球将 。 原来的高度 相同 永远运动下去 (3)推理结论：力 (填“是”或“不是”)维持物体运动的原因。 (4)意义：伽利略的理想实验的本质是想象着把实际中存在、影响物体运动的 去掉，抓住事物的 。这种依据 把实际实验理想化的思想也是研究物理问题的重要方法之一。 不是 摩擦力 本质 逻辑推理 伽利略第一次确定了物理实验在物理研究中的基础地位。 伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的发现之一，而且标志着物理的真正开端 爱因斯坦 3.笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以__________沿 运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。 4.牛顿在伽利略等人工作的基础上得出牛顿第一定律。伽利略理想斜面实验为牛顿第一定律提供了实验依据。 同一速度 同一直线 迪卡儿 无论是亚里士多德，还是伽利略和笛卡儿，都没有提出力的概念。牛顿的高明之处在于，他将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”。 本书为了表述方便，在陈述亚里士多德等人的思想时，借用了力的概念。 (1)伽利略的理想实验是无法实现的。(　　) (2)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因。(　　) (3)理想化的思想也是研究物理问题的重要方法。(　　) × √ √ 辨析 1.(多选)(2024·福州市高一期末)伽利略理想斜面实验创造性地把实验、假设和逻辑推理相结合，有力地促进了人类科学认识的发展。关于伽利略的斜面实验，下列说法正确的是 A.该实验虽然是理想实验，是在思维中进行的， 但仍以真实的实验为基础 B.如果斜面粗糙，不论右侧斜面倾角如何，小球也将上升到与释放点等 高的位置 C.该实验说明了物体的运动不需要力来维持 D.该实验证明了力是维持物体运动的原因 √ √ 例题 牛顿第一定律 二 1.牛顿第一定律的内容：一切物体总保持 状态或 状态，除非作用在它上面的力 。 说明：运动状态改变即速度发生变化，有三种情况： (1)速度的方向不变， 改变。 (2)速度的大小不变， 改变。 (3)速度的 同时改变。 匀速直线运动 静止 迫使它改变这种状态 大小 方向 大小和方向 牛顿 2.对牛顿第一定律的理解 (1)定性揭示了力和运动的关系： ①力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。 ②物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态。 (2)牛顿第一定律无法用实验直接验证，它所描述的是一种理想状态，即不受外力的状态，但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的。 (3)揭示了一切物体都具有的一种 属性——惯性。因此牛顿第一定律也叫 定律。 惯性 固有 (1)牛顿第一定律是在伽利略和笛卡儿工作的基础上总结出来的。 (　　) (2)牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论。 (　　) (3)不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义。 (　　) × × √ 辨析 2.(2024·湖州市高一期末)关于牛顿第一定律，下列说法正确的是 A.牛顿第一定律是伽利略在“理想实验”的基础上总结出来的 B.牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因 C.牛顿第一定律揭示了物体的运动需要力来维持 D.牛顿第一定律提出只有静止或做匀速直线运动的物体才有惯性 √ 例题 惯性与质量 三 如图所示，公交车在运行时突然急刹车，车内乘客身体为什么会向前倾倒？ 乘客随车一起运动，当急刹车时，车停止运动，乘客的下半部分受到车的摩擦力作用也随车停止运动，而上半部分由于要保持原来的运动状态，故向前倾倒 1.惯性：物体保持原来 状态或 状态的性质叫作惯性。惯性是物体 的，一切物体都有惯性。 2.物体惯性大小仅与 有关， 是物体惯性大小的唯一量度，惯性大小与物体是否运动、运动快慢等因素 (填“有关”或“无关”)。 匀速直线运动 静止 固有 质量 质量 无关 要点归纳 飞机在投入战斗时有时要抛掉副油箱，这是为什么？ 减小飞机的质量以减小惯性，使飞机有较好的机动性。 思考与讨论 (1)速度越大，物体的惯性越大。(　　) (2)受力越大，物体的惯性越小。(　　) (3)物体从竖直向上运动的气球上掉落后，立即向下运动。(　　) × × × 辨析 3.(2024·大理市高一期末)下列说法正确的是 A.路面结冰后汽车不容易停下来，是因为结冰的路面使汽车惯性增大 B.汽车速度快时不容易停下来，是因为汽车速度越大其惯性越大 C.超载的汽车不容易停下来，是因为超载的汽车惯性较大 D.汽车停止运动时，因为没有速度，因此也就没有惯性 √ 例题 4.如图所示，要将卡在球筒中的羽毛球取出，可以有多种方案，方案一：一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端；方案二：手持球筒，使球与球筒一起下落撞击水平面，假设球筒与水平面碰后速度立即变为0，下列说法正确的是 A.方案一利用羽毛球的惯性，使其从球筒 上端出来 B.方案一利用球筒的惯性，使羽毛球从下 端出来 C.方案二利用羽毛球受到的重力，使其从下端出来 D.方案二中球筒撞击水平面后速度变为0，其惯性随之消失 √ 牛顿第一运动定律 伽利略实验 惯性与质量 牛顿第一定律 亚里士多德 伽利略 笛卡儿 力是维持物体运动状态的原因 理想实验 力不是维持物体运动的原因 物体不受力，继续以原来的速度沿直线运动 揭示了力和运动的关系 改变物体运动状态的原因 理想状态，无法用实验验证 惯性定律 保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 固有属性，质量是物体惯性大小的唯一量度 内容 该实验完全是理想实验，是在思维中进行的，同时 是以真实的斜面实验为基础，故A正确； 如果斜面粗糙，小球会有能量损失，将不能上升到与释放点等高的位置，故B错误； 该实验说明了物体的运动不需要力来维持，故C正确，D错误。 牛顿第一定律是牛顿在伽利略等人工作的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，选项A错误； 牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因，选项B正确； 牛顿第一定律揭示了物体的运动不需要力来维持，选项C错误； 牛顿第一定律提出物体在任何情况下都有惯性，不只是在静止或做匀速直线运动时才有惯性，选项D错误。 物体的惯性由质量决定，与速度、物体是否运动及路面的情况都没有关系，故A、B、D错误，C正确。 方案一中用力击打羽毛球筒的上端，球筒向下运动，利用羽毛球的惯性，使其从球筒上端出来，故A正确，B错误； 方案二中球与球筒一起下落撞击水平面，球 筒与水平面碰后速度立即变为0，利用羽毛球的惯性，使其从下端出来，故C错误； 惯性是物体本身的属性，与速度无关，故D错误。 Keep Thinking! Lavf58.9.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$