4.1 牛顿第一定律 课件 -2025-2026学年高一上学期物理教科版必修第一册

第四章 牛顿运动定律 第1节 牛顿第一定律 力和运动无处不在。静止的足球受到脚的作用力会运动起来；运动的汽车刹车后在阻力的作用下会停下来；飞行的乒乓球受到球拍的击打，运动的方向会发生改变……力和运动之间有何关系呢？ 01 亚里士多德与伽利略的运动理论 问题1：如何使放在水平地面上的木箱运动起来？ 用力推它 问题2：撤去推力之后，木箱的运动状态？ 力推物动 力撤物停 亚里士多德观点 有外力作用时物体才能运动，物体运动需要力来维持。 — —生活经验 踢出去的足球没有立即停下，而是继续向前运动一会再停下来，这说明了什么？ 伽利略观点 力是改变物体运动状态的原因。 足球由静止变为运动 运动员踢球时 思考：为什么踢出后的足球最终还会停下来？ 踢出后的足球受到地面摩擦力作用 足球由运动最终变为静止 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。 A B C D E v 伽利略理想实验 【说明】 伽利略构想的理想实验(又称假想实验)以可靠的事实为基础，把实验与逻辑推理和谐地结合在一起。这种科学探究的方法有力地推动了科学的发展。 伽利略理想实验法 （1）理想实验是一种理想化的实验，是科学研究中的一种重要方法，在现实生活并不能实现。 （2）理想实验的结论是正确的，因为它是建立在可靠的科学事实基础上，并把实验结果合理外推到一种理想状态的科学方法。 原来运动的物体，如果没有其他物体的作用，将会一直保持运动下去。 牛顿 完善伽利略等人的研究成果 不受其他物体作用时，原来运动的物体将会做匀速直线运动。 总结前人成果 牛顿第一定律 （物理学基本定律之一） 伽利略 1.内容： 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。 2.意义： （1）正确揭示了力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因。 （2）不受外力或合外力为0时：物体处于静止或匀速直线运动状态。 受外力或合外力不为0时：物体运动状态改变。 02 牛顿第一运动定律 注意：物体运动状态的变化即物体运动速度的变化，有以下三种情况： (1)速度的方向不变，只有大小改变。(物体做直线运动) (2)速度的大小不变，只有方向改变。(物体做匀速曲线运动) (3)速度的大小和方向同时发生改变。(物体做变速曲线运动) (1)牛顿第一定律所描述的是物体不受外力作用时的状态，与物体所受合外力为零是等效的。 (2)牛顿第一定律不是实验定律，它是在理想实验的基础上总结得出的。 (3)牛顿第一定律只适用于惯性参考系中的运动，在非惯性参考系中不适用。 特别提醒 （1）惯性定律：一切物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。牛顿第一定律也叫做惯性定律。 （2）特点 ①一切物体都具有惯性； ②惯性是物体的固有属性，不论物体处于什么状态，都具有惯性。 3.惯性 常见的惯性现象 纸飞机离开手以后，还会继续飞行，这是为什么？ 为什么汽车紧急刹车时，我们的身体会前倾？ 把锤柄在固定的物体上撞几下，锤头就牢牢地套在锤柄上了。 跳远时利用助跑，使自己跳得更远。 惯性的大小与质量有关 特点： ③惯性只与物体的质量有关。质量大,惯性大,物体的运动状态就难以改变。 装满货物 空车 启动快 启动慢 惯性大小与什么因素有关？ 生产中常用的柴油机、电动机等机器配有沉重的底座，参加作战任务的战斗机抛掉副油箱以减小质量，都是通过改变质量来改变自身的惯性的。 从第46届世乒赛开始，乒乓球改用“大球”，即直径由之前的38 mm 改为40 mm。大球“笨重”的球体，将使得球速变慢、旋转减缓，增多了比赛的回合，带来了更丰富的技术展现，增添了比赛的观赏性。 1.伽利略理想斜面实验的意义是（ ） A.证明了力不是维持物体运动的原因 B.证明了力是维持物体运动的原因 C.证明了小球总能滑到另一斜面上同一高度 D.证明了小球总能在水平面上做匀速直线运动 A 2.下列说法错误的是（ ） A.伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础 B.物体不受外力作用时，一定处于静止状态 C.力是改变物体运动状态的原因 D.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证 B 3.行驶的汽车在刹车后能静止，这是因为（ ） A.汽车的惯性消失了 B.汽车的惯性小于汽车的阻力 C.阻力的作用改变了汽车的运动状态 D.汽车受到平衡力的作用而静止 C 4.为什么汽车紧急刹车时，我们的身体会前倾？ 乘客原来随车向前运动，忽然车子急刹车，车子由于摩擦力停止运动，由于惯性，乘客保持向前运动。 亚里士多德和伽利略的运动观点 $