4.1 牛顿第一定律 课件 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件围绕牛顿第一定律展开，涵盖伽利略理想实验、定律内容及惯性与质量等核心知识点。通过小车在不同水平面滑行、冰壶比赛等情境实验导入，从亚里士多德观点到伽利略推理，再到牛顿定律及惯性，构建连贯的学习支架。 其亮点在于以科学思维为核心，通过理想斜面实验的科学推理和植树填土等惯性现象实例，深化物理观念。采用情境探究与问题驱动教学，规律方法总结助力理解，能提升学生科学探究能力，为教师提供系统教学资源与实例支持。

第四章 1.牛顿第一定律 学习目标 1.知道伽利略实验及其推理过程,知道理想实验是科学研究的重要方法。(物理观念) 2.理解牛顿第一定律的内容及意义。(物理观念) 3.理解惯性的概念,会解释有关的惯性现象。(物理观念) 基础落实 必备知识全过关 基础转化 夯实基础提能力 重难探究 能力素养全提升 目录索引 学以致用 随堂检测全达标 基础落实 必备知识全过关 　 依据逻辑推理把实际实验理想化 一、理想实验的魅力 1.亚里士多德的观点:必须有力作用在物体上,物体才能　　　　;没有力的作用,物体就要　　　　在某个地方。  2.伽利略的理想斜面实验 (1)理想实验:让一个小球沿斜面从静止状态开始向下运动,小球将冲上第二个斜面。如果没有摩擦,无论第二个斜面的倾角如何,小球所达到的高度与开始运动时　　　;若将第二个斜面放平,小球将永远　　　下去。  (2)实验结论:伽利略通过理想斜面实验的推理得出力不是_____________　　　　　　　的原因。  运动 静止 相同 运动 维持物体运动 3.笛卡儿的观点:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一 　　　　沿同一　　　　运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。  速度 直线 二、牛顿第一定律 不受力时物体的运动状态 匀速直线运动 静止 力 维持 　改变　 惯性 三、惯性与质量 1.惯性:物体具有的保持原来的　　　　　　　　状态或　　　　状态的性质就叫惯性。  2.惯性的量度:描述物体惯性的物理量是它的　　　。　　　　是物体惯性大小的唯一量度。  3.质量只有大小,没有方向,是标量,符号是m,国际单位制中,质量的单位是　　　,符号是　　　。  匀速直线运动 静止 质量 质量 千克 kg 微思考·情境探究 情境1验证“伽利略的理想斜面实验的描述中,由于摩擦作用导致小车停止”,设计以下情境演示:让一个小车从同一斜面上同一高度处滑下,水平面上分别放置毛巾、木板和玻璃板,水平面与斜面平滑连接,小车行驶距离最大的是放置玻璃板的,其次是放置木板的,距离最小的是放置毛巾的。 结合上述现象讨论: (1)如果水平面是“绝对光滑”的,小车的运动情况 会怎样?这样得出的结论正确吗? (2)这个结论说明了什么问题? 提示 (1)小车将一直运动下去;正确,这是在实验 事实基础上推理得出的结论。 (2)说明物体的运动不需要力来维持。 情境2如图所示,冰壶比赛中,运动员为了使冰壶到达某一固定位置,会给冰壶一个速度,当速度略小时,队员会用力擦冰壶前进的路线,使其更加光滑,这样冰壶就可以滑得“更远”。 试结合上述现象讨论: (1)冰壶行进过程中,速度越来越小是因为摩擦力的 作用,说明运动和力是什么关系? (2)如果后面把路径擦得绝对光滑,冰壶将会处于什么状态? 提示 (1)说明力是改变物体运动状态的原因。 (2)冰壶原来是运动的,当合力为零时,冰壶将一直做匀速直线运动。 情境3植树填土时,不需将铁铲铲土后移到树根部倒土入洞穴,只要在距树根不远处扬铲送土入洞穴即可,如图所示。请解释其中的原理。 提示 扬铲送土时,铁铲和土都获得向前的速度,接着铁铲受手的作用变为静止,土因为惯性保持原运动状态而飞出铲面,落入洞穴。 基础转化 夯实基础提能力 基础转化点1 牛顿第一定律 AI解读牛顿第一定律也叫惯性定律,它并非直接由实验得出,而是实验与科学推理结合的成果,揭示了力与运动的本质关系,打破了 “力是维持物体运动的原因” 的错误认知。它为整个运动和力的关系搭建理论框架,是动力学体系的开端,汽车急停、冰壶滑行等场景都能体现这一规律。 