高一物理牛顿第一定律

1、高中物理高中物理必修必修1教科版教科版 第三章第三章 牛顿运动定律牛顿运动定律 3.2 牛顿第一定律牛顿第一定律 第一课时第一课时 2 理解牛顿第一定律的内容及意义理解牛顿第一定律的内容及意义. 3明确惯性的概念，会解释有关的惯性现象明确惯性的概念，会解释有关的惯性现象 目标定位目标定位 1 知道伽利略的理想实验及其推理过程，知道知道伽利略的理想实验及其推理过程，知道 理想实验是科学研究的重要方法理想实验是科学研究的重要方法. 一、从亚里士多德到伽利略一、从亚里士多德到伽利略 二、牛顿第一二、牛顿第一 定律定律 惯性惯性 预习导学预习导学 想一想想一想：伽利略的理想实验揭示了什么道理？：伽利略

2、的理想实验揭示了什么道理？ 答案答案伽利略的实验揭示了伽利略的实验揭示了力不是维持物体运动的原因力不是维持物体运动的原因 1外力的不断作用外力的不断作用 错误错误 2理想理想 (3) 永远运动下去永远运动下去 1 匀速直线运动匀速直线运动 静止静止 有外力迫使它改变这种状态有外力迫使它改变这种状态 2 迫使物体的运动状态发生变化迫使物体的运动状态发生变化(产生加速度产生加速度) 加速度加速度 3 惯性惯性 惯性惯性 质量质量 预习导学预习导学 想一想想一想： (1)是不是只有匀速直线运动或静止的物体才具有惯性？是不是只有匀速直线运动或静止的物体才具有惯性？ (2)有人说有人说“速度越大惯性越大

3、速度越大惯性越大”“”“受力越小惯性越大受力越小惯性越大”，对吗？，对吗？ 答案答案(1)不是；一切物体都具有惯性物体的惯性与不是；一切物体都具有惯性物体的惯性与 运动状态无关运动状态无关 (2)不对，惯性只与质量大小有关，而与速度大小无不对，惯性只与质量大小有关，而与速度大小无 关，与受力大小也无关关，与受力大小也无关 一、对伽利略的理想实验的理解一、对伽利略的理想实验的理解 课堂讲义课堂讲义 1关于运动和力的两种对立的观点关于运动和力的两种对立的观点 (1)亚里士多德的观点：亚里士多德的观点： 力是维持物体运动的原因这种错误的观点统治了人们的力是维持物体运动的原因这种错误的观点统治了人们的

4、 思维近二千年思维近二千年 (2)伽利略的观点伽利略的观点 ： 物体的运动不需要力来维持，力是改变物体速度的原因物体的运动不需要力来维持，力是改变物体速度的原因 2伽利略的理想实验的意义伽利略的理想实验的意义 (1)伽利略的理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，即伽利略的理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，即 采用采用“事实基础抽象思维科学推论事实基础抽象思维科学推论”的方法推翻了亚里的方法推翻了亚里 士多德的观点，初步揭示了运动和力的正确关系士多德的观点，初步揭示了运动和力的正确关系 (2)第一次确立了物理实验在物理学中的地位第一次确立了物理实验在物理学中的地位 课堂讲义课堂讲义 【例

5、【例1】理想实验有时更能深刻地反映自然规律伽利略设理想实验有时更能深刻地反映自然规律伽利略设 计了一个如图计了一个如图311所示的理想实验，他的设想步骤如下：所示的理想实验，他的设想步骤如下： 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；的高度；两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小 球将滚上另一个斜面；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如果没有摩擦，小球将上升到原来释放 的高度；的高度；继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，继续减小第二个斜面

6、的倾角，最后使它成为水平面， 小球将沿水平面做持续的匀速运动小球将沿水平面做持续的匀速运动 请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列_(_( 只要填写序号即可只要填写序号即可) )在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事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有关事实和推论的分类正确的实，有的则是理想化的推论下列有关事实和推论的分类正确的 是是( () ) A是事实，是事实，是推论是推论 B是事实，是事实，是推论是推论 C是事实，是事实，是推论是推论 D是事实，是事实，是推论是推论 图图311 课堂讲义课堂讲义 减小第二个斜

7、面的倾角减小第二个斜面的倾角 ，小球在这个斜面上仍然，小球在这个斜面上仍然 要达到原来的高度；要达到原来的高度；两两 个对接的斜面，让静止的个对接的斜面，让静止的 小球沿一个斜面滚下，小小球沿一个斜面滚下，小 球将滚上另一个斜面；球将滚上另一个斜面； 如果没有摩擦，小球将上如果没有摩擦，小球将上 升到原来释放的高度；升到原来释放的高度； 继续减小第二个斜面的倾继续减小第二个斜面的倾 角，最后使它成为水平面角，最后使它成为水平面 ，小球将沿水平面做持续，小球将沿水平面做持续 的匀速运动的匀速运动 物理情景物理情景 ：可靠的事实可靠的事实 第第1步步 理想化的推论理想化的推论 第第2步步 进一步的

