沪科版必修1 研究力与运动的关系 牛顿第一定律 课件 （共38张）.ppt

沪科版物理必修1第五章 第一节 牛顿第一定律 动力学 运动学 研究物体怎样运动 研究物体为什么这样运动 第一节牛顿第一定律 第五章运动和力的关系 1 知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和方法 2 理解牛顿第一定律的内容及意义 3 知道什么是惯性 会正确地解释有关惯性的现象 学习目标 一个简单而又复杂的问题 我的车为什么总要停下呢 一个简单而又复杂的问题 你不推了它还不停吗 要想让物体运动 一定要用力推着它才行 想一想 1 静止的物体若没有力的作用将运动不起来 说明物体不受力的作用 就不能运动 2 运动的物体若去掉推力后就会停下 说明物体不受力的作用 就不能运动 亚里士多德 aristotle 前384 前322 必须有力作用在物体上 物体才能运动 没有力的作用 物体就要静止下来 总结 力是维持物体运动的原因 一 历史回顾 伽利略 galileo 1564 1642 在水平地面上运动的物体所以会停下来 是因为受到磨擦阻力的缘故 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 老实说 我赞成看亚里士多德的著作 并精心进行研究 我只是责备那些把自己完全沦为亚里士多德奴隶的人 伽利略 1 伽利略理想实验 如图所示 两斜面对接 让静止的小球沿一个斜面滚下来 小球将滚上另一个斜面 如果没有摩擦 小球将上升到原来静止时的高度 等高 2 推理理想实验如果减小第二个斜面的倾角 小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度 但要通过更长的距离 等高 路程 3 继续减小第二个斜面的倾角 使它成为水平面 小球不可能达到原来的高度 就要沿水平面以不变的速度持续运动下去 思路 客观事实 小球从一个斜面的高处滚下 会滚上另一个对接的斜面 摩擦力越小 越接近原来的高度 假想 摩擦力大小为零 观察小球在另一个斜面的运动情况 推理 小球将会达到同一高度对接斜面倾角越小 运动距离越远对接斜面倾角为零 小球永远运动 伽利略理想斜面实验 物体的运动不需要力来维持 结论 一旦物体具有某一速度 如果不受力 就将以这一速度匀速直线运动下去 理想实验 利用实验 推理的科学实验方法 它是以可靠的实验为基础 经过抽象思维 抓住主要因素 忽略次要因素 理想实验是科学研究的重要方法 是在想象中进行的实验 它能达到现实科学实验无法达到的简化和纯化的程度 充分发挥理性思维的逻辑力量 补充笛卡儿 descartes 1596 1650 一个不受外界任何影响的运动着的物体 将保持原来的运动 一个静止的不受外界影响的物体 将保持静止 二 牛顿第一定律 1 牛顿在伽利略等人研究的基础上得出牛顿第一定律 伽利略理想斜面实验为牛顿第一定律提供了实验依据 2 牛顿第一定律的表述 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态 直到外力迫使它改变这种状态为止 定律的理解 1 物体不受外力 或合外力为0 时的状态是匀速直线运动状态或静止状态 说明力不是维持物体运动的原因 2 外力的作用 合外力不为0 是迫使物体改变其运动状态 说明力是使物体运动状态改变的原因 如果物体在某一方向上不受外力 或合力为0 它将会在这一方向保持静止或匀速直线运动状态 如平抛 2 力是改变物体运动状态的原因 1 一切物体都具有保持静止或匀速直线运动状态的性质 惯性 3 牛顿第一定律的意义 力是物体产生加速度的原因 1 关于伽利略理想实验的说法正确的是 a 完全是理想的 没有事实为基础的b 是以可靠事实为基础的 经科学抽象 深刻反映自然规律的c 没有事实为基础 只是理想推理d 以上说法都不对 强化训练 b 下列说法正确的是 a 物体不受力作用就一定静止b 物体不受力作用就一定是匀速直线运动c 物体受力才能运动d 以是说法都是错误的 强化训练 d 正在做曲线运动的物体 若它所受到的外力同时消失 那么它将 a 物体立即停下来b 物体继续做曲线运动c 物体将做匀速直线运动d 物体将改变运动方向 强化训练 c 惯性 1 惯性 一切物体总有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 2 惯性的理解 三 惯性与质量 1 普遍性 惯性是物体的固有属性 一切物体都具有惯性 2 无关性 惯性与运动状态无关 与是否受力无关 与速度大小及所处位置无关 3 唯一性 质量是惯性大小的唯一量度 1 不受力时 惯性表现为 保持 原来的 运动状态 有 惰性 的意思 2 受力时 惯性表现为运动状态改变的难易程度 3 表现形式 我们通常通过改变物体的质量大小来改变的物体的惯性 惯性的利用 鱼雷快艇发射鱼雷 战斗机投弹 撑杆跳 斧柄的固定 惯性的防止 区别与联系 牛顿第一定律与惯性概念 区别 牛顿第一定律是反应物体受力与运动关系的一条物理规律 有条件约束 惯性反应任何物体所具有的一种固有属性 不是一种力 与物体的受力和运动状态及所处位置无关 唯一量度是质量 除质量外无条件约束 联系 惯性也可以看成由牛顿第一定律得出的一种物理现象 所以牛顿第一定律又叫惯性定律 1 关于物体的惯性 下列说法正确的是 a 只有处于静止或匀速直线运动的物体才具有惯性b 只有运动的物体才能表现出它的惯性c 物体做变速运动时 其惯性不断变化d 物体在月球上没有惯性e 速度大的物体惯性大f 以上说法均不正确 f 课堂训练 2 伽利略的理想斜面实验证明了 a 要物体运动必须有力的作用 没有力的作用的物体将静止b 要物体静止必须有力的作用 没有力作用的物体就运动c 物体不受外力作用时总保持原来的匀速直线运动状态d 物体不受外力作用时 一定处于静止状态 c 课堂训练 3 关于牛顿第一定律 下述中正确的是 a 由于宇宙没有不受力的物体 因此牛顿第一定律只是理想的定律并不具有实际意义b 牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性c 牛顿第一定律说明力是改变物体惯性的原因d 牛顿第一定律告诉我们力是改变物体运动状态的原因 bd 课堂训练 4 长直轨道上匀速行驶 坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛 钥匙将落在 a 手的后方b 手的前方c 落在手中d 无法确定 c 课堂训练 思考 若车加速呢 车减速呢 多学一点 惯性系 非惯性系 5 如果物体运动状态发生了变化 说明该物体的 a 速度方向一定发生了变化b 速度大小一定发生了变化c 加速度一定发生了变化d 受到的合外力一定不为零 d 拓展应用 月球上的重力只有地球上的1 6 航天员在月球上可以很轻松地背起一个大旅行包 可不容易起步 走动后也不容易停下来 为什么 在一密封的车厢内 你有办法判定车厢是处于静止状态还是匀速直线运动状态吗 有办法判定车厢是否有加速度吗 能判断加速度的方向吗 思考题 课堂小结1 伽利略