高一物理人教版必修一配套-第章--牛顿第定律[来源：学优高考网]PPT课件

一、理想实验的魅力1.亚里士多德的观点：力是_物体运动状态的原因。2.伽利略的观点：力不是_物体运动状态的原因。3.笛卡儿的观点：如果没有其他原因，运动的物体将继续以_沿着同一条直线运动，既不会_，也不会_原来的方向。,维持,维持,同一速度,停下来,偏离,二、牛顿第一定律1.内容：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.意义：(1)牛顿第一定律明确了_和_的关系。(2)牛顿第一定律揭示了力是_物体运动状态的原因，而不是_物体运动状态的原因。3.惯性：物体具有保持_状态或_状态的性质。4.惯性的量度：_是物体惯性大小的量度。,匀速直线运动,静止,力,运动,改变,维持,匀速直线运动,静止,质量,一、判一判1.牛顿第一定律描述物体不受力时的特点，所以牛顿第一定律无意义。()2.牛顿第一定律只是提出了惯性的概念。()3.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。()4.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。(),提示：1.。牛顿第一定律虽然是描述了物体不受力作用时物体的状态，但牛顿第一定律是有实际意义的。2.。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。3.。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。4.。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。,二、选一选一天，下着倾盆大雨。某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了。列车刹车过程中，他发现水面的形状是图中的(),提示：选C。列车刹车时，速度减小，而水由于惯性仍要保持原来较大的速度，所以水向前涌，液面形状和选项C一致，则C正确，A、B、D错误。,三、想一想载重货车启动时，由静止到高速需要较长一段时间；百米冲刺到终点后，体重大的运动员较难停下来。为什么？提示：运动状态变化的难易程度与质量有关，即惯性大小与质量有关，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。,主题一探究理想斜面实验【情境探究】如图是伽利略的斜面实验原理图，如果：,(1)对称斜面，小球无摩擦滚下。(2)减小另一侧斜面倾角，小球从同一位置自由释放滚下。(3)把另一侧斜面放平，小球滚下。试结合上述现象讨论：,(1)小球在对称斜面上无摩擦滚下，能否到达对应的等高处？提示：因无摩擦，没有能量损失，小球能到达对应的等高处。(2)减小另一侧斜面倾角，小球从同一位置自由释放能否滚到等高处，滚动的水平距离怎样变化？提示：小球从同一位置自由释放能滚到对应的等高处，滚动的水平距离增大。(3)把另一侧斜面放平，小球能否在平面上一直滚下去？提示：运动的小球在水平方向不受摩擦阻力，小球将匀速运动下去。,【知识点睛】力与运动的关系1.物体的运动不需要力来维持。(1)运动的物体若不受力，物体将匀速运动下去。(2)静止的物体若不受力，物体将保持静止。2.力是改变物体运动状态的原因。,【拓展延伸】物体运动状态变化的三种情况(1)速度方向不变，只有大小改变。(2)速度大小不变，只有方向改变。(3)速度的大小和方向都发生改变。,【典例1】理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，如图所示为斜面实验的原理图，结合下列四项回答问题:,减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度。两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动。,(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列_(只填写序号即可)。(2)在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是()A.是事实，是推论B.是事实，是推论C.是事实，是推论D.是事实，是推论,【解题指南】解答本题时可把握以下三点：(1)明确理想斜面实验的思维过程。(2)能够实际发生的是事实。(3)在事实的基础上经过推理得出的结论是推论。,【解析】(1)体会伽利略的理想实验，可知排列顺序为。(2)选B。以为事实，减小摩擦则小球上升到另一斜面的高度增大，如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度，推理得出结论；继续减小第二个斜面的倾角，小球仍到达原高度，得到结论；最后使它成为水平面，小球将达不到释放时的高度，故将沿水平面持续运动；高度上升是速率减小的原因，由于高度不变，因而速度不变，推理得到结论。答案：(1)(2)B,【变式训练】伽利略的理想实验证明了()A.要让物体运动必须有力的作用，没有力的作用物体将会静止B.要让物体静止必须有力的作用，没有力的作用物体就运动C.物体不受力作用时，一定处于静止状态D.物体不受力作用时，总保持原来的运动状态不变【解析】选D。伽利略的理想实验，通过推理得到物体不受力作用时，总保持原来的运动状态不变。则A、B、C错误，D正确。,主题二牛顿第一定律【情境探究】如图所示是冰壶在冰面上的运动图片，如果：(1)摩擦阻力比较大，冰壶很快停下来；(2)摩擦阻力很小，可以忽略，冰壶将永远运动下去。试结合上述现象讨论：,(1)牛顿第一定律中“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？提示：说明力是改变物体运动状态的原因。(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：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。,【知识点睛】牛顿第一定律的成立条件(1)物体不受外力作用。(2)物体所受合外力为零。,【拓展延伸】对牛顿第一定律的理解(1)牛顿第一定律是物体不受外力作用时的运动规律，所描述的物体不受外力的状态是一种理想化的状态，因为不受外力作用的物体是不存在的。