5.1 牛顿第一运动定律 课件 -2026-2027学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

第1节 牛顿第一运动定律 学习目标 1. 知道人们对力与运动的关系的认识历程。 2. 理解伽利略理想斜面实验的过程及相应的推理结论，知道理想实验 是科学研究的重要方法。 3. 理解牛顿第一运动定律的内容及其意义。 4. 知道什么是惯性，知道惯性的大小只与质量有关，能用其解释相关 现象。 1. 力与运动的关系 （1）亚里士多德的观点：有外力的作用时物体才能运动，要维持物 体的运动就需要 ⁠。 （2）伽利略的观点。 ①理想实验：如图，小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下，无论右侧 坡度如何，小球都会沿斜面上升到与出发点几乎 的地方。 外力 等高 知识梳理： ②逻辑推理：当斜面倾角逐渐减小到零，小球为了达到那个永远无法 达到的高度而 。在这种情况下，小球在水平方向 ⁠ ，却会一直运动下去。 ③结论：维持物体的运动 外力。 一直运动下去 没有 受力 不需要 （3）笛卡儿的观点：若没有其他原因，运动物体将继续以 ⁠ 沿直线运动。 （4）力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物 体 的原因。 原来的 速度 运动状态 2. 牛顿第一运动定律 （1）内容：一切物体总保持 或 状态，除 非有 迫使它改变这种状态。 （2）意义：①指出物体在不受外力时的运动状态：保持 ⁠ 或 状态。 ②揭示了 是改变物体运动状态的原因。 ③指出一切物体都有保持运动状态 的性质，即 ⁠。 匀速直线运动 静止 外力 匀速直线 运动 静止 力 不变 惯性 3. 惯性 （1）定义：物体保持原来 或 ⁠状态不变的 性质，称为惯性。 （2）理解：①惯性大小表示了物体运动状态改变的 程度。 ②惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动情况 ⁠。 静止 匀速直线运动 难易 无关 考点一　力与运动的关系 例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实验：小球从左 侧斜面上的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。对比三次实验结果，得到的最直接的结论是 （　A　）。 A 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 典例精析： 铺垫材料粗糙程度降低时，小球上升的最高位置升高，当斜面绝对光滑 时，小球在斜面上没有能量损失，因此可以上升到与O点等高的位置， B、C、D三个选项，从题目中不能直接得出，故A正确。 铺垫材料粗糙程度降低时，小球上升的最高位置升高，当斜面绝对光滑 时，小球在斜面上没有能量损失，因此可以上升到与O点等高的位置， B、C、D三个选项，从题目中不能直接得出，故A正确。 归纳: 理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠的事实和合理的推 论结合起来，可以深刻地揭示自然规律。 变式训练1:（多选）关于伽利略的理想实验的叙述中正确的是 （　BC　）。 A. 这个实验是凭空想象的，结论是不可靠的 B. 这个实验虽然是想象的，但它得出的结论是可靠的 C. 理想实验是一种科学方法 D. 理想实验是一个纯思维实验，其正确性还需接受实践的检验 BC 变式训练2:伽利略的理想实验证明了(　D　)。 A. 物体运动必须有力作用，没有力作用的物体将静止 B. 要物体静止必须有力作用，没有力作用的物体就运动 C. 物体不受外力作用时，一定处于静止状态 D. 力不是维持物体运动的原因 D 考点二　牛顿第一运动定律及其意义 例2　（多选）关于牛顿第一定律的理解正确的是 （　AD　）。 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，物体保持静止状态 C. 在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动 的结果 D. 飞跑的运动员遇到障碍被绊倒，是因为他受到外力作用改变原来的运 动状态 AD 牛顿第一定律描述的是物体不受外力时保持静止或匀速直线运动的理 想状态。运动不需要力维持，但运动状态的改变离不开力的作用。故 A、D正确。 牛顿第一定律描述的是物体不受外力时保持静止或匀速直线运动的理 想状态。运动不需要力维持，但运动状态的改变离不开力的作用。故 A、D正确。 归纳: 牛顿第一定律描述的只是一种不受外力时的理想状态。当物体所受到 的合外力为零时，其效果跟不受外力的作用效果相同。运动不需要力维 持，但运动状态的改变离不开力的作用。 变式训练1:关于牛顿运动第一定律有下列说法，其中正确的是 （　B　）。 A. 牛顿第一运动定律可用实验来验证 B. 牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 C. 惯性定律与惯性的实质是相同的 D. 物体的运动需要力来维持 B 变式训练2:一个做匀加速直线运动的物体，在运动过程中，若所受的一切外力都突然消失，则由牛顿第一运动定律可知该物体将(　B　)。 A. 立即静止 B. 做匀速直线运动 C. 继续做匀加速直线运动 D. 做变加速直线运动 B 考点三　惯性的理解与应用 例3　下列说法中正确的是（　C　）。 A. 运动速度大的物体，不能很快停下来，是因为速度大时，惯性也大 B. 静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的火车惯性大 C. 乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小 D. 物体受到的外力大，则惯性就小；受到的外力小，则惯性就大 一切物体都具有惯性，质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性 越大。C正确。 C 一切物体都具有惯性，质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性 越大。C正确。 归纳: 一切物体都具有惯性，质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大， 惯性越大。物体不受力时，惯性表现为保持原来的运动状态。物体受合力 不为零时，惯性表现为物体运动状态改变的难易程度，惯性越大，物体运 动状态越难改变。 变式训练1:在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的 碗。现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图所示。关于小车在此种 情况下的运动，下列叙述正确的是（　D　）。 A. 小车匀速向左运动 B. 小车可能突然向右加速运动 C. 小车可能突然向左减速运动 D. 小车可能突然向右减速运动 D 原来水和小车相对静止以共同的速度运动，水突然向右洒出有两种可能： 原来小车向左运动，突然加速，碗中的水由于惯性保持原速度不变，故相 对于碗向右洒出；原来小车向右运动，突然减速，碗中的水由于惯性保持 原速度不变，相对于碗向右洒出。故D正确。 原来水和小车相对静止以共同的速度运动，水突然向右洒出有两种可能： 原来小车向左运动，突然加速，碗中的水由于惯性保持原速度不变，故相 对于碗向右洒出；原来小车向右运动，突然减速，碗中的水由于惯性保持 原速度不变，相对于碗向右洒出。故D正确。 变式训练2:如图所示，一较高木块在小车上和小车一起做匀速直线运 动，当小车碰到一障碍物的瞬间(设小车碰后立即停下)，则： (1)若小车上表面粗糙，则木块将如何运动？ 木块将向右倾倒 木块将向右倾倒 (2)若小车上表面光滑，则木块将如何运动？ 木块将向右做匀速直线运动 (2)如果小车上表面光滑，则木块下部不受摩擦力，整个木块都将由 于惯性而保持向右的匀速直线运动状态。 部由于惯性将继续前进向右运动，木块下部虽然也要继续向右运动，但下 部受到一个向左的摩擦力，使得下部的运动状态发生改变，很快停止，故 此时木块将向右倾倒。 解：当小车遇到障碍物时，小车将停下。(1)如果上表面粗糙，则木块上 $