内容正文:
第四章 力与运动的关系
4.1 牛顿第一定律
人教版普通高中物理(2019)
2026年10月12日星期一6时45分2秒
课前导入
滑冰运动员不用力会慢慢停下;马拉车,停止用力车就停下。
物体的运动需要力来维持吗?
万老师·教学课件
2026年10月12日星期一6时45分2秒
课前导入
对运动和力关系的认识历程
亚里士多德:必须有力作用,物体才能运动。
伽利略:力不是维持运动的原因,而是改变运动状态的原因。
笛卡尔:不受力时,物体以同一速度沿同一直线运动。
牛顿:一切物体总保持匀速直线运动或静止状态……
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① 小球沿斜面滚下,将"冲"上另一斜面。
② 若无摩擦,小球将到达原来的高度。
③ 减小右斜面倾角,仍到达原高度。
④ 右斜面变水平,小球将永远运动下去。
图4.1-1 伽利略斜面实验频闪照片
4.1.1 理想实验的魅力
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理想实验的推理与结论
推理链:斜面倾角越小 → 运动距离越长 → 水平面时,小球为到达原高度将永远运动。
结论:力不是维持物体运动的原因。
本质:想象把实际存在、影响运动的摩擦力去掉,抓住事物的本质。
方法:依据逻辑推理把实际实验理想化——"实验 + 科学推理"。
4.1.1 理想实验的魅力
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4.1.1 理想实验的魅力
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理想实验的思想方法
理想实验法:以可靠事实为依据,忽略次要因素,突出事物本质。
逻辑推理法:实验事实 + 逻辑推理,得出可靠结论。
理想实验虽无法直接验证,却是研究物理问题的重要方法。
易错:理想实验 ≠ 真实实验,但结论以可靠事实为基础。
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4.1.2 牛顿第一定律
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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。
牛顿第一定律也叫惯性定律。
物体保持原来运动状态的性质叫惯性。
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4.1.2 牛顿第一定律
理解 ① 定律描述的是一种理想状态
现实中任何物体都受到周围物体的作用,不受力的物体不存在。
定律描述的"不受外力"是理想状态,是逻辑思维的产物。
它不能用实验直接验证,而是由实验事实经过推理得出的。
易错:不能说"牛顿第一定律可以通过实验直接验证"。
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4.1.2 牛顿第一定律
理解 ② 力与运动的关系
亚里士多德:力是维持运动的原因(×)
牛顿:力是改变运动状态的原因(√)
运动状态不变:不受力(理想)或受平衡力。
运动状态改变:合力不为零。
结论:运动不需要力维持,力是改变运动状态的原因。
易错:物体匀速受力平衡,力与运动状态无"维持"关系。
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4.1.2 牛顿第一定律
运动状态的改变
运动状态由速度描述:大小、方向。
改变的情形:由静到动、由动到静、速度大小或方向改变。
运动状态改变,说明物体一定受力(合力不为零)。
即:力是使物体产生加速度的原因(衔接牛顿第二定律)。
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4.1.3 惯性与质量
易错:惯性大小与速度、受力均无关。
惯性:物体保持原来运动状态不变的性质。
一切物体都有惯性;惯性不是力,不能与力比较大小。
质量是惯性大小的唯一量度:质量越大,惯性越大。
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4.1.3 惯性与质量
惯性现象的分析与应用
奔跑时脚被绊倒:脚受力停止,上身由于惯性继续向前 → 向前倾。
公交车突然刹车:脚随车减速,上身由于惯性继续向前 → 向前倾。
应用:汽车安全带、安全气囊,防止刹车时人由于惯性前冲。
分析口诀:谁惯性保持原来运动状态,谁受力改变运动状态。
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课堂小结
2026年10月12日星期一6时45分2秒
1、认识历程:亚里士多德→伽利略→笛卡尔→牛顿;理想实验法(事实+推理)。
2、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,除非力迫使它改变。
3、力是改变运动状态的原因,不是维持运动的原因。
4、惯性是物体固有属性,质量是惯性大小的唯一量度。
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新课结束
请完成配套习题第四章第一节
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