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

该高中物理课件聚焦牛顿第一定律及惯性，通过回顾初中所学定律内容，结合滑冰运动员不用力会停下的现象提问引发认知冲突，搭建初中到高中知识深化的学习支架。 其亮点在于以物理学史发展为线索，融入伽利略理想实验培养科学思维，通过阻力影响探究落实科学探究，课堂小结系统梳理规律与惯性概念。学生能提升科学推理能力，教师可高效推进核心素养教学。

第一节 牛顿第一定律 人教版（2019）必修一教学课件 第四章 运动和力的关系 1 目 录 导入与素养目标 新课讲解 课堂练习 课堂小结 导入与素养目标 ➤ 新课导入 初中我们学习了牛顿第一定律的基本内容，你能说说它揭示了物体运动遵循怎样的规律吗？滑冰运动员如果不用力，他会慢慢停下来。这是否与牛顿第一定律矛盾呢？ 素养目标 【物理观念】 理解牛顿第一定律的内容，知道力是改变物体运动状态的原因。 掌握惯性的概念，知道质量是惯性大小的唯一量度。 能运用惯性知识解释生活中的相关现象。 【科学思维】 通过伽利略理想斜面实验，体会理想实验的科学思维方法。 能通过历史发展脉络，理解人类对力与运动关系的认识过程。 提升科学推理、逻辑思辨的能力。 素养目标 【科学探究】 经历伽利略理想实验的探究过程，体会科学推理的方法。 通过小车滑行实验等，探究阻力对物体运动的影响。 【科学态度与责任】 了解物理学史，体会科学探索的曲折与艰辛。 认识理想实验在物理研究中的重要价值，培养科学探究精神。 新课讲解 ➤ 新课讲解 亚里士多德： 必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来. 力是维持物体运动的原因 伽利略 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？ 历史上对力与运动的关系的研究 8 新课讲解 一、理想实验的魅力 伽利略实验 合理外推：小球将会达到同一高度，斜面倾角越小，运动距离越远，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。 ? 9 新课讲解 10 新课讲解 实验事实 减小第二个斜面的倾角，小球仍上升到原来等高的位置，但走过的路程更远 推论 右侧斜面变成水平面，小球为了达到那个不可能到达的高度而一直运动下去 如果没有摩擦阻力，运动物体将保持原速度一直运动下去 物体的运动不需要力来维持 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） 11 新课讲解 1.推理结论:力不是维持物体运动的原因。 2.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。 伽利略第一次确定了物理实验在物理研究中的基础地位。 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 速度沿同一直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。 4.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。 12 新课讲解 二、牛顿第一定律 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。 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。 1.内容 13 新课讲解 【思考与讨论】1.我们通过哪个物理量来描述物体的运动状态？你认为物体的运动状态的改变可能会有几种情况？ 【思考与讨论】2.通过对牛顿第一定律的学习，你认为牛顿第一定律从几个方面阐述了力和运动的关系？ 【思考与讨论】3.牛顿第一定律可不可以用实验来直接验证？什么时候可以看作不受力？ 14 新课讲解 3.对牛顿第一定律的理解 01 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。 定性揭示了力和运动的关系 02 牛顿第一定律无法用实验直接验证，它描述的是理想状态，即不受外力的状态，但其得到的结论经过实践证明都是正确的。 03 揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性。 因此牛顿第一定律也叫惯性定律。 15 新课讲解 牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过合理而科学的推测得到的，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。 16 新课讲解 三、惯性与质量 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。 17 新课讲解 一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。物体的这种性质，叫惯性。 1.定义 2.物体惯性大小仅与质量有关,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。 宇宙中的一切物体都具有惯性 18 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。 19 新课讲解 你会用头顶足球，会用头顶相同速度飞来的铅球吗？ 质量越大，惯性越大，运动状态越难以改变； 质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变。 物体惯性大小仅与质量有关； 质量是物体惯性大小的唯一的量度。 与运动状态和是否受力无关。 20 新课讲解 3.惯性的具体表现形式 (1)当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态不变。原来静止的物体保持静止，原来运动的物体保持原来的速度继续运动。 (2)当物体受到外力作用时，惯性表现为改变运动状态的难易程度，物体的惯性越大，它的运动状态越难改变。 21 新课讲解 4.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。 22 课堂练习 ➤ 课堂练习 1.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3,根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是( ) A.如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置 B.如果小球不受力，它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.小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 课堂练习 1. 答案：A 解析：从实验中小球的三种运动情况可以得到，斜面的阻力越小，小球上升的位置越高，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是：如果不受阻力，小球会升到与O点等高的位置，A项符合题意；而其他选项都不是由该实验直接得到的，需要进一步推理或由其他实验验证，BCD不符合题意。 课堂练习 2.关于牛顿第一定律，下列说法正确的是( ) A.不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义 B.牛顿第一定律是从实验现象归纳总结出来的 C.牛顿第一定律表明，物体在任何状态下都具有惯性 D.牛顿第一定律表明，外力的作用会改变物体的惯性 答案：C 解析：虽然不受力作用的物体是不存在的，但牛顿第一定律给出了物体不受力时的运动规律，是整个牛顿力学的基础，是有意义的，故A错误；牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，故B错误；不论是运动还是静止，物体都有惯性，惯性与物体所处的运动状态无关，选项C正确；惯性由物体的质量决定，外力的作用不会改变物体的惯性，选项D错误。 课堂练习 3.如图所示，将一杯水放在桌面上，杯下压一张纸条，将纸条水平向右从杯底快速抽出，水杯相对桌面仅有微小移动。已知各接触面粗糙，则( ) A.纸条抽出的速度越大，水杯的惯性越大 B.纸条抽出的速度越大，水杯的惯性越小 C.抽出纸条过程，水杯受到向右的摩擦力 D.抽出纸条过程，水杯受到向左的摩擦力 3. 答案：C 解析：水杯的惯性仅由水杯的质量决定，与纸条抽出的速度无关，故AB错误；抽出纸条的过程中，水杯相对纸条向左滑动，所受摩擦力为滑动摩擦力，方向水平向右，故C正确，D错误。 课堂小结 ➤ 课堂小结 牛顿第一定律 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 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 力是维持物体运动状态的原因 感谢观看 30 Lavf58.9.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $