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

该高中物理课件围绕牛顿第一定律展开，从生活现象“车为什么总要停下来”切入，通过亚里士多德、伽利略、笛卡尔到牛顿的科学观点演变，构建了由经验直觉到理想实验再到科学归纳的学习路径，形成清晰的知识进阶支架。 其亮点在于深度融合科学思维与科学探究素养，以伽利略理想斜面实验为核心案例，引导学生经历观察、推理、论证和质疑的过程，体现模型建构与科学推理的典型特征。例如，通过单摆实验和斜面理想化推演，帮助学生理解“力不是维持运动的原因”，从而建立正确的运动观。课堂小结中强调惯性概念及其与质量的关系，强化物理观念的提炼。此设计既提升学生逻辑思维与问题解决能力，又助力教师高效落实核心素养导向的教学目标。

第一节 牛顿第一定律 一个简单而又复杂的问题 “车为什么总要停下来呢？” 一个简单而又复杂的问题 “你不推了,它还不停吗？例如马拉车等，要想让物体运动，一定要用力推着它才行！” 问题：历史上都有哪些代表性的科学家对物体运动的原因进行了探究，它们的观点分别是什么?你觉得谁的观点是最准确全面的? 新课探究 亚里士多德(Aristotle,前384-前322) 物体的运动需要力来维持，力是维持物体运动的原因。 车停下来的原因是没有了推力。 5 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 伽利略(Galileo,1564-1642) 运动不需要力来维持，物体之所以停下来，是因为受到了阻力。 车子是因为受到阻力，所以停下来。 6 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 笛卡儿(Descartes,1596-1650) 如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。 7 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 牛顿(Newton,1642-1727) 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 8 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 归纳小结 历史上，在研究物体的运动原因的科学家中，代表性的有亚里士多德，伽利略，笛卡尔，牛顿。 亚里士多德：力是维持物体运动的原因。 伽利略：运动不需要力来维持，物体之所以停下来，是因为受到了阻力。 迪卡尔：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着直线运动。 牛顿：在前人研究的基础上，系统地总结出了牛顿第一定律。 上述科学家的观点中，牛顿的观点是最全面的，也是目前普遍被认可的。 如果水平面足够光滑，小车将一直运动下去。 例题1：下列有关力与运动的说法错误的是（　　）。 A. 亚里士多德认为物体的运动需要力来维持 B. 伽利略用理想斜面实验得出了力是维持物体运动状态的原因 C. 笛卡尔指出：如果运动中的物体没有力的作用，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 D. 牛顿站在巨人的肩上得出了牛顿第一定律，该定律又称为惯性定律 答案及解析： A.亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，故A正确。 B.伽利略根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因，而是改变运动状态的原因，故B错误。 C.笛卡尔指出：如果运动中的物体没有力的作用，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，为牛顿第一定律奠定基础，故C正确。 D.牛顿站在巨人的肩上得出了牛顿第一定律，该定律又称为惯性定律，故D正确。 故答案为：B 观察与思考：伽利略针和单摆实验 将单摆上端固定，摆球拉向一边，由静止释放小球，小球会摆动到另一边，用水平尺子标记其高度。 （1）将单摆悬挂在一定点O处，将小球拉到左边A处，与尺子同高度的地方，从静止释放小球，可以观察到什么现象？小球运动到右边，能达到同等高度的位置吗？ （2）在小球悬点O的下方O1处固定一根针，当球由左边A处往右边摆动时，碰到针，它会摆到相同的高度吗？ （3）提高针的位置至点O2，小球还会摆到相同的高度吗？ （4）多次改变小球的悬点并观察小球的运动路径,你受到了什么启发？这个轨迹与哪个实验设想类似？ 1. 在斜面上静止释放的小球。 2. 如果没有摩擦，小球将上升到原来静止时的高度。 3. 如果减小第二个斜面的倾角，小球将做什么样的运动？ 小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度，但是要通过更长的距离。 4. 如果倾角还继续减小呢？小球的运动又会是什么样的？ 小球达到同样的高度，但越滚越远。 5. 倾角减小到放平第二个斜面，如果第二个斜面无限长，小球又会做什么样的运动？ 小球不可能达到原来的高度，就要沿水平面一直运动下去。 实验结论：小球不受摩擦力，小球就要一直运动下去。 实验本质：想象着把实践中存在、影响物体运动的摩擦力去掉，抓住事物的本质。这种依据逻辑推理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。 例题1：理想实验有时能更深刻地反映自然规律，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是实验事实，其余是推论。 a. 减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。 b. 两个相接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。 c. 如果没有摩擦，小球应该上升到原来释放时的高度。 d. 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成一个水平面，小球要沿水平面永远地运动下去。 请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列（ ）。 在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有些则是理想化的推论，下列关于事实和推论的分类正确的是（ ）。 A. a是事实，bcd是推论 B. b是事实，acd是推论 C. c是事实，abd是推论 D. d是事实，abc是推论 bcad B （1）物体在不受力时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。 （2）物体运动状态的改变需要外力。 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态, 直到有外力迫使它改变这种状态为止。 力不是维持物体运动的原因 力是改变物体运动的原因 用尺迅速打出底部的硬币，上面静止的硬币还是保持原来的静止状态，于是落在下方。 思考 一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性。 牛顿第一定律也叫做惯性定律。 (1)惯性是物体本身的固有属性，一切物体都有惯性。 (2)物体的惯性是由物体的质量决定的，质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，物体的惯性越大。 课堂小结 亚里士多德 伽利略 笛卡儿 牛顿 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态, 直到有外力迫使它改变这种状态为止。 惯性：物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。 1．关于惯性，下面说法正确的是（　　　）。 　A．一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性 　B．射出的子弹离开枪口继续高速前进，是因为子弹受到惯性的作用 　C．汽车关闭发动机后还能继续前进是由于汽车的惯性大于它受到的阻力 　D．一切物体在任何情况下都具有惯性 D 巩固练习 2.关于惯性下面说法正确的是（ ）。 A.高速运动物体不易停下，所以物体运动速度越大惯性越大 B.两个物体质量相同，它们的惯性一定相等 C.铁饼被抛出后继续前进，这是因为铁饼具有惯性的缘故 D.一个物体在地球上不容易被人举起来，在月球上则很容易，所以物体在月球上的惯性小 BC 巩固练习 3. 从空中下落的物体，不考虑空气阻力，如果下落过程中某时刻物体受到的重力突然消失，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. 马上反向改为向上运动 C 巩固练习 当汽车刹车时，人的脚底由于摩擦而随之静止，人的上身由于惯性，会保持继续向前运动的状态，所以刹车或减速时，人会向前倾。 解释 当汽车从停止状态起动时，人的脚底由于摩擦而随之静止，人的上身由于惯性，仍保持原来慢速行驶的运动状态，所以加速时，人会后仰。 $