4.1牛顿第一定律 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第一节 牛顿第一定律 第四章 运动和力的关系 docerID:327037375 学习目标 1.了解伽利略理想实验的推理过程 2.知道牛顿第一定律的内容 3.知道惯性的概念，认识一切物体都有惯性 4.掌握惯性与质量的关系 2 docerID:327037375 新课导入 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 思考：力和运动之间有何关系？力是维持物体运动的原因吗？ 3 新课讲解 长期以来，在研究物体运动原因的过程中，人们的经验是：要使一个物体运动，必须推它或拉它。因此，人们直觉地认为，物体的运动是与推、拉等行为相联系的，如果不再推、拉，原来运动的物体便会停止下来。 亚里士多德 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 新课讲解 伽利略 1.伽利略认为，运动的物体之所以会停下来是因为 的作用。 摩擦力 关闭了发动机的火车，虽然继续运行，但是最后也将停下来。火车为什么会停下来呢? 假如没有摩擦力的作用那火车的运动状态又会有什么变化呢？ 一、理想实验的魅力 新课讲解 (1)伽利略实验 合理外推：小球将会达到同一高度对接斜面倾角越小，运动距离越远对接斜面倾角为零，小球永远运动。 客观事实：小球从斜面的一侧某高处滚下，会滚上斜面另一侧，摩擦力越小，越接近原来的高度。 理想情况：摩擦力大小为零，小球将会达到同一高度。 ? 新课讲解 新课讲解 (2)推理结论：力 (填“是”或“不是”)维持物体运动的原因。 (3)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。 小球可以滚上另一斜面，但达不到释放时的高度，并且在另一斜面是水平面时，小球因为阻力最终会停止 理想实验 合理外推 揭示了物理本质 基础实验 新课讲解 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，既不停下来也不偏离原来的方向。（比较完善） 2.伽利略同时代的法国科学家笛卡儿也研究了这个问题。 注意： 亚里士多德的观点是错误的，伽利略和笛卡尔的观点正确，但不够全面； 他们所处的时代，都没有提出力的概念，为了方便表述他们的思想借用了力的概念。 新课讲解 3.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。 如果物体受到的阻力为零，速度就不会减小，它将永远运动下去。 完善伽利略等人的研究成果 在没有重力、摩擦力、空气阻力等的理想情况下，运动物体将继续以原来的速度沿直线运动。 总结前人成果 牛顿第一定律 新课讲解 二、牛顿第一定律 1. 内容：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，它又叫惯性定律。 2.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，大小改变。 (2)速度的大小不变，方向改变。 (3)速度的大小和方向同时改变。 新课讲解 3.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)定义了惯性：任何物体都具有保持原来运动状态的性质——惯性。因此牛顿第一定律也叫惯性定律。 新课讲解 4.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过合理而科学地推测得到的，不能用实验直接证明。 实验加科学的推理得出物理规律——这也是物理学中常用的一种研究方法。 新课讲解 骑自行车在平直公路上匀速行驶时，必须不断蹬脚踏板，这是否违背牛顿第一定律？ 若不蹬脚踏板，由于阻力作用，自行车会慢慢停止，说明力是改变物体运动状态的原因，牛顿第一定律不违背事实。 不违背。不断蹬脚踏板给自行车提供动力，是为了平衡阻力。 如果不蹬脚踏板，自行车将慢慢停止，这是否说明牛顿第一定律违背事实？ 新课讲解 （1）定义: 物体总具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫惯性 （2）特点： ①一切物体都具有惯性； ②惯性是物体的固有属性，与运动状态无关。 5.惯性 ③惯性与是否受力无关，与速度大小无关。 宇宙中的一切物体都具有惯性 新课讲解 三、惯性与质量 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。 新课讲解 1.物体的惯性只与物体的质量有关，质量是物体惯性大小的唯一量度，惯性大小与物体是否运动、运动快慢等因素无关。 2.物体的质量越大，惯性越大 新课讲解 思考：锤头松了，把锤柄的一端在凳子上撞击几下，锤头就套紧了，为什么？试解释其中的原因。 锤与柄原来都处于运动状态，柄撞在凳子上受到阻力作用，改变了它的运动状态，就停止了运动，锤头由于惯性仍保持原来的运动状态，这样锤头就继续向前运动紧套在锤柄上了。 新课讲解 3.惯性的利用与防止 利用：(1)跳远时利用助跑，使自己跳得更远；(2)通过拍打全是灰尘的衣服可以让衣服运动，而灰尘由于惯性离开衣服。 防止：(1)小型客车乘客要系安全带； (2)车辆运行时要保持距离。 课堂练习 1.伽利略的发现以及所运用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一。如图，将小球沿光滑斜面左侧某一高度由静止释放，小球上升到与出发点几乎等高的位置。现将斜面倾角逐渐减小，小球到达斜面右侧位置分别为1、2、3。比较三次实验结果，可得到最直接的 结论是( ) A.如果斜面右侧变为水平面，小球将一直运动下去 B.如果小球不受力，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—定时，质量越大，它的加速度越小 20 课堂练习 21 课堂练习 2.打水漂是人类最古老的游戏之一(如图)，仅需要一块小瓦片，在手上呈水平放置后，用力水平飞出，瓦片擦水面飞行，瓦片不断地在水面上向前弹跳，直至下沉，下列判断正确的是( ) A.飞出时的初速度越大，瓦片的惯性一定越大 B.飞行时所用时间越长，瓦片的惯性一定越大 C.飞出去的距离越长，瓦片的惯性一定越大 D.瓦片的质量越大，惯性一定越大 22 课堂练习 3.如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球，容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)( ) A.铁球向左，乒乓球向右 B.铁球向右，乒乓球向左 C.铁球和乒乓球都向左 D.铁球和乒乓球都向右 23 课堂练习 24 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 课堂小结 25 感谢观看 Lavf58.9.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$