2019_20学年高中物理第四章牛顿运动定律1牛顿第一定律课件新人教版必修.pptx

1 牛顿第一定律,第四章 牛顿运动定律,学科素养与目标要求,1.知道伽利略的理想实验及其推理过程，知道理想实验是科学研究的重要方法. 2.理解牛顿第一定律的内容及意义. 3.明确惯性的概念，会解释与惯性有关的现象.,物理观念：,自主预习,01,1.亚里士多德认为：必须_，物体才能运动；没有力的作用，物体就要_. 2.伽利略的理想实验 (1)斜面实验：如图1所示，让静止的小球从第一个斜面滚下，冲上第二个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到_.减小第二个斜面的倾角，小球滚动的距离增大，但所达到的高度_.当第二个斜面放平，小球将_.,理想实验的魅力,一,有力作用在物体上,图1,静止在一个地方,原来释放时的高度,相同,永远运动下去,(2)推理结论：力_ (填“是”或“不是”)维持物体运动的原因. 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_沿_ _运动，既不停下来也不偏离原来的方向.,不是,同一速度 同一,直线,1.牛顿第一定律： 内容：一切物体总保持_状态或_状态，除非作用在它上面的力_ _. 2.惯性：物体具有保持原来_状态或_状态的性质叫惯性.牛顿第一定律也叫做_定律.,牛顿物理学的基石惯性定律,二,匀速直线运动,静止,迫使,它改变这种状态,匀速直线运动,静止,惯性,描述物体惯性的物理量是它们的_，_是物体惯性大小的唯一量度.,惯性与质量,三,质量,质量,判断下列说法的正误. (1)伽利略的理想实验说明力是维持物体运动的原因.( ) (2)力不是维持物体运动的原因，而是使物体运动状态改变的原因.( ) (3)物体只有处于静止状态或匀速直线运动状态时才有惯性.( ) (4)物体运动速度越大，越难停下，其惯性越大.( ) (5)力可以改变物体的运动状态，但无法改变物体的惯性大小.( ),即学即用,重点探究,02,(2)推理1：如果斜面光滑，小球将上升到原来释放时的高度. 推理2：减小右侧斜面的倾角(如BD、BE)，小球在这个斜面 上仍将达到同一高度，但这时它要运动得远些. 推理3：继续减小右侧斜面的倾角，最后变成水平面(如BF)，小球无法达到释放时的高度，将以恒定的速率永远运动下去. (3)理想实验推论：一切运动着的物体在没有受到外力的时候，它的速度将保持不变，并且一直运动下去.,对伽利略理想斜面实验的理解,一,1.理想斜面实验 (1)事实：如图2所示，AB、BC是两个对接的斜面，让小球从AB斜面上某高度处由静止滚下，小球将滚上BC斜面，所达到的高度略低于在AB上释放时的高度.,图2,2.理想实验的意义：伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律.伽利略的研究方法的核心是把实验和逻辑推理相结合.,例1 (多选)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.关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是 A.只要接触面足够光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去 B.这个实验实际上是永远无法做到的 C.利用气垫导轨，就能使实验成功 D.虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的实验基础上的,解析 只要接触面有摩擦力，物体就不会永远匀速运动下去，而实际的接触面不可能达到理想状态的光滑；伽利略的理想实验是在可靠的事实基础上的合理推理，故选项C错误，A、B、D正确.,(1)日常生活中，我们有这样的经验：马拉车，车就前进，停止用力，车就停下来，是否有力作用在物体上物体才能运动呢？马不拉车时，车为什么会停下来呢？,对牛顿第一定律的理解,二,导学探究,答案 不是.因为受到阻力的作用.,(2)如果没有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上运动的物体的运动状态会改变吗？,答案 如果没有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上运动的物体将保持这个速度沿直线永远运动下去.,1.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发生改变.,知识深化,2.对牛顿第一定律的理解 (1)定性说明了力和运动的关系： 力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因. 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. (2)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. (3)牛顿第一定律是牛顿在总结前人工作的基础上得出的，是在理想实验的基础上加以科学推理和抽象得到的，但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的. (4)牛顿第一定律无法用实验直接验证.它所描述的是一种理想状态，即不受外力的状态.,例2 关于牛顿第一定律，下列说法中错误的是 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.牛顿第一定律就是惯性 C.不受外力作用时，物体的运动状态保持不变是由于物体具有惯性 D.物体的运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用,解析 牛顿第一定律的含义：不受力时物体将保持静止状态或匀速直线运动状态，这是由于一切物体都具有惯性；受到力的作用时物体的运动状态就要发生变化，从而揭示出力是改变物体运动状态的原因，指出了物体在不受力时的运动状态，故选项A、C、D正确； 牛顿第一定律并不是惯性，惯性是物体的一种性质，而牛顿第一定律是物体的运动规律，两者是不同的概念，不可混为一谈，选项B错误.,针对训练1 关于牛顿第一定律的说法中正确的是 A.由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态 B.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 C.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此物体在不受力时才有惯性 D.牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律,(1)自行车比赛中，高速行进的自行车受到障碍物阻碍，人会向哪倒地？