8、推论进一步的推论 第第3、4步步 课堂讲义课堂讲义 【例【例1】理想实验有时更能深刻地反映自然规律伽利略理想实验有时更能深刻地反映自然规律伽利略 设计了一个如图设计了一个如图311所示的理想实验，他的设想步骤如下：所示的理想实验，他的设想步骤如下： 减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原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；来的高度；两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下 ，小球将滚上另一个斜面；，小球将滚上另一个斜面；如果没有摩擦，小球将上升到原如果没有摩擦，小球将上升到原 来释放的高度；来释放的高度；继续减小

9、第二个斜面的倾角，最后使它成为继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为 水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动 请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列_(_( 只要填写序号即可只要填写序号即可) )在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事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有关事实和推论的分类正确实，有的则是理想化的推论下列有关事实和推论的分类正确 的是的是( () ) A是事实，是事实，是推论是推论 B是事实，是事实，是推论是推论 C是事实，是事实，是推论是推论 D是事实，是事实，

10、是推论是推论 图图311 B 课堂讲义课堂讲义 二、对牛顿第一定律的理解二、对牛顿第一定律的理解 1对牛顿第一定律的理解对牛顿第一定律的理解 (1)定性说明了力和运动的关系：定性说明了力和运动的关系： 力是改变物体运动状态的原因力是改变物体运动状态的原因，或者说力是产生加速度的，或者说力是产生加速度的 原因，而不是维持物体运动状态的原因原因，而不是维持物体运动状态的原因 物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态 (2)揭示了一切物体都具有的一种揭示了一切物体都具有的一种固有属性固有属性惯性惯性因此牛因此牛 顿第一定律也叫惯性定律顿

11、第一定律也叫惯性定律 2物体物体运动状态的变化即物体运动速度的变化运动状态的变化即物体运动速度的变化，有以下三种情况有以下三种情况： (1)速度的方向不变，只有大小改变速度的方向不变，只有大小改变(物体做直线运动物体做直线运动) (2)速度的大小不变，只有方向改变速度的大小不变，只有方向改变(物体做曲线运动物体做曲线运动) (3)速度的大小和方向同时发生改变速度的大小和方向同时发生改变(物体做曲线运动物体做曲线运动) 3注意：注意： 课堂讲义课堂讲义 (1)牛顿第一定律所描述的是物体牛顿第一定律所描述的是物体不受外力不受外力作用时作用时 的状态，与物体所受的状态，与物体所受合外力为零合外力为零

12、是等效的是等效的 (2)牛顿第一定律牛顿第一定律不是实验定律不是实验定律，它是在理想实验，它是在理想实验 的基础上总结得出的的基础上总结得出的 【例【例2】关于牛顿第一定律的关于牛顿第一定律的 理解正确的是理解正确的是() A牛顿第一定律反映了物体牛顿第一定律反映了物体 不受外力的作用时的运动规不受外力的作用时的运动规 律律 B不受外力作用时，物体的不受外力作用时，物体的 运动状态保持不变运动状态保持不变 C在水平地面上滑动的木块在水平地面上滑动的木块 最终停下来，是由于没有外最终停下来，是由于没有外 力维持木块运动的结果力维持木块运动的结果 D飞跑的运动员，由于遇到飞跑的运动员，由于遇到 障

13、碍而被绊倒，这是因为他障碍而被绊倒，这是因为他 受到外力作用迫使他改变原受到外力作用迫使他改变原 来的运动状态来的运动状态 课堂讲义课堂讲义 牛顿第一定律牛顿第一定律：一切物体总保：一切物体总保 持匀速直线运动状态或静止状持匀速直线运动状态或静止状 态，除非作用在它上面的力迫态，除非作用在它上面的力迫 使它改变这种状态使它改变这种状态 摩擦力摩擦力迫使它停下来迫使它停下来 外力外力迫使他改变原来的运动状态迫使他改变原来的运动状态 课堂讲义课堂讲义 三、对惯性的理解三、对惯性的理解 1惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性 2质量是惯性大小的唯一量度质量

14、越大，惯性越大质量是惯性大小的唯一量度质量越大，惯性越大 3惯性大小与物体运动状态无关，与物体受力情况以及地理惯性大小与物体运动状态无关，与物体受力情况以及地理 位置无关位置无关 4惯性的表现惯性的表现 (1)不受力时，惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或不受力时，惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或 静止状态，有静止状态，有“惰性惰性”的意思的意思 (2)受力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度质量越受力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度质量越 大，惯性越大，运动状态越难以改变大，惯性越大，运动状态越难以改变 课堂讲义课堂讲义 【例【例3】关于惯性，下列说法关于惯性，下列说法 正确的是

