高中物理 第四章 牛顿运动定律 4.1 牛顿第一定律课件2 新人教版必修1.ppt

第四章牛顿运动定律1牛顿第一定律 一 力与运动的关系 1 亚里士多德的观点 必须有力作用在物体上 物体 没有力的作用 物体就要 才能运动 静止在一个地方 2 伽利略的斜面实验 1 理想实验 让小球沿一个斜面从静止状态开始向下运动 再让小球冲上第二个斜面 如果没有摩擦 无论第二个斜面的倾角如何 小球所达到的高度 若将第二个斜面放平 小球将 2 实验结论 力不是 相同 永远运动下去 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 4 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 这种状态 牛顿第一定律又叫 同一速度 同一直线 匀速直线运动 静止 迫使它改变 惯性定律 二 惯性与质量 1 惯性 物体保持原来 或 的性质 2 惯性的表现 改变物体运动状态的 3 惯性的量度 是物体惯性大小的唯一量度 匀速直线运动状态 静止状态 难易程度 质量 思考辨析 1 亚里士多德认为物体的自然状态是静止 只有当它受到力的作用才会运动 2 伽利略认为力不是维持物体运动的原因 3 力不是使物体运动的原因 而是使物体运动状态改变的原因 4 速度大的物体 不能很快停下来 是因为速度大时 惯性也大 5 物体的运动状态的改变指的是速度的改变 提示 1 亚里士多德认为必须有力作用物体才运动 没有力作用 物体一定静止 力是维持物体运动的原因 2 伽利略通过理想实验得出 物体的运动不需要力来维持 力不是维持物体运动的原因 3 运动的物体在不受力时将一直运动下去 所以说物体运动不需要力来维持 要使物体的运动状态改变必须有力的作用 所以说力是改变运动状态的原因 4 物体惯性的大小仅与物体的质量有关 与运动状态无关 5 速度是描述物体运动状态的物理量 物体的运动状态不变 速度就不变 一对牛顿第一定律的理解 典例 如图所示 在一辆表面光滑 且足够长的小车 上 有质量为m1和m2的两个小球 m1 m2 两个小球随车一起运动 当车突然停止运动时 若不考虑其他阻力 则两个小球 导学号28974093 a 一定相碰b 一定不相碰c 不一定相碰d 无法确定 审题关键 正确解答 选b 小车表面光滑 因此两小球在水平方向上没有受到外力的作用 原来两个小球与小车具有相同的速度 当车突然停止运动时 由于惯性 两个小球的速度不变 所以不会相碰 核心归纳 1 牛顿第一定律的物理意义 1 揭示了力和运动的关系 力是改变物体运动状态的原因 只有受到力的作用 物体的运动状态才会发生改变 即产生加速度 物体的固有属性是保持原有运动状态 物体若不受力 它将保持匀速直线运动状态或者保持静止状态 2 揭示了一切物体都具有的一种属性 惯性 所以牛顿第一定律也叫惯性定律 2 物体运动状态改变的三种情况 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 3 应用牛顿第一定律分析问题的一般步骤 1 确定某物体为研究对象 2 分析物体原来的运动状态 3 找出物体的受力情况 判断物体运动状态是否变化 过关训练 1 东汉王充在 论衡 状留篇 中记述了球的运动 圆物投之于地 东西南北 无之不可 策杖叩动 才微辄停 关于运动和力的关系 下列说法中正确的是 a 力是维持物体运动的原因b 力是改变物体惯性大小的原因c 力是改变物体位置的原因d 力是改变物体运动状态的原因 解析 选d 策杖叩动 才微辄停 说明有力作用时 圆物的运动状态由运动变为静止 所以力是改变物体运动状态的原因 2 多选 2018 日照高一检测 复兴号 高铁在某段水平轨道上匀速行驶 假设高铁上固定着盛满水的纸杯 若突然发现纸杯中的水向右洒出 如图所示 则关于高铁在此种情况下的运动 下列描述正确的是 a 高铁匀速向左运动b 高铁可能突然向左加速运动c 高铁可能突然向左减速运动d 高铁可能突然向右减速运动 解析 选b d 若高铁匀速向左运动 则水也匀速运动 速度相等 水不会从纸杯中洒出 a错误 高铁突然向左加速 由于惯性 水还没有来得及加速 所以高铁向左的速度大于水向左的速度 可以出现图示情况 b正确 高铁突然向左减速 由于惯性 水还没有来得及减速 所以高铁向左的速度小于水向左的速度 水应向左洒出 c错误 高铁突然向右减速 由于惯性 水还没有来得及减速 所以高铁向右的速度小于水向右的速度 水应向右洒出 d正确 补偿训练 1 关于力和运动的关系 下列说法正确的是 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 