粵教版高中物理必修第一冊第四章第一節(jié)牛頓第一定律課件

第一節(jié)牛頓第一定律第四章牛頓運動定律1．初步體會伽利略理想實驗的魅力，知道理想實驗是科學(xué)探究的重要方法．2．理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義．3．理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度．學(xué)習(xí)任務(wù)必備知識·自主預(yù)習(xí)儲備知識點一伽利略的理想實驗1．亞里士多德認(rèn)為：維持物體運動需要__．2．伽利略的理想實驗(1)斜面實驗：將軌道彎成曲線，在軌道的一邊釋放一顆鋼珠，如果不存在摩擦力，鋼珠將上升到軌道另一邊與原來的釋放________的點．減小另一邊斜面的傾角，鋼珠滾動的距離____，當(dāng)另一邊斜面放平，鋼珠將________________________．(2)推理結(jié)論：物體的運動不需要__來維持．力高度相同增大以恒定的速度一直運動下去力3．笛卡爾的補充笛卡爾認(rèn)為：如果沒有其他原因，運動的物體將繼續(xù)以________沿著一條直線運動，既不會______，也不會偏離原來的____．同一速度停下來方向知識點二牛頓第一定律1．內(nèi)容：一切物體總保持____________狀態(tài)或____狀態(tài)，直到有____迫使它改變這種狀態(tài)為止．2．牛頓第一定律的意義揭示了力和運動的關(guān)系：力是____物體運動狀態(tài)的原因，而不是____物體運動的原因．勻速直線運動靜止外力改變維持體驗

1．(1)伽利略的理想實驗是科學(xué)的理想實驗． (

)(2)必須有力作用在物體上，物體才會運動． (

)(3)物體的運動狀態(tài)改變指的是速度的改變． (

)(4)牛頓第一定律說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因． (

)×√√√知識點三慣性1．慣性定義：物體具有保持原來____________狀態(tài)或____狀態(tài)的性質(zhì)稱為慣性．2．慣性是物體的________，與物體的受力情況及運動情況____．3．____是慣性大小的量度，質(zhì)量越大的物體慣性____，質(zhì)量越小則慣性____．提醒

一切物體在任何情況下都具有慣性．

勻速直線運動靜止固有屬性無關(guān)質(zhì)量越大越小體驗

2．(1)物體運動的速度越大，慣性越大． (

)(2)乒乓球可以快速抽殺，是因為乒乓球慣性?。?(

)(3)在宇宙飛船中的物體不存在慣性． (

)×√×關(guān)鍵能力·情境探究達成很多同學(xué)都很喜歡足球運動，在一次比賽中，對于被運動員踢出的在水平草地上運動的足球．請?zhí)骄浚?1)甲同學(xué)認(rèn)為足球受重力、支持力、空氣和草地的阻力，還有向前的推力，你認(rèn)為他的觀點正確嗎？(2)乙同學(xué)認(rèn)為足球之所以會停下來，原因是足球受到阻力改變了其運動狀態(tài)，你認(rèn)為他的觀點正確嗎？(3)足球停下的現(xiàn)象是否違背了牛頓第一定律？提示：(1)不正確，足球沒有受到向前的推力．(2)正確．(3)不違背．考點1伽利略理想實驗1．伽利略的理想斜面實驗如圖甲所示，讓小球沿一個斜面從靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一個斜面．如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨龋绻诙€斜面傾斜角度小，如圖乙，小球在這個斜面上達到原來的高度就要通過更長的路程，繼續(xù)減小第二個斜面的傾斜角度，如圖丙，使它最終成為水平面，小球就再也達不到原來的高度，而沿水平面以恒定的速度持續(xù)運動下去．甲乙丙2．伽利略的思想方法伽利略用“實驗＋科學(xué)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想象中的實驗，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(chǔ)之上的．以事實為依據(jù)，以抽象為指導(dǎo)，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．伽利略的觀點：在水平面上的物體，設(shè)想沒有摩擦，一旦物體具有某一速度，物體將保持這個速度一直運動下去．【典例1】理想實驗有時能更深刻地反映自然規(guī)律．伽利略設(shè)想了一個理想實驗，下面對如圖所示的斜面實驗的設(shè)想步驟中，有一個是實驗事實，其余是推論．

①減小第二個斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達到原來的高度．②兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面．③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度．④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它變成水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運動．(1)請將上述理想實驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列____________(只要填寫序號即可)．(2)在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論．下列關(guān)于事實和推論的分類正確的是________．A．①是事實，②③④是推論

