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

4.1 牛顿第一定律 physics 1 亚里士多德的观点 要使一个物体运动，必须推它或着拉它。 自行车要前进，也必须用力 新课讲授 亚里士多德 (公元前384 - 322) 亚里士多德的研究 必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就会停下来，即_________________________ 研究方法：基于__________得来 力是维持物体运动的原因 生活经验 新课讲授 伽俐略的研究 伽利略 (1564－1642) 研究方法：_______________ 实验＋逻辑推理 物体的运动并不需要力来维持。物体会停下来是因为受到摩擦阻力的缘故，力是改变物体运动状态的原因。 新课讲授 物体的运动不需要靠力来维持 力是维持物体运动的原因 我们来做个理想实验吧！ 新课讲授 理想斜面实验 伽利略注意到，当一个球沿斜面向下滚动时，它的速度增大；向上滚动时，速度减小。 猜想：当球沿水平面滚动时，它的速度应该不增不减。然而，实际情况却是，即使沿水平面滚动，球也会越滚越慢，最后停了下来。伽利略认为这是摩擦作用的结果。若没有摩擦，球将永远运动下去。 新课讲授 验证猜想 新课讲授 伽利略 质量还很大，带正电。 力不是维持物体运动的原因 亚里士多德 正电。 你赢了 我们知道，阻力不可能完全消除。 理想实验：想象着把实际中存在、影响物体运动的摩擦力去掉，抓住事物的本质。 新课讲授 【观察与思考】伽利略针和单摆实验 新课讲授 【观察与思考】伽利略针和单摆实验 （1）摆球在不同悬点的情况下，摆球在另一边上升的高度与释放位置的高度一样； （2）悬点不同，摆球通过的路径不同，悬点越高，摆球通过的路径越长； （3）小球在运动方向是不受力的作用（忽略空气阻力） 新课讲授 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。 笛卡尔的补充：物体在非水平面上的运动也不需要力来维持。 笛卡尔 三、笛卡尔的补充 新课讲授 四、牛顿第一定律 1.概念： 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。 牛顿 共点力平衡条件 新课讲授 12 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，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 不受外力 总保持匀速直线运动状态或静止状态 受外 力时 物体的运动状态发生改变 物体这种保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性 力不是维持物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因 揭示了运动和力的关系 2.含义 新课讲授 速度是矢量 大小 方向 静止即v=0，变为某一数值 什么是“状态”？ 结论：“状态”即速度，速度变化就是状态就变化。 ②也可以说力是改变物体速度的原因。 ③力是产生加速度的原因。 ①力是改变物体运动状态的原因 新课讲授 力与运动的关系 新课讲授 牛顿第一定律可不可以用实验来验证？ 所以不能用实验来验证。 1、不受力的物体不存在或者光滑的物体也不存在。 2、牛顿第一定律所描述的物体的状态是一种理想化状态。 新课讲授 当物体受力但所受外力的合力为零时可以看作物体不受力。或者说合力为零与不受外力是等效的。 3.牛顿第一定律在实际应用 新课讲授 从牛顿第一定律得知，物体都要保持它们原有的匀速直线运动状态或静止状态。可以说，它们都具有抵抗运动状态变化的“能力”，即都具有惯性。那么，怎样描述惯性的大小呢？ 例如，以相同的方式抛掷质量不同的两个石块，质量大的石块需要的力大。 新课讲授 新课讲授 1、惯性：物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质 2、说明： 3、惯性与质量： 惯性只和物体质量有关，和其他因素无关。质量大，惯性大。 五、惯性定律 （1）一切物体都具有惯性（普遍性） （2）惯性是物体的固有属性，惯性与运动状态无关 （3）惯性与是否受力无关，与速度大小无关,只与质量有关（唯一性） 质量是惯性大小的唯一量度 新课讲授 结论：惯性只与质量有关，质量越大惯性越大，质量越小惯性越小 让摆动的大沙袋停下来就比让摆动的小球停下来费力得多。 普遍性：一切物体都具有惯性 唯一性：惯性大小只与质量有关 新课讲授 思考1：运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性？ 思考2：运动速度大的物体惯性就大呢？ 错,惯性与物体的运动状态无关 错,决定惯性的唯一量度就是质量 思考3：惯性是一种特殊的力吗？ 不是,惯性是物体本身固有的一种属性，而力是物体之间的相互作用。 总的来说：惯性是一切物体的固有属性，与物体是否受到外力、物体是否运动均没有关系，质量才是惯性大小的唯一量度。 新课讲授 解：因为当瓶子从静止状态突然向右加速运动时，瓶中的水由于惯性要保持原有的静止状态，相对瓶来说是向左运动，气泡也有惯性，但相比水来说质量很小，惯性小可忽略不计，所以气泡相对水向右移动。 如图所示，水平放置的小瓶内装有水，其中有气泡，当瓶子从静止状态突然向右加速运动时，小气泡在瓶内将向何方运动？ 新课讲授 1.（多选）关于牛顿第一定律，下述中正确的是（ ） A.由于宇宙没有不受力的物体，因此牛顿第一定律只是理想的定律并不具有实际意义 B.牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性 C.牛顿第一定律说明力是改变物体惯性的原因 D.牛顿第一定律告诉我们力是改变物体运动状态的原因 BD 当堂检测 2.下列对运动的认识不正确的是 ( ) A.亚里士多德认为物体的自然状态是静止的.只有当它受到力的作用才会运动 B.伽利略认为力不是维持物体速度的原因 C.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动 D.伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去 C 当堂检测 3.“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶，假设高铁上固定着盛满水的水杯。若突然发现水杯中的水向右洒出，如图所示，则关于高铁在此种情况下的运动，下列描述正确的是（ ） A.高铁一定匀速向左运动 B.高铁可能突然向左加速运动 C.高铁可能突然向左减速运动 D.高铁可能突然向右加速运动 B 当堂检测 $