吉林省长市第五中学高中物理 第四章 第一节 牛顿第一定律同步创新课件 新人教版必修1.ppt

第四章牛顿运动定律 在前面三章对力 运动分别研究的基础上 本章研究力和运动的关系 建立起牛顿运动三大定律 牛顿运动定律是动力学的基础 是高中力学部分的核心 也是进一步学习热学 电学等其他部分知识所必须掌握的内容 在整个物理学中占有非常重要的地位 同时也是高中物理的重点之一 本章内容包括两个方面 一是牛顿三大运动定律 二是如何应用牛顿三大定律解决实际问题 本章在前几章的基础上 运用牛顿运动定律初步分析动力学的两类基本问题 并进一步学习物体的受力分析 学习时要清楚地理解运用牛顿定律解决力学问题的基本思路和方法 通过解决实际问题 培养综合运用知识分析问题 解决问题的能力 第一节牛顿第一定律 学习目标 1 理解牛顿第一定律的内容和意义 知道亚里士多德的观点 2 知道伽利略理想实验及推理方法 3 明确惯性概念 知道惯性是物体的固有属性 重点难点 1 对牛顿第一定律的理解及应用 了解力与运动的关系 2 对惯性概念的认识和理解 易错问题 1 错误地把惯性当作一种力 认为物体受到 惯性力 的作用 2 误认为静止的物体没有惯性 运动的物体有惯性 速度大惯性大 一 理想实验的魅力1 亚里士多德的观点必须有力作用在物体上 物体才能运动 没有力的作用 物体就要在某一个地方 2 伽利略的推论伽利略通过 理想实验 和 科学推理 得出的结论是 一旦物体具有某一速度 如果它不受力 就将以这一速度地运动下去 基础知识梳理 静止 匀速直线 3 笛卡尔对伽利略观点的补充和完善法国科学家笛卡尔指出 除非物体受到外力的作用 物体将永远保持其或运动状态 永远不会自己沿曲线运动 而只保持在直线上运动 4 对运动状态改变的理解当出现下列情形之一时 就说物体的运动状态改变了 1 物体由静止变为运动或由运动变为静止 2 物体的速度大小或方向发生变化 静止 二 牛顿物理学的基石 惯性定律1 牛顿第一定律一切物体总保持状态或状态 除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态 2 惯性 物体具有保持原来状态或状态的性质叫做惯性 1 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物 不可能用实验直接验证 2 一切物体都有惯性 牛顿第一定律是惯性定律 匀速直线运动 静止 匀速直线运动 静止 为保护交通事故中司机的安全 要求司机开车时必须系上安全带 你知道这是为什么吗 思考 提示 司机急刹车或交通事故发生时 由于司机具有惯性会向前倾倒而受到伤害 而安全带恰能阻止其向前倾倒 思考 三 惯性与质量1 量度物体惯性大小的物理量是它们的质量 2 质量是标量 国际单位是千克 符号为kg 一 对牛顿第一定律的理解1 牛顿第一定律的意义在于正确揭示了力和运动的关系 纠正了力是维持物体运动的原因的错误观点 明确了力是改变物体运动状态的原因 2 牛顿第一定律指出 直到有外力迫使它改变这种状态为止 说明力是改变物体运动状态的原因 也是使物体产生加速度的原因 力并不是产生和维持物体运动的原因 它揭示了力和运动的关系 也给出了力的科学含义 核心要点突破 3 牛顿第一定律所阐述的是物体不受外力的情况下物体的运动状态 而不受外力的物体是不存在的 因此定律不能用实验直接验证 但是该定律是建立在大量的实验现象基础之上 通过逻辑推理而发现的 当物体所受的几个力的合力为零时 其效果与不受外力时相同 这时物体的运动状态也是匀速直线运动或静止状态 但这不是牛顿第一定律所描述的状态 1 牛顿第一定律所描述的是一种理想状态 即物体不受外力时的状态 2 牛顿第一定律不同于共点力的平衡 前者是物体不受作用力的运动状态 后者是合力为零时的运动状态 二 对惯性概念的理解及应用1 惯性与质量的关系 1 惯性是物体的固有属性 一切物体都具有惯性 2 惯性与物体受力情况 运动情况及地理位置均无关 3 质量是物体惯性大小的唯一量度 质量越大 惯性越大 2 惯性与力的关系 1 惯性不是力 而是物体本身固有的一种性质 因此说 物体受到了惯性作用 产生了惯性 受到惯性力 等都是错误的 2 力是改变物体运动状态的原因 惯性是维持物体运动状态的原因 力越大 运动状态越易改变 惯性越大 运动状态越难改变 3 惯性与速度的关系 1 速度是表示物体运动快慢的物理量 惯性是物体本身固有的性质 2 一切物体都有惯性 和物体是否有速度及速度的大小均无关 1 一切物体在任何情况下都具有惯性 即物体具有惯性是不需要条件的 2 比较惯性大小 只看质量大小 质量大则惯性大 