高中物理第四章牛顿运动定律第1节牛顿第一定律课件新人教版必修

第四章第１节新知(xīnzhī)预习·巧设计名师课堂(kètáng)·一点通创新(chuàngxīn)演练·大冲关读教材·填要点要点一要点二随堂检测归纳小结课下作业综合提升试身手·夯基础关键语句归纳要点三第一页，共48页。第二页，共48页。第三页，共48页。1．理解牛顿第一定律的内容和意义，知道亚里士多德的观点。2．知道伽利略理想实验及推理方法。3．明确惯性概念，知道惯性是物体(wùtǐ)的固有属性。第四页，共48页。第五页，共48页。[读教材(jiàocái)·填要点]1．历史(lìshǐ)回顾代表人物主要观点亚里士多德必须有力作用在物体上，物体才能

；没有力的作用，物体就要

在一个地方伽利略力不是

物体运动的原因笛卡儿如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一

沿同一

运动，既不停下来也不偏离原来的方向运动(yùndòng)静止维持直线速度第六页，共48页。2．理想实验的魅力(1)伽利略理想实验：小球沿斜面由静止滚下，再滚上另一斜面，如不计摩擦小球将上升到原处，放低后一斜面，仍达到(dádào)高度，但要滚得更远。若放平后一斜面，球将永远运动下去。(2)伽利略通过“理想实验”和科学推理，得出的结论是：力不是物体运动的原因。高度(gāodù)同一(tóngyī)维持第七页，共48页。3．牛顿第一定律和惯性(1)牛顿第一定律的内容：一切物体总保持状态或状态，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状态的性质。任何(rènhé)物体都具有惯性，所以牛顿第一定律又叫定律。匀速直线运动(yùndòng)静止(jìngzhǐ)力匀速直线运动静止惯性第八页，共48页。(3)惯性与质量：描述物体(wùtǐ)惯性的物理量是它们的，质量只有，没有，是标量。符号是m，国际单位制中，质量的单位是，符号为。质量(zhìliàng)大小(dàxiǎo)方向千克kg第九页，共48页。[关键(guānjiàn)一点]牛顿第一定律不是实验定律，不能直接用实验来验证。第十页，共48页。[试身手(shēnshǒu)·夯基础]1．关于伽利略的理想实验的叙述中正确的是()A．这个实验是凭空想象(xiǎngxiàng)的B．这个实验虽然是想象(xiǎngxiàng)的，但它得出的结论是可靠的C．理想实验是一种科学方法D．理想实验是一个纯思维实验，其正确性应接受实践的检验第十一页，共48页。解析：伽利略的理想实验是建立在可靠的事实基础上的，以事实为依据是一种科学方法(fāngfǎ)，并不是凭空想象出来的。答案：C第十二页，共48页。2．下列关于运动和力的关系的说法中正确的是()A．力是产生物体运动的原因B．力是维持物体运动的原因C．力是改变物体运动状态的原因D．力是保持(bǎochí)物体速度不变的原因第十三页，共48页。解析：世界是运动的，运动是绝对的，所以力不是(bùshi)产生物体运动的原因，A错。根据伽利略的“理想斜面实验”可得出：物体的运动不需要外力来维持，而恰恰是外力的存在改变了物体原来的运动状态，所以力不是(bùshi)维持物体运动的原因，不是(bùshi)保持物体速度的原因，而是改变物体运动状态的原因，B、D错误，C正确。答案：C第十四页，共48页。图4－1－13.随着人类的需求和科技的发展，从上世纪末到本世纪初，我国加强了铁路改革力度，其中一项就是火车大提速，从之前的每小时(xiǎoshí)六、七十公里到一百多公里、二百公里，甚至现在的每小时(xiǎoshí)三百多公里，有的同学认为火车速度变大了，难以刹车了，所以火车的惯性变大了，他的观点正确吗？第十五页，共48页。答案：他的观点不正确。惯性是物体的固有属性，一个物体惯性大小只与它的质量(zhìliàng)有关，与其他因素无关，火车提速后速度变大，但是它的惯性大小未变。第十六页，共48页。第十七页，共48页。图4－1－21．伽利略的理想斜面实验(1)实验程序：①两个对接(duìjiē)的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚到另一斜面上。②如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度。第十八页，共48页。③减小第二个斜面的倾角，小球在此斜面上仍然要达到(dádào)原来的高度。④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面以恒定的速度持续运动下去。第十九页，共48页。(2)实验结论：力不是维持物体运动的原因。(3)实验意义：伽利略采用“科学(kēxué)猜想－设计思路－推断结论”这一思维过程推翻了亚里士多德的观点。为近代力学的建立奠定了基础。我们在学习过程中常用的假设法、极限法等也是这种方法的迁移。第二十页，共48页。2．物体运动状态(zhuàngtài)的变化当物体的速度发生变化时，则这个物体的运动状态(zhuàngtài)发生了变化。物体的运动状态(zhuàngtài)变化有以下三种情况：(1)速度的方向不变，只有大小改变。(2)速度的大小不变，只有方向改变。(3)速度的大小和方向都发生改变。第二十一页，共48页。3．力和运动的关系力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因，物体运动状态发生改变必定受到不为零的外力作用，反之亦然，力与运动状态没有必然(bìrán)的联系。第二十二页，共48页。[名师点睛]“理想实验”虽然(suīrán)也叫做“实验”，但它同真实的科学实验是有原则区别的。理想实验是在真实的科学实验的基础上，经过逻辑推理而进行的抽象实验，是理论研究的重要方法。第二十三页，共48页。1．关于力和运动的关系，下列说法正确的是()A．物体静止在水平桌面上，它必定不受任何(rènhé)力的作用B．物体由静止开始运动，必定是受到了外力的作用C．物体向东运动，必定受到向东的力的作用D．物体运动越来越慢，必定是受到了外力的作用第二十四页，共48页。