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

null伽利略在研究物体运动时提出了一个理想实验，用我们的轨道可以模拟这个实验，把一个小球从斜轨上的某个位置释放，小球滚下后上到另一边的鞋柜上，到达一定高度后速度为零。我们记下这个位置，理想实验所到达的高度应该与释放高度相同。这个实验中小球到达的高度比释放高度略低一些。我们把右边轨道的倾角变得小一些，再次从左边轨道的原高度释放小球，小球滚下后上到右边的斜轨上，到达第一次释放后达到的高度后，速度为零，这时小球向右走的距离更大一些。我们把右边轨道的倾角变得更小一些。第三次从左边轨道的原高度释放小球，小球滚下后上到右边的斜轨上，到达与前面相同高度后，速度为零。这时小球向右走的距离比第二次要更大一些。可以设想如果把右边的轨道放平。小球永远达不到应该达到的高度，它将一直运动下去。 4.1 牛顿第一定律 行业PPT模板http:///hangye/ 学习目标： 1.知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法。（物理观念、科学思维）2.理解牛顿第一定律的内容及意义。理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。（物理观念）3.理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。（物理观念、科学思维）4.体会伽利略敢于质疑的精神，亚里士多德的观点虽然被推翻，但他善于观察，积极思考的精神也值得学习！（科学态度与责任） 01 理想实验的魅力 02 牛顿第一定律 03 惯性与质量 04 典例分析 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？ 冰壶比赛中，被推出去的冰壶在冰面上会慢慢停下来，这是否与牛顿第一定律矛盾？ 生活现象： 车不推不走，球不踢不动，生活经验告诉我们物体运动似乎需要力来维持。 亚里士多德 （古希腊哲学家） 最早研究这个问题的，大概是古希腊学者亚里士多德。他也认为物体的运动需要力来维持。 这种观点正确吗？ 必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方。 跨越时空的辩论 亚里士多德 (Aristotle，前384—322) 伽利略 (GalileoGalilei，1564—1642) 听说您认为力是维持物体运动的原因？ 地上的石头，你推它，它便移动；你不推它，它便停下来。 静止的小车，你推它，它便向前滚动，你不推它，它便慢慢停下来。 如果您认为是推力维持小车向前的运动，那么当推力突然消失时，小车为什么没有立即停下来，而是慢慢停下来呢？ Part.01 理想实验的魅力 A B C D v θ 若没有摩擦阻力影响，物体将在水平面上永远运动下去 伽利略认为，将人们引入歧途的是摩擦，于是他大胆猜想，如果没有摩擦： 该实验就是著名的伽利略理想斜面实验：它是一种科学研究的方法 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。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，它将一直保持匀速直线运动或静止状态 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，它的运动状态就容易改变 A 及时练习 物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。 观察 猜想 实验 推理 结论 伽利略 1564-1642 伽利略的观点： 爱因斯坦 1879-1955 “伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，它标志着物理学的真正开端。” 笛卡儿(Descartes) 1596-1650 伽利略同时代的法国科学家笛卡儿也研究了这个问题。他认为： 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. 他还认为，这应该成为一个原理，是人类整个自然观的基石。 无论是亚里士多德，还是伽利略和笛卡儿，都没有提出力的概念。在伽利略和笛卡儿工作的基础上，在隔了一代人之后，英国科学家牛顿提出了动力学的第一条基本定律： 牛顿(Newton） 1643-1727 “我之所以看得比别人远,是因为我站在巨人的肩上” ⑵伽利略观点中的“水平面”在笛卡儿的观点中并没有提及，而只是说直线，沿任意方向的直线，拓宽了人们的视野。 ⑴伽利略只说“一直运动下去”，而笛卡儿进一步明确了是“匀速直线运动下去”。 Part.02 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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。这就是牛顿第一定律（Newton’s first law）。 不受外力 （1）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 （2）物体这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。因此牛顿第一定律也叫惯性定律。 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 Part.03 惯性与质量 2. 一切物体都具有惯性. 惯性是物体的固有性质, 牛顿第一定律又叫 惯性定律. 1. 