下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是 a 牛顿第一定律是实验定律b 牛顿第一定律只是提出了惯性的概念c 牛顿第一定律提出了当物体受到的合外力为零时 物体将处于静止状态d 牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运动规律 又提出了力是改变物体运动状态的原因 课堂互动讲练 思路点拨 解决此题要把握以下两点 1 不受外力时物体将保持静止或匀速直线运动状态 2 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 解析 牛顿第一定律不是实验定律 a错 牛顿第一定律既提出了惯性的概念 同时又指出了物体运动状态改变的原因 b错 牛顿第一定律提出了物体不受外力作用时 物体将处于静止状态或匀速直线运动状态 所以c错 综上所述 d选项是正确的 答案 d 1 根据牛顿第一定律 以下说法正确的是 a 牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因b 在宇宙飞船内物体不存在惯性c 物体运动状态发生了改变 必定受到外力的作用d 歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱 这样做是为了减小惯性 有利于运动状态的改变 解析 选acd 力是改变物体运动状态的原因 牛顿第一定律说明了这一点 a c正确 质量是惯性大小的唯一量度 宇宙飞船内物体仍存在惯性 b错 歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱 这样做是为了减小惯性 有利于运动状态的改变 d对 下面说法正确的是 a 惯性是只有物体在匀速运动或静止时才表现出来的性质b 物体的惯性是指物体不受外力作用时仍保持原来直线运动状态或静止状态的性质c 物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态 有惯性 受外力作用时 不能保持匀速直线运动状态或静止状态 因而就无惯性d 惯性是物体的属性 与运动状态和是否受力无关 思路点拨 本题考查对惯性概念的理解及决定惯性大小的因素 解析 惯性是物体的固有属性 与运动状态无关 故a项错 有外力作用时 物体运动状态发生改变 但运动状态的改变不等于物体惯性的改变 克服惯性 惯性消失 等说法均是错误的 不管物体是否受外力作用 其惯性是不能被改变的 故b c两项错 物体惯性由物体本身决定 与运动状态和受力无关 故d项正确 答案 d 方法总结 正确理解惯性概念 领会以下几点 1 物体的惯性与物体是否运动无关 与运动状态是否变化无关 2 物体的惯性与物体是否受力无关 与受力的大小和方向无关 3 物体的惯性与物体的速度大小无关 4 惯性不是一种力 不能这样说 物体保持原来运动状态是因为受到了惯性力 2 找两个相同的瓶子 内盛清水 用细绳分别系一铁球 一泡沫塑料球置于水中 使铁球悬挂 塑料球悬浮 如图4 1 1甲所示 图4 1 1 当瓶子突然向右运动时 有向右的加速度 观察比较两个球的运动状态 你看到的现象也许会让你惊讶 小铁球的情况正如你所想的一样 相对瓶子向左运动 但塑料球却相对瓶子向右运动 如图4 1 1乙所示 为什么会这样呢 答案 因为相同体积的水的质量与球的质量不相同 质量越大 运动状态越难以改变 故铁球运动状态的改变比瓶子 及瓶子中的水 慢 所以铁球会相对瓶子向左偏 而塑料球运动状态的改变比瓶子 及瓶子中的水 快 所以塑料球会相对瓶子向右偏 关于力和运动的关系 下列说法中正确的是 a 物体的速度不断增大 表示物体必受外力作用b 物体向着某个方向运动 则在这个方向上必受力的作用c 物体的速度大小不变 则其所受的合外力必为零d 物体处于平衡状态 则该物体必不受外力作用 思路点拨 力是改变物体运动状态的原因 只要物体的运动状态发生变化 必然受到力的作用 解析 当物体速度增大时 运动状态发生了变化 而力是改变运动状态的原因 故物体必受外力作用 a正确 物体向某个方向运动 可以不在此方向上受力的作用 故b错误 当物体的速度大小不变时 其速度方向可能发生变化 即运动状态可能变化 合外力不一定为零 故c错误 物体处于平衡状态时 所受合外力为零 并不是物体不受外力作用 故d错误 答案 a 方法总结 力是运动状态 v 改变的原因 受力不平衡时 运动状态一定改变 不受力或受平衡力作用时 运动状态不变 3 关于力和运动的关系 下列说法正确的是 a 物体受力才会运动b 力使物体的运动