[审题指导]解答本题需把握以下两点：(1)力不是(bùshi)维持物体运动的原因。(2)力是改变物体运动状态的原因。第二十五页，共48页。[解析(jiěxī)]物体静止在水平桌面上，是物体所受外力的合力为零，并非不受任何力的作用，A选项错误；由牛顿第一定律知，当物体不能继续保持匀速直线运动状态或静止状态时，必定是受到了不为零的外力作用，是外力迫使它发生运动状态改变，选项B、D正确；力是迫使物体运动状态发生变化的原因，而不是维持物体的运动的原因，不能一见到物体在运动，第二十六页，共48页。就认为物体一定受力，更不能认为物体向哪个方向运动，就一定受到哪个方向的外力作用，故选项C错误(cuòwù)。[答案]BD第二十七页，共48页。对力和运动的关系的正确理解是解决此类问题的关键。物体所受合外力为零，并不是物体不受力，尽管这两种情况下物体的运动状态可能(kěnéng)相同。同时对日常的体验和一些生活经验应结合牛顿第一定律加以深入分析，克服直觉引起的误导，去伪存真，由表及里，洞悉事物的本质。第二十八页，共48页。1．明确了惯性的概念(gàiniàn)牛顿第一定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，揭示了物体所具有的一个重要的属性——惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性。因此牛顿第一定律又叫惯性定律。第二十九页，共48页。2．揭示了力和运动的关系牛顿第一定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”，实质上是揭示了力和运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，而不是(bùshi)维持物体运动的原因。第三十页，共48页。3．反映了物体不受外力时的运动状态匀速直线运动或静止(即原来运动的保持其速度不变，原来静止的保持静止)。不受外力作用的物体是不存在的，但物体所受外力的合力为零与不受外力在效果(xiàoguǒ)上是等效的，这就使牛顿第一定律具有了实际意义。第三十一页，共48页。4．意义(yìyì)牛顿第一定律揭示了力与运动的关系：物体的运动状态改变即速度发生变化，是由于物体受到了力的作用。第三十二页，共48页。2．关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是()A．牛顿第一定律是实验定律B．牛顿第一定律说明(shuōmíng)力是改变物体运动状态的原因C．惯性定律与惯性的实质是相同的D．物体的运动不需要力来维持第三十三页，共48页。[审题指导]解答本题(běntí)时需要把握以下三点：(1)牛顿第一定律的实验基础是伽利略理想斜面实验。(2)力与物体运动的关系。(3)惯性是牛顿第一定律揭示出的物体的一种性质。第三十四页，共48页。[解析]牛顿第一定律强调了物体(wùtǐ)在不受力的情况下的运动规律，也说明了在受力时运动状态的改变，但自然界中不受力的物体(wùtǐ)是不存在的，故A错误；惯性是物体(wùtǐ)保持原来运动状态不变的一种性质，惯性定律(即牛顿第一定律)则反映物体(wùtǐ)在一定条件下的运动规律，故C错误；由牛顿第一定律可知，物体(wùtǐ)的运动不需要力来维持，但要改变物体(wùtǐ)的运动状态，则必须有力的作用，B、D正确。[答案]BD第三十五页，共48页。(1)牛顿第一定律不是由实验直接得出的，而是在总结前人经验和结论的基础上，结合实验，通过(tōngguò)科学推理得到的。(2)物体的运动并不需要力去维持，惯性是维持物体原有运动状态的原因。第三十六页，共48页。1．惯性与质量的关系(guānxì)(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。第三十七页，共48页。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，因此说“物体受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等都是错误的。(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，运动状态越易被改变，惯性越大，运动状态越难改变。(3)惯性与物体的受力情况(qíngkuàng)无关。第三十八页，共48页。3．惯性与速度的关系(1)速度是表示(biǎoshì)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，和物体是否有速度及速度的大小均无关。第三十九页，共48页。4．惯性与惯性定律(1)惯性不是惯性定律，惯性没有条件限制，是物体(wùtǐ)的一种固有属性。(2)惯性定律是物体(wùtǐ)不受外力作用时物体(wùtǐ)运动所遵守的一条规律。第四十页，共48页。3．下列(xiàliè)说法中正确的是()A．惯性是物体只有在匀速运动或静止时才表现出来的性质B．物体的惯性是指物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态的性质第四十一页，共48页。C．物体不受外力作用(wàilìzuòyònɡ)时，保持匀速直线运动状态或静止状态，有惯性；受到外力作用(wàilìzuòyònɡ)时，不能保持匀速直线运动状态或静止状态，因此无惯性D．惯性是物体的属性，与物体的运动状态和是否受力均无关第四十二页，共48页。[审题指导]解答本题时需要把握(bǎwò)以下三点：(1)惯性的定义。(2)惯性的表现。(3)惯性的决定因素。第四十三页，共48页。[解析]惯性是物体的固有属性，由物体的质量唯一(wéiyī)决定，任何情况下都存在，与物体的运动状态和受力情况均无关，故选项D正确。[答案]D第四十四页，共48页。分析有关(yǒuguān)惯性的问题时，应注意惯性的三个性质：(1)普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性；(2)无关性：惯性与物体的运动状态和受力情