高中物理 第四章 牛顿运动定律 4_1 牛顿第一定律课件 新人教版必修1

第1节牛顿第一定律 一 历史回顾阅读教材第68页第1 2段 了解几位科学家关于力和运动问题的观点 运动 静止 维持 同一速度 思维判断 1 亚里士多德认为力是维持物体运动的原因 2 伽利略认为 没有力作用在物体上 它就不能运动 3 笛卡儿认为若没有力作用 物体的运动状态就不会改变 二 理想实验的魅力阅读教材第68 69页 理想实验的魅力 部分 了解理想实验的过程 1 伽利略理想实验 让小球沿斜面从静止状态开始向下运动 小球将 冲 上另一斜面 如果没有摩擦 小球将上升到 的高度 减小第二个斜面的倾角 小球在这个斜面上仍将达到 高度 但它要运动得远些 继续减小第二个斜面的倾角 球达到同一高度时就会离得 若将第二个斜面放平 球将永远运动下去 2 结论 力不是 物体运动的原因 原来 同一 更远 维持 思维拓展有人认为伽利略的斜面实验为理想实验 无法在实验中验证 故不能揭示自然规律 该说法是否正确 提示该说法是错误的 伽利略的理想斜面实验反映了一种物理思想 它建立在可靠的事实基础上 抓住主要因素 忽略次要因素 从而深刻揭示了自然规律 三 牛顿第一定律和惯性阅读教材第69 70页 牛顿物理学的基石 惯性定律 和 惯性与质量 部分 了解牛顿第一定律的内容 体会惯性的含义 1 牛顿第一定律 一切物体总保持 状态或静止状态 除非作用在它上面的 迫使它改变这种状态 2 惯性 物体具有保持原来 状态或静止状态的性质 3 惯性的量度 是惯性大小的唯一量度 匀速直线运动 力 匀速直线运动 质量 思维拓展1 如图1所示是冰壶在冰面上的运动图片 如果摩擦阻力比较大 冰壶很快停下来 如果摩擦阻力很小 可以忽略 冰壶将永远运动下去 图1 试结合上述现象讨论 1 牛顿第一定律中的 除非作用在它上面的力迫使它改变运动状态 说明运动与力有什么关系 2 根据牛顿第一定律思考 如果物体不受外力作用 物体将处于什么状态 提示 1 说明力是改变物体运动状态的原因 2 原来静止的物体 不受外力时 仍然静止 原来运动的物体 不受外力时 将永远做匀速直线运动 2 高铁的列车最高时速可以达到400多千米 是世界上最快的火车 有的同学认为 火车变快了 其惯性变大了 所以难刹车 他的认识正确吗 图2提示他的认识是错误的 惯性是物体的固有属性 火车提速后 其质量不变 惯性也不变 预习完成后 请把你疑惑的问题记录在下面的表格中 要点归纳 1 牛顿第一定律的物理意义 1 揭示了力与运动的关系 力是改变物体运动状态的原因 物体受力的作用 它的运动状态就一定发生改变 并且产生加速度 力不是维持物体运动状态的原因 物体若不受力 它将做匀速直线运动或者保持静止状态 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 对牛顿第一定律的理解 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 精典示例 例1 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思路点拨解答本题时应注意以下三点 1 牛顿第一定律和惯性的区别 2 力和运动的关系 3 力和运动状态变化的关系 解析牛顿第一定律有三层含义 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 答案B 牛顿第一定律描述了物体不受外力作用时的状态 总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态 同时揭示了力和运动的关系 力不是维持物体运动的原因 而是改变物体运动状态的原因 分析此类问题时要注意牛顿第一定律与惯性的区别 针对训练1 根据牛顿第一定律判断 以下说法正确的是 A 人只有在静止的车厢内 竖直向上高高跳起后 才会落在起跳时的位置B 人在沿直线匀速前进的车厢内 竖直向上高高跳起后 将落在起跳点的后方C 人在沿直线加速前进的车厢内 竖直向上高高跳起后 将落在起跳点的后方D 人在沿直线减速前进的车厢内 竖直向上高高跳起后 将落在起跳点的后方 解析人竖直跳起离开车厢瞬间 人与车在水平方向上的速度相同 由牛顿第一定律知如果车子静止或做匀速直线运动 人都将落回原地 故A B项错误 如果车加速前进 则在相同时间内人的水平位移比车的水平位移小 故落在起跳点后方 C项正确 反之若车子减速前进 则在相同时间内人的水平位移比车子的水平位移大 故落在起跳点的前方 D项错误 答案C 要点归纳 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 质量是物体惯性大小的唯一量度 质量越大 惯性越大 对惯性的理解和应用 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 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 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 物体的运动状态改变越快 惯性越大 物体的运动状态越难改变 3 惯性与物体的受力情况无关 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 并且惯性的大小由物体本身决定 与物体是否有速度及速度的大小无关 4 惯性与惯性定律的关系 1 惯性是物体具有的一种固有属性 惯性定律是物体不受外力作用时所遵守的一条规律 属于不同于规律 2 惯性使物体保持原来运动状态 但能否保持取决于其受力情况 当物体不受外力 或所受合外力为零 时 物体将保持静止状态或匀速直线运动状态 惯性定律揭示了物体的惯性 正因为物体有惯性 故物体的运动不需要力来维持 精典示例 例2 如图3所示是一种汽车安全带控制装置示意图 当汽车处于静止或匀速直线运动时 刹车摆锤竖直悬挂 锁棒水平 棘轮可以自由转动 安全带能被拉动 当汽车突然刹车时 摆锤由于惯性绕轴摆动 使得锁棒锁定棘轮的转动 安全带不能被拉动 若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置 汽车的可能运动方向和运动状态是 A 向右行驶 匀速直线运动B 向左行驶 匀速直线运动C 向右行驶 突然刹车D 向左行驶 突然刹车 图3 解析若汽车做匀速直线运动 则摆锤不会从实线位置摆到虚线位置 故A B均错误 由图可知摆锤向右摆动 根据惯性知识可推知 汽车可能向左加速或向右减速 故C正确 D错误 答案C 利用惯性解释现象的