解析 选a 物体速度不断增大 运动状态发生了改变 根据牛顿第一定律可知 物体一定受到了力的作用 故a正确 物体朝某个方向运动 沿着该方向可能做匀速直线运动 故该方向可能不受力 b错误 物体的速度大小不变 但方向可能改变 如匀速圆周运动 故合力可能不为零 c错误 物体处于平衡状态 则该物体可能不受外力作用 但也有可能受到外力的合外力等于0 d错误 2 2018 新乡高一检测 火车在长直水平轨道上匀速行驶 在门窗紧闭的车厢内 有一个人竖直向上跳起 发现仍落回到车上原处 这是因为 a 人跳起时会得到一个向前的冲力 使他随火车一起向前运动b 人跳起的瞬间 车厢的地板给他一个向前的力 推动他随火车一起向前运动c 人跳起后 车在继续前进 所以人落下后必定偏向后一些 只是由于时间很短 偏后的距离太小 不明显而已d 人跳起后直到落地 在水平方向上人和车始终具有相同的速度 解析 选d 人向上跳起后 由于惯性保持向前的运动速度 所以人在空中时在向前的方向上仍具有和火车一样的速度 从而落回到车上的原处 3 多选 关于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 解析 选a b d 牛顿第一定律描述了物体不受外力作用时的状态 即总保持匀速直线运动状态或静止状态不变 a b正确 牛顿第一定律还揭示了力和运动的关系 力是改变物体运动状态的原因 而不是维持物体运动状态的原因 在水平地面上滑动的木块最终停下来 是由于摩擦阻力的作用而改变了木块的运动状态 飞跑的运动员 遇到障碍而被绊倒 是因为他受到外力作用而改变了运动状态 c错误 d正确 二惯性的理解和应用 典例 下列关于惯性的说法正确的是 导学号28974094a 汽车速度越大越难刹车 表明速度越大惯性越大b 两个物体质量相同 惯性不一定相同c 乒乓球可快速抽杀 是因为乒乓球惯性小d 宇宙飞船中的物体处于完全失重状态 所以没有惯性 正确解答 选c 惯性的大小只与物体的质量有关 与其他因素无关 汽车的质量没有改变 所以惯性不变 故a错误 质量是惯性大小的量度 两个物体只要质量相同 那么惯性一定相同 故b错误 乒乓球可快速抽杀 是因为乒乓球质量小 惯性小 故c正确 惯性的大小只与物体的质量有关 与其他因素无关 所以宇宙飞船中的物体的惯性不变 故d错误 核心归纳 1 惯性的性质 一切物体都具有惯性 惯性是物体本身的一种基本属性 2 惯性相关因素 惯性大小只与质量有关 质量越大 惯性越大 惯性的大小和物体是否运动 是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的 特别提醒 1 速度大的物体更难停下来 是因为速度大的物体在停下来的过程中速度变化量大 并不是因为它的运动状态难以改变 2 惯性不是力 因此 物体受到了惯性作用 产生了惯性 受到惯性力 等说法都是错误的 过关训练 打水漂是人类最古老的游戏之一 如图 仅需要一块小瓦片 在手上呈水平放置后 用力水平飞出 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 解析 选d 惯性是物体本身具有的一种性质 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 补偿训练 1 2018 温州高一检测 在物理课上 老师在讲解 惯性 概念时 做了一个小实验 用两根细绳分别悬挂一个乒乓球和一个同体积的实心小铁球 用力对着乒乓球吹气 乒乓球偏离了竖直方向 用几乎同样大的力对着小铁球吹气 小铁球几乎没有动 这个实验主要说明的物理问题是 a 只有运动的物体才具有惯性b 只有静止的物体才具有惯性c 物体的质量越大 其具有的惯性也越大d 一切物体都具有惯性 解析 选c 物体在任何情况下都有惯性 物体惯性的大小仅由其质量大小决定 质量越大 惯性越大 2 下列关于惯性的说法中 正确的是 a 物体只有在突然运动或突然停止时才有惯性b 物体的质量越大或速度越大 其惯性也就越大c 在太空中飞行的航天飞机内的物体 其惯性消失d 惯性是物体的属性 与物体是否受力和运动无关 解析 选d 物体的惯性是物体的固有属性 只与物体的质量有关 与物体的位置 是否受力和如何运动无关 故a b c错误 d正确 拓展例题 考查内容 惯性的应用实例 典例 如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图 当汽车处于静止或匀速直线运动状态时 摆锤竖直悬挂 锁棒水平 棘轮可以自由转动 安全带能被拉动 当汽车突然