1.(多选)下列对牛顿第一定律的理解正确的是(　 　) A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律 B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变 C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是没有外力维持木块运动的结果 D.奔跑的运动员,由于遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态 ABD 解析 牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的运动规律,总保持匀速直线运动状态或静止状态,A、B正确。牛顿第一定律还揭示了力和运动的关系,力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因;在水平地面上滑动的木块最终停下来,是摩擦力的作用改变了其运动状态;奔跑的运动员,遇到障碍而被绊倒,是因为他受到外力作用而改变了运动状态,C错误,D正确。 基础转化点2 惯性和质量 AI解读质量是衡量物体惯性大小的唯一量度,二者呈正相关,质量越大惯性越强。这一知识点将惯性这一抽象概念与可测量的物理量关联,让惯性有了量化标准。大货车比小汽车更难启停,正是质量不同导致惯性差异的典型实例,也为后续力学计算奠定基础。 2.根据图中驾驶员和乘客的身体姿势,下列说法正确的是(　　) A.汽车一定做匀加速直线运动 B.汽车一定做匀速直线运动 C.汽车可能是突然加速 D.汽车可能是突然减速 D 解析 在行驶的汽车上,人随着汽车一起向前运动,当汽车刹车时,人的下半身随着汽车的运动速度变慢,而人的上半身由于惯性,仍要保持原来的运动状态,故此时人会向前倾,故D正确,A、B、C错误。 3.如图所示,某同学在小区拉着小狗往外跑。他控制小狗的难易程度与小狗的惯性有一定的关系。下列关于惯性的说法正确的是(　　) A.速度越小惯性越小 B.质量越小惯性越小 C.受力越大惯性越大 D.加速度越大惯性越大 B 解析 惯性只由质量决定,质量越小惯性越小,质量越大惯性越大;惯性与速度、受力和加速度无关。故选B。 重难探究 能力素养全提升 命题角度一 对牛顿第一定律的理解 1.运动状态改变的三种情况 (1)速度方向不变,只有速度大小改变; (2)速度大小不变,只有速度方向改变; (3)速度大小和方向都改变。 2.对牛顿第一定律的理解 例题1(2026辽宁朝阳期中)关于牛顿第一定律,下列说法正确的是(　　) A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律,不受外力作用时,物体的运动状态保持不变 B.在水平冰面上滑动的冰壶最终停下来,是因为没有外力维持冰壶的运动 C.牛顿第一定律又称惯性定律,惯性定律与惯性的实质是相同的 D.牛顿第一定律提出了当物体受到的合力为零时,物体将处于静止状态 A 解析 牛顿第一定律指出物体不受外力时将保持静止状态或匀速直线运动状态,物体的运动状态保持不变,故A正确;冰壶停止是因摩擦力(外力)作用,而非没有外力维持,牛顿第一定律强调运动不需力维持,故B错误;惯性是物体固有属性,惯性定律是运动规律,二者实质不同,故C错误;所受合力为零的物体可能静止或做匀速直线运动,故D错误。 命题角度二 对惯性的理解和应用 1.惯性的“三性” 普遍性 一切物体都具有惯性,惯性是物体的固有属性 相关性 惯性仅与物体的质量有关,与物体的受力或运动情况等无关 唯一性 质量是惯性大小的唯一量度 2.惯性的表现 (1)不受力时,惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,有“惰性”的意思。 (2)受力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度。质量越大,惯性越大,运动状态越难改变。 例题2(2026河北唐山高一期中)关于惯性,下列说法正确的是(　　) A.载重卡车运动时惯性大,静止时惯性小 B.