牛頓第一定律課件 2024-2025學年高中物理同步資源（人教版2019必修第一冊）

知識回顧共點力平衡的條件1.平衡狀態(tài)①保持

狀態(tài)②

運動狀態(tài)2.在

力作用下物體平衡的條件是

。①

法——轉化為四力平衡Fx=0Fy=0②合成法——轉化為

，F(xiàn)合=0。任意兩個力都與第三力

。3.使用正交分解法，幾個力當中有兩個以上的力是

的才使用，否則用合成法。靜止勻速直線共點合力為0正交分解二力平衡平衡互相垂直4.1牛頓第一定律

第四章運動和力的關系人教版高中物理必修一前面我們學習了怎樣描述物體的運動，但是沒有討論物體為什么會運動。要討論這個問題，必須知道運動和力的關系。在力學中，只研究物體怎樣運動而不涉及運動和力的關系的分支，叫作運動學（kinematics）；研究運動和力的關系的分支，叫作動力學（dynamics）。動力學知識在生產和科學研究中很重要，設計各種機器，控制交通工具，研究天體運動等，都離不開動力學知識。學習目標1.知道伽利略的理想實驗及其推理過程，知道理想實驗是科學研究的重要方法。（科學思維）2.理解牛頓第一定律的內容及意義。（物理觀念）3.理解慣性的概念，會解釋慣性的有關現(xiàn)象。（物理觀念）導入新課初中我們學習了牛頓第一定律的基本內容，你能說說它揭示了物體運動遵循怎樣的規(guī)律嗎？滑冰運動員如果不用力，他會慢慢停下來。這是否與牛頓第一定律矛盾呢？一、理想實驗的魅力愛因斯坦曾把一代代科學家探索自然奧秘的努力，比作偵探小說中警員破案的過程。在偵探小說中，有時候明顯可見的線索卻把人們引到錯誤的判斷上去。一、理想實驗的魅力亞里士多德必須有力作用在物體上，物體才能運動；沒有力的作用，物體就要靜止在某個地方。伽利略如果沒有摩擦阻力，運動的物體將保持原速度一直運動下去。笛卡爾如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。1.歷史上對力與運動關系的認識過程僅由生活經驗得出的結論并不可靠。一、理想實驗的魅力2.伽利略理想斜面實驗實驗事實讓小球沿一個斜面從靜止?jié)L下，小球將滾上另一個對接的斜面。推理1如果沒有摩擦力，小球將上升到原來的高度。推理2如果減小第二個斜面的傾斜度，小球會通過更長的路程，仍然可以到達原來的高度。推理3繼續(xù)減小第二個斜面的傾斜度，使它最終成為水平面，小球就再也無法到達原來的高度，而將沿水平面持續(xù)運動下去。實驗結論力不是維持物體運動的原因。一、理想實驗的魅力3.伽利略理想斜面實驗的思想方法與意義（1）伽利略用“實驗＋科學推理”的方法推翻了亞里士多德的觀點。伽利略的理想斜面實驗雖然是理想中的實驗，但這個實驗反映了一種物理思想，它是建立在可靠的事實基礎之上的，以事實為依據，以抽象為指導，抓住主要因素，忽略次要因素，從而深刻地揭示了自然規(guī)律。（2）第一次確立了物理實驗在物理研究中的基礎地位。（3）揭示了力不是維持物體運動的原因。(4)“理想實驗”的方法也有一定的局限性，由“理想實驗”所得出的任何推論，都必須由觀察或實驗的結果來檢驗。B二、牛頓第一定律在伽利略和笛卡兒工作的基礎上，在隔了一代人以后，英國科學家

提出了動力學的一條基本定律：

。牛頓牛頓第一定律對所有物體普遍適用。二、牛頓第一定律1.牛頓第一定律的內容：

物體總保持

狀態(tài)或

狀態(tài)，除非作用在它上面的

迫使它改變這種狀態(tài)。一切勻速直線運動靜止力此力指合力。不受力時的運動規(guī)律。二、牛頓第一定律2.對牛頓第一定律的理解（1）明確了慣性的概念定律的前半句話“一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)”，揭示了物體所具有的一個重要的屬性——

，即物體保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質，牛頓第一定律指出

物體在

情況下都具有慣性，因此牛頓第一定律又叫

。慣性一切任何慣性定律不能把“合外力為零”理解為“不受外力”。二、牛頓第一定律（2）揭示了力和運動的關系定律的后半句話“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”，實際上是對

的定義，即力是

物體運動狀態(tài)的原因，并不是

物體運動狀態(tài)的原因，這一點要切實理解。（3）不能用實驗直接驗證牛頓第一定律指出物體

作用時的運動規(guī)律，它描述的只是一種

狀態(tài)，而實際中不受外力作用的物體是

的，當物體所受合外力為

時，其效果跟不受外力作用的效果

。它是利用邏輯思維進行分析的產物，

用實驗直接驗證。力改變維持不受外力理想不存在零相同不可能二、牛頓第一定律3.成立條件（1）慣性參考系:如果在一個參考系中，一個不受力的物體會保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，這樣的參考系叫作

參考系，簡稱

。（2）牛頓第一定律

慣性參考系中成立。慣性慣性系僅在二、牛頓第一定律二、牛頓第一定律二、牛頓第一定律【注】物體運動狀態(tài)的標志是速度，運動狀態(tài)是否改變由速度衡量，物體的速度（大小或方向）改變了,我們就說物體的運動狀態(tài)改變了。物體運動狀態(tài)的變化有以下三種情況:①速度方向不變,只有大小改變。②速度大小不變,只有方向改變。③速度大小和方向都改變。運動的物體不一定受力,但物體運動狀態(tài)改變一定受了力。CC三、慣性與質量牛頓第一定律涉及兩個重要的物理概念：力和慣性。有關力的內容我們在上一章已經有所認識，下面我們進一步來討論慣性。1.慣性：物體

原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質叫作慣性。2.對慣性的理解（1）

物體都有慣性，慣性是物體的

。（2）慣性由

次定，與物體受力情況及運動情況

。保持一切固有屬性物體本身無關三、慣性與質量3.慣性的“三性”普遍性一切物體皆有慣性，慣性是物體的固有屬性。相關性慣性僅與物體的質量有關，與物體的受力相關性或運動情況等無關。唯一性質量是慣性大小的唯一量度。三、慣性與質量三、慣性與質量4.慣性與質量：我們在改變物體運動狀態(tài)時，會體驗到物體慣性大小的不同。例如，以相同的方式拋擲質量不同的兩個石塊，讓它們獲得同樣的速度，需要的力就不同。質量大的石塊需要的力大。再比如，讓擺動的大沙袋停下來就比讓擺動的小球停下來費力得多。大量事例說明，不同質量的物體，慣性的大小是

的。也就是說，不同物體維持其原有運動狀態(tài)的“能力”不同，質量大的物體慣性

，運動狀態(tài)

改變。描述物體慣性的物理量是它的

。不一樣大難質量三、慣性與質量慣性可表現(xiàn)為①保持原來運動狀態(tài)旳性質②抵抗運動狀態(tài)改變的本領③運動狀態(tài)改變的難易程度三、慣性與質量質量只有大小,沒有方向，是

量。在國際單位制中，質量的單位是

，符號為

。標千克kgC三、慣性與質量慣性、慣性定律的區(qū)別比較項慣性慣性定律基本含義物體本身固有的一種屬性物體運動的規(guī)律理解要點①與是否運動無關，與速度大小無關

②與是否受力無關

③與所在位置無關（在地球、月球上都一樣）