这是什么原因造成的？,惯性的理解和应用,三,导学探究,答案 向前.这是因为人具有惯性.,(2)“同一物体在地球上的重力比在月球上大，所以物体在地球上的惯性比在月球上的大”，这种说法对吗？为什么？,答案 不对.惯性只与质量大小有关，与位置无关.虽然物体在地球上的重力比在月球上大，但物体的质量不变，即惯性不变.,知识深化,1.惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性. 2.物体惯性的大小由质量决定，与物体的运动状态无关，与是否受力无关，与物体的速度大小无关. 3.惯性的表现 (1)在不受力的条件下，惯性表现出“保持”原来的运动状态，有“惰性”的意思. (2)在受力的条件下，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3 关于物体的惯性，以下说法中正确的是 A.物体的运动速度越大，物体越难停下来，说明运动速度大的物体惯性大 B.汽车突然减速时，车上的人向前倾，拐弯时人会往外甩，而汽车匀速前进时，车 上的人感觉平稳，说明突然减速和拐弯时人有惯性，匀速运动时没有惯性 C.在同样大小的力的作用下，运动状态越难改变的物体，其惯性一定越大 D.在长直水平轨道上匀速运动的火车上，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后，发 现落回原处，这是因为人跳起后，车继续向前运动，人落下后必定向后偏些，但 因时间太短，偏后距离太小，不明显而已,解析 物体的惯性大小只由质量决定，与物体的速度大小无关，A错误； 一切物体均有惯性，不论物体处于加速、减速还是匀速运动状态，B错误； 同样大小的力作用于物体上，运动状态越难改变，说明物体保持原来运动状态的本领越大，惯性也越大，C正确； 人向上跳起后，人在水平方向不受外力作用，由于惯性，人在水平方向的速度不变，与车速相同，因此仍落在车厢内原处，D错误.,针对训练2 打水漂是人类最古老的游戏之一(如图3)，仅需要一块小瓦片，在手上呈水平放置后，用力水平抛出，瓦片擦着水面飞行，瓦片不断地在水面上向前弹跳，直至下沉.下列判断正确的是 A.飞出时的初速度越大，瓦片的惯性一定越大 B.飞行时所用时间越长，瓦片的惯性一定越大 C.飞出去的距离越长，瓦片的惯性一定越大 D.瓦片的质量越大，惯性一定越大,图3,解析 惯性是物体本身的一种性质，惯性的大小只与物体的质量有关，所以瓦片的质量越大，惯性一定越大，与初速度、时间、飞行距离等因素无关，故A、B、C错误，D正确.,例4 (多选)(2019大同铁路一中高一上学期期末)在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，小车上固定着盛满水的碗.若突然发现碗中的水向右洒出，如图4所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列描述正确的是 A.小车匀速向左运动 B.小车可能突然向左加速运动 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,图4,解析 若车原来向左匀速运动，突然开始向左加速运动，碗随车开始向左加速，根据牛顿第一定律可知，碗中水由于惯性仍保持原来的匀速运动状态，水相对于碗向右运动，水向右洒出，选项A错误，B正确； 若车突然向左减速运动，碗随车一起开始减速，根据牛顿第一定律可知，水由于惯性，仍保持向左的匀速运动，水相对于碗向左运动，水向左洒出，选项C错误. 若车原来向右匀速运动，突然向右减速运动，碗随车开始向右减速，根据牛顿第一定律可知，水由于惯性仍要保持向右的匀速运动状态，水相对于碗向右运动，水将向右洒出，选项D正确.,达标检测,03,1,2,3,1.(伽利略的理想实验)(多选)如图5所示是伽利略的“理想实验”，根据该实验，下列说法正确的是 A.该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据 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.该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论 D.该实验说明物体的运动不需要力来维持,4,解析 该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据，故A正确； 虽然是借助想象的实验，但是它建立在可靠的实验基础上，其结果是可信的，故B错误； 伽利略由此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，而是改变物体运动状态的原因，故C错误，D正确.,图5,1,2,3,2.(牛顿第一定律)(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，是不受任何外力的结果 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,4,1,2,3,4,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，选项A正确； 不受外力作用时，物体总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，选项B正确； 牛顿第一定律还揭示了力与运动的关系，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，是由于受到摩擦力的作用而改变了其运动状态；奔跑的运动员，遇到障碍被绊倒，是因为他受到外力作用而改变了运动状态，选项C错误，D正确.,3.(对惯性的理解)(多选)关于惯性的大小，下列说法错误的是 A.两个质量相同的物体，在阻力相同的情况下，速度大的不容易停下来，所以速度大 的物体惯性大 B.两个物体的质量相同，惯性就一定相同 C.推动地面上静止的物体比维持这个物体做匀速运动所需的力大，所以静止的物体惯 性大 D.在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小,1,2,3,4,解析 惯性的大小只与物体的质量有关，与其他因素无关，质量相同的物体惯性相同，A错误，B正确； 推动静止的物体比维持这个物体做匀速运动所需的力大，是由于最大静摩擦力大于滑动摩擦力，不是由于静止的物体惯性大，实际上静止时与运动时物体的惯性相同，C错误； 同一物体的质量不变，在月球上和地球上惯性一样大，D错误.,1,2,3,4,4.(惯性的应用)对于一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是 A.采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨 飞机的速度，这表明：可以通过科学进步使小质