惯性: 物体有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫惯性. 3．惯性的大小：质量是物体惯性大小的量度．质量越大，惯性越大； 惯性越大，物体保持原来状态“本领”越大，运动状态越难改变；反之，运动状态就越容易改变。 (1)惯性不是力，惯性与物体的受力情况无关． (2)惯性与物体是否有速度及速度的大小均无关． (3)惯性的“两个表现” ①不受外力的条件下，惯性表现出“保持”“原来的”运动状态． ②在受力条件下，惯性表现出运动状态改变的难易程度． (4)惯性不是惯性定律. 4．对惯性的理解 想一想：为什么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。 6．对质量的理解 (1)从物质的角度理解：质量为物体所含物质的多少． (2)从惯性的角度理解：质量是决定物体惯性大小的唯一因素． (3)质量只有大小，没有方向，是标量。在国际单位制中，质量的单位是千克，符号为kg. 5. 质量（mass）：是量度物体惯性大小的物理量。 不受力：表现为保持原来的运动状态 受力：表现为运动状态改变的难易程度 想一想：开车为什么要系安全带 用绳子拴住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当绳子突然断裂后，小球将( ) A．保持原来的圆周运动状态 B．保持绳断时的速度作匀速直线运动 C．小球运动速度减小，但保持直线 D．以上三种都有可能 B 及时练习 生活情境分析 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。 【典例】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？ 生活情境分析 Part.04 典例分析 正确的打“V”，错误的打“x”。 （1）随着科学技术的发展，伽利略的理想斜面实验)一定可以完全实际操作。) （2）亚里士多德对力与运动的关系得出错误判断的原因是没有意识到摩擦力的存在。 )) （3）放在地上的足球，被运动员踢了一脚，运动员用力克服了它的惯性，所以足球滚动了。 ( ) （4）物体不受力或受力平衡时才有惯性，做加速运动时速度时刻变化，因此就没有惯性。 )) （5）车子速度大的时候，制动后不易停住，惯性大；车子速度小的时候，制动后容易停住，惯性小。 )) 判断正误 （1）随着科学技术的发展，伽利略的理想斜面实验一定可以完全实际操作。 （2）亚里士多德对力与运动的关系得出错误判断的原因是没有意识到摩擦力的存在。 （3）放在地上的足球，被运动员踢了一脚，运动员用力克服了它的惯性，所以足球滚动了。 （4）物体不受力或受力平衡时才有惯性，做加速运动时速度时刻变化，因此就没有惯性。 （5）车子速度大的时候，制动后不易停住，惯性大；车子速度小的时候，制动后容易停住，惯性小。 × × × × √ 1.2026年9月，我国自主研发的隐身战机歼-35A官方代号正式公布，命名为“云龙”，延续了空军战斗机“龙”系列命名传统，既为了与其他军用飞机做出区分，也是为了表现其战机性能。该机能短时间内完成大角度爬升、急转弯、加速减速等高难度动作，展现出色的空中灵活性。这种“高灵活性”本质上反映飞机具有较强的（     ） A．惯性 B．瞬时速度 C．加速度 D．航程 C 【答案】C 【详解】A．惯性是物体保持原有运动状态的性质，惯性越大运动状态越难改变，灵活性越低，与“高灵活性”特点不符，故A错误； B．瞬时速度描述物体某一时刻运动的快慢与方向，其大小与运动状态改变的快慢无关，故B错误； C．加速度是描述速度变化快慢的物理量，公式为。短时间内完成加速减速、转弯（速度方向改变）等动作，说明速度变化量大、所用时间短，即加速度大，对应运动状态改变快，符合“高灵活性”的本质，故C正确； D．航程是飞机能够航行的最大距离，和运动状态改变的能力无关，故D错误。 故选C。 2．伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。关于惯性下列说法错误的是（　　） A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B．行星在圆周轨道上保持匀速圆周运动的性质是惯性 C．物体保持原来匀速直线运动或静止状态的性质是惯性 D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动 B 【答案】B 【详解】AC．惯性是物体保持原有运动状态不变的性质，即保持静止状态或匀速直线运动状态，也就是抵抗运动状态变化的性质，故AC正确； B．行星做匀速圆周运动时，速度方向不断改变，运动状态随之改变，需要力使其运动状态发生变化，因此保持匀速圆周运动不属于惯性的含义，故B错误； D．根据牛顿第一定律，原来运动的物体若不受力，将保持速度的大小和方向不变，继续沿同一直线做匀速运动，故D正确。 本题选择错误的，故选B。 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $nullnull人没事。了。 接下来我要给大家再演示一个基本的物理定律，牛顿第一定律所描述的现象。大家看谁来了？我们的引流空间端也来到空间站了，我们先让哥哥来个扣分。大家知道如果在地面我把冰纷纷抛出之后，它会下坠。那么在太空中如果我把它抛出会是什么现象呢？我们一起来试一下。冰墩墩来喽来吧走，大家看到冰墩墩并没有像在鼻梁下坠，而是沿着抛出的方向在做近似匀速前进。好的，叮蹬蹬回来了。好的，大家看到丁墩墩还是在沿着原来抛出的方向做近似连续前进，这跟牛顿第一定律所描述现象相同的。 null