15、正确的是( () ) A惯性是物体固有的属性，惯性惯性是物体固有的属性，惯性 越大的物体，它的运动状态越难改越大的物体，它的运动状态越难改 变变 B同一物体运动时的惯性大于静同一物体运动时的惯性大于静 止时的惯性止时的惯性 C“嫦娥三号嫦娥三号”卫星在地球上的卫星在地球上的 惯性与它绕月球飞行时的惯性相同惯性与它绕月球飞行时的惯性相同( ( 燃料消耗忽略不计燃料消耗忽略不计) ) D各种机床和发电机的底座做得各种机床和发电机的底座做得 很笨重，并用螺丝固定在地面上，很笨重，并用螺丝固定在地面上， 目的是增大惯性目的是增大惯性 质量质量是惯性大小是惯性大小 的的唯一量度唯一量度 质量越大，惯性质

16、量越大，惯性 越大越大 课堂讲义课堂讲义 借题发挥借题发挥 分析有关惯性的问题时，应注意惯性的三个性质：分析有关惯性的问题时，应注意惯性的三个性质： (1)普遍性普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性；：一切物体在任何情况下都具有惯性； (2)无关性无关性：惯性与物体的运动状态和受力情况均无关；：惯性与物体的运动状态和受力情况均无关； (3)唯一性唯一性：惯性由物体的质量唯一决定：惯性由物体的质量唯一决定 课堂讲义课堂讲义 【例【例4】在匀速行驶的在匀速行驶的 火车车厢内，有一人从火车车厢内，有一人从B 点正上方相对车厢静止点正上方相对车厢静止 释放一个小球，不计空释放一个小球，不计空 气阻力

17、，则小球气阻力，则小球() A可能落在可能落在A处处 B一定落在一定落在B处处 C可能落在可能落在C处处 D以上都有可能以上都有可能 图图312 惯性惯性 在在水平方向水平方向保持与车速相保持与车速相 同的速度同的速度 对伽利略的理想实验的理解对伽利略的理想实验的理解 对点练习对点练习 1(2013山东烟台期末山东烟台期末)下列叙下列叙 述中符合物理学史实的是述中符合物理学史实的是() A伽利略认为力不是维持物体伽利略认为力不是维持物体 运动的原因运动的原因 B伽利略通过理想斜面实验总伽利略通过理想斜面实验总 结出了惯性定律结出了惯性定律 C牛顿认为力是改变物体运动牛顿认为力是改变物体运动 状

18、态的原因状态的原因 D在伽利略和笛卡儿研究的基在伽利略和笛卡儿研究的基 础上，牛顿建立了惯性定律础上，牛顿建立了惯性定律 牛顿牛顿 2伽利略的理想斜面实验伽利略的理想斜面实验 说明说明() A亚里士多德关于运动亚里士多德关于运动 和力的关系是正确的和力的关系是正确的 B亚里士多德关于运动亚里士多德关于运动 和力的关系是错误的和力的关系是错误的 C力是维持物体运动的力是维持物体运动的 原因原因 D物体的运动不需要力物体的运动不需要力 来维持来维持 对点练习对点练习 亚里士多德的观点：亚里士多德的观点： 力是维持物体运动的力是维持物体运动的 原因原因 实验揭示了实验揭示了力不是维持物力不是维持物

19、体运动的原因体运动的原因 3关于牛顿第一定律，下关于牛顿第一定律，下 列说法中正确的是列说法中正确的是() A牛顿第一定律是在伽利牛顿第一定律是在伽利 略略“理想实验理想实验”的基础上总的基础上总 结出来的结出来的 B不受力作用的物体是不不受力作用的物体是不 存在的，故牛顿第一定律的存在的，故牛顿第一定律的 建立毫无意义建立毫无意义 C牛顿第一定律表明，物牛顿第一定律表明，物 体只有在不受外力作用时才体只有在不受外力作用时才 具有惯性具有惯性 D牛顿第一定律表明，物牛顿第一定律表明，物 体只有在静止或做匀速直线体只有在静止或做匀速直线 运动时才具有惯性运动时才具有惯性 对牛顿第一定律的理解对牛

20、顿第一定律的理解 对点练习对点练习 牛顿第一定律是在牛顿第一定律是在伽利略伽利略“理理 想实验想实验”的基础上经过抽象、的基础上经过抽象、 加工、推理后加工、推理后总结总结出来的出来的 不受力不受力与与受合外力为零是受合外力为零是等效等效的的 惯性是物体的惯性是物体的固有属性固有属性 4(2013北京西城区期末北京西城区期末)关关 于惯性的大小，下列说法正于惯性的大小，下列说法正 确的是确的是() A物体的速度越大，其惯物体的速度越大，其惯 性就越大性就越大 B物体的质量越大，其惯性物体的质量越大，其惯性 就越大就越大 C物体的加速度越大，其物体的加速度越大，其 惯性就越大惯性就越大 D物体所受的合力越大，物体所受的合力越大， 其惯性就越大其惯性就越大 对惯性的理解对惯性的理解 对点练习对点练习 质量质量是惯性大小的是惯性大小的 唯一量度唯一量度 5如图如图313所示，冰壶在冰面运所示，冰壶在冰面运 动时受到的阻力很小，可以在较动时受到的阻力很小，可