物体受力时才具有惯性,受力越大惯性越大 C.用乒乓球与等大的实心铁球碰撞,乒乓球运动状态容易改变是因为乒乓球质量小,惯性小 D.物体具有保持原来的运动状态不变的性质,是因为受到惯性的作用,惯性是一种力 C 解析 惯性的大小只取决于质量,与运动状态无关。载重卡车质量不变,无论运动或静止,惯性大小相同,故A错误;惯性是物体的固有属性,惯性大小只取决于质量,与受力多少无关,故B错误;惯性大小由质量决定,乒乓球质量小于等大的实心铁球,因此惯性小,运动状态更容易改变,故C正确;惯性是物体本身的性质,不是一种力,物体保持运动状态不变是因为具有惯性,而非“受到惯性的作用”,故D错误。 例题3复兴号列车在某段水平轨道上匀速行驶①,假设列车上固定着盛满水的水杯。若突然发现水杯中的水向右洒出②,如图所示,则关于列车在此种情况下的运动,下列描述正确的是(　　) A.列车一定匀速向左运动 B.列车可能突然向左加速运动 C.列车可能突然向左减速运动 D.列车可能突然向右加速运动 B 【教你析题】 读取题干 获取信息 ① 列车的运动状态 ② 水相对列车的运动状态 【教你破题】 解析 若列车匀速向左运动,则水也匀速运动,速度相等,水不会从水杯中洒出,故A错误;列车突然向左加速,由于惯性,水还没有来得及加速,所以列车向左的速度大于水向左的速度,可以出现图示情况,故B正确;列车突然向左减速,由于惯性,水还没有来得及减速,所以列车向左的速度小于水向左的速度,水向左洒出,故C错误;列车突然向右加速,由于惯性,水还没有来得及加速,所以列车向右的速度大于水向右的速度,水向左洒出,故D错误。 学以致用 随堂检测全达标 1 2 3 1.(伽利略理想斜面实验)(2026江苏南京高一期中)伽利略的“理想斜面实验”如图所示,根据该实验,下列说法正确的是(　　) A.该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论 B.该实验是理想实验,是在思维中进行的,无真实的实验基础,故其结果并不可信 C.该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据 D.该实验说明物体的运动需要力来维持 C 1 2 3 解析 伽利略由此理想实验推翻了亚里士多德的观点,认为力不是维持物体运动的原因,故A错误;伽利略的理想斜面实验是以可靠的事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,合理外推得出的结论,故B错误;该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据,故C正确;该实验说明了物体的运动不需要力来维持,故D错误。 1 2 3 2.(牛顿第一定律)(多选)(2026黑龙江大庆高一月考)下列说法正确的是 (　　) A.伽利略的理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因 B.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律,因此物体只在不受外力时才有惯性 C.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动状态改变的原因 D.牛顿第一定律可以在实验室中用实验验证 AC 1 2 3 解析 伽利略的理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因,故A正确;牛顿第一定律反映物体不受外力或所受外力的合为零时的运动规律,物体在任何情况下都具有惯性,故B错误;牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,即惯性,又揭示了运动状态改变的原因,即力,故C正确;牛顿第一定律不可以在实验室中用实验验证,故D错误。 1 2 3 3.(惯性的应用)我国高速列车在运行过程中十分平稳。某高速列车沿直线减速进站时,车厢内水平桌面上水杯内的水面形状可能是(　　) C 解析 高速列车沿直线减速进站时,由于惯性,水保持原来的运动状态,水相对于水杯会向前偏移,水面形状接近于C图。故选C。 本 课 结 束 $