(2)牛顿第一定律不能用实验验证，其正确性可通过由它推导出的结论与实验事实完全一致而得到证明。(3)牛顿第一定律的实际应用场合是物体所受合外力为零，若物体在某方向上不受外力或在某方向上受平衡力作用时，则在该方向上保持静止状态或匀速直线运动状态。,【典例2】如图所示，在一辆表面光滑的足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1m2)，两个小球原来随车一起运动，当车突然停止时，如不考虑其他阻力，则两个小球()A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.无法确定,【解题指南】解答本题时可把握以下两点：(1)牛顿第一定律的内容。(2)物体某一方向不受外力时，仍保持原来的运动状态。,【解析】选B。当小车停止时，两小球在水平方向上不受力的作用，由牛顿第一定律知均保持原来的速度做匀速直线运动，故两小球一定不相碰。则A、C、D错误，B正确。,【变式训练】下列说法正确的是()A.牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，没有实验依据B.牛顿第一定律无法用实验直接验证，因此是不成立的C.理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法D.由牛顿第一定律可知，静止的物体一定不受外力作用,【解析】选C。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，牛顿第一定律虽然无法由实验直接证实，但可由经过科学推理的理想实验推出，则A、B错误，C正确。静止的物体可能是受的合力为零，D错误。,主题三惯性【实验探究】探究惯性现象如图，在小车上竖放一长条木块，让小车在光滑玻璃板上运动，前面固定一个物体，当小车撞到物体上突然停止运动时，观察其现象。试结合上述现象讨论：,(1)当小车以较大的速度撞向物体而被物体突然挡住停止运动时，车上的木块会向前倾倒，为什么？提示：木块随车一起运动，当车被挡住时，车停止运动，木块的下半部分受到车的摩擦作用也随车停止运动，而上半部分由于要保持原来的运动状态，故向前倾倒。,(2)当小车由静止突然被快速拉动时，车上的木块为什么会向后倾倒?提示：当小车由静止突然被拉动时，木块的下半部分受到车的摩擦作用也随车运动，而上半部分由于要保持原来的静止状态，故向后倾倒。,【情境探究】探究惯性的量度如图是飞机的副油箱，如果：(1)飞机在飞行过程中，空中加油。(2)飞机在作战时，抛掉副油箱。试结合上述现象讨论：,(1)物体的质量增大，物体的运动状态是否容易改变？提示：物体的质量大，惯性大，运动状态不容易改变。(2)物体的质量减小，物体的运动状态是否容易改变？提示：物体的质量小，惯性小，运动状态容易改变。,【知识点睛】对惯性的三点说明(1)惯性不是一种力，找不出这个“力”的施力物体。(2)惯性是不能被克服的，但可以利用惯性或防止惯性的不良影响。(3)惯性只和物体质量有关，与物体的速度大小无关。,【拓展延伸】惯性记忆口诀物体有惯性，惯性物属性，大小看质量，不论动与静。【误区警示】惯性和惯性定律的区别(1)惯性是一切物体所具有的一种性质,不需要附加限制条件。(2)惯性定律是一切物体在不受外力作用时物体运动所遵循的规律，就是牛顿第一定律，它指出了运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。,【典例3】一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是()A.车速越大，它的惯性越大B.质量越大，它的惯性越大C.车速越大，刹车后滑行的路程越长，惯性不变D.车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大,【解题指南】解答本题时可把握以下两点：(1)正确理解惯性，理清题意。(2)掌握惯性的决定因素。,【解析】选B、C。惯性是物体本身的固有属性，不随外界条件的变化而变化，只由本身的质量决定，物体的质量越大，其惯性越大，运动状态越难改变，物体的质量越小，其惯性就越小，运动状态越容易改变，B正确，A、D错。物体的速度越大，运动过程中速度的改变量越大，刹车后滑行的路程越长，但惯性不变，C正确。,【变式训练】关于惯性的下列说法中正确的是()A.物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性B.物体不受外力作用时才有惯性C.物体静止时有惯性，一开始运动，不再保持原有的运动状态，也就失去了惯性D.物体静止时没有惯性，只有始终保持运动状态才有惯性【解析】选A。惯性是物体的固有属性，与其质量有关，与受力与否及运动状态无关，只要物体的质量不发生改变，其惯性就保持不变，故只有A项正确。,1.(基础理论辨析题)下列说法正确的是()A.力是维持物体运动的原因B.物体受恒力作用时,运动状态保持不变C.物体只有在静止或匀速直线运动时才有惯性D.惯性越大的物体运动状态越难改变E.速度大的物体不容易停下来，所以速度大的物体惯性大,【解析】选D。根据牛顿第一定律可知:力的作用效果是改变物体的运动状态,而不是维持物体的运动状态;物体运动状态改变的标志是速度发生变化,所以可以说力是改变物体运动速度的原因。惯性是物体具有的保持其原来运动状态的属性,其唯一量度是物体的质量，则A、B、C、E错误，D正确。,2.伽利略在对力和运动的研究中,构想了理想实验,其科学研究方法的核心是()A.把猜想和假说结合起来B.把实验和逻辑推理结合起来C.把提出问题与猜想结合起来D.以上说法均不准确【解析】选B。伽利略的理想实验是建立在可靠的实验事实基础之上的,以抽象为推导,抓住主要因素,忽略次要因素,深刻地揭示了自然规律，则A、C、D错误，B正确。,3.(2013厦门高一检测)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。物体的惯性大小由质量决定，小铁球质量大,运动状态难改变,惯性大。则A、B、D错误，C正确。,4.关于牛顿第一定律，下列说法正确的是()A.牛顿第一定律是一条实验定律B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C.惯性定律和惯性的实质是相同的D.物体的运动不需要力来维持,【解析】选B、D。牛顿第一定律是物体在理想情况下的运动规律，