B．②是事實，①③④是推論C．③是事實，①②④是推論

D．④是事實，①②③是推論思路點撥：理想實驗是一種思維活動，是抽象思維中設(shè)想出來的、無法做到的實驗，但是理想實驗是建立在可靠事實的基礎(chǔ)上的．②③①④B規(guī)律方法

對理想實驗的認(rèn)識“理想實驗”雖然叫作“實驗”，但它同真實的科學(xué)實驗是有區(qū)別的．真實的科學(xué)實驗是一種實踐活動，而“理想實驗”則是一種思維的活動，前者是可以將猜想通過物理過程實現(xiàn)的實驗，后者則是人們在抽象思維中設(shè)想出來而實際上無法做到的“實驗”．[跟進訓(xùn)練]1．(多選)圖甲、乙分別表示伽利略對“自由落體運動”和“運動和力的關(guān)系”的研究過程，開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法．下列說法正確的是(

)A．圖甲中通過對小球在斜面上運動的研究，合理外推得出小球自由落體運動是勻變速直線運動B．圖甲中先在傾角較小的斜面上進行實驗，可以減小小球重力，使時間測量更容易C．圖乙中實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出物體的運動不需要力來維持D．圖乙中在左側(cè)斜面上由靜止釋放小球，小球可運動到比釋放點更高的位置√√AC

[伽利略對自由落體運動的研究，設(shè)想物體下落的速度與時間成正比，因當(dāng)時物體的瞬時速度很難測量，所以伽利略用數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明如果速度與時間成正比，那么位移與時間的平方成正比，因此要測量時間，由于自由落體運動的加速度較大，下落的時間很短，比較難測量，伽利略設(shè)計了讓小球沿阻力很小的斜面滾下，來“沖淡”重力的作用效果，小球在斜面上運動的加速度較小，運動的時間較長，這樣比較容易測量，伽利略做了上百次的實驗，并通過抽象思維在實驗結(jié)果上做了合理外推得出小球自由落體運動是勻變速直線運動，A正確，B錯誤；題圖乙中實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出物體的運動不需要力來維持，C正確；題圖乙中在左側(cè)斜面上由靜止釋放小球，小球不可能運動到比釋放點更高的位置，D錯誤．]考點2牛頓第一定律1．對牛頓第一定律的理解(1)定性說明了力和運動的關(guān)系：①力是改變物體運動狀態(tài)的原因，或者說力是產(chǎn)生加速度的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因．②物體不受外力時的運動狀態(tài)：勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)．(2)揭示了一切物體都具有一種固有屬性——慣性．因此牛頓第一定律也叫慣性定律．2．物體運動狀態(tài)的變化即物體運動速度的變化，有以下三種情況(1)速度的方向不變，只有大小改變(物體做直線運動)．(2)速度的大小不變，只有方向改變(物體做曲線運動)．(3)速度的大小和方向同時發(fā)生改變(物體做曲線運動)．3．注意(1)牛頓第一定律所描述的是物體不受外力作用時的狀態(tài)，與物體所受合外力為零是等效的．(2)牛頓第一定律不是實驗定律，它是在理想實驗的基礎(chǔ)上總結(jié)得出的．【典例2】如圖所示，在一輛表面光滑且足夠長的小車上，有質(zhì)量為m1和m2的兩個小球(m1>m2)，兩個小球隨車一起運動，當(dāng)車突然停止運動時，若不考慮其他阻力，則兩個小球(

)A．一定相碰 B．一定不相碰C．不一定相碰 D．無法確定√思路點撥：①小車上表面光滑且足夠長，說明小車停止運動后，兩小球在水平方向不受外力的作用，且不會滑離小車．②兩小球隨車一起運動，說明兩球與小車的速度均相同．B

[小車表面光滑，因此兩小球在水平方向上沒有受到外力的作用．原來兩個小球與小車具有相同的速度，當(dāng)車突然停止運動時，由于慣性，兩個小球的速度不變，所以不會相碰，故選項B正確．]規(guī)律方法

牛頓第一定律巧應(yīng)用(1)由“因”索“果”：在判斷力與運動之間的關(guān)系時，要把握牛頓第一定律的含義，即力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因．(2)由“果”索“因”：如果物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變，則物體必然受到不為零的合外力的作用，所以判斷物體的運動狀態(tài)是否改變以及如何改變，應(yīng)分析物體的受力情況．(3)應(yīng)用步驟：一要看物體原來的運動狀態(tài)，二要看物體現(xiàn)在的受力情況，最后判斷由于物體具有慣性將會出現(xiàn)的現(xiàn)象．[跟進訓(xùn)練]2．火車在長直水平軌道上勻速行駛，在門窗緊閉的車廂內(nèi)，有一個人豎直向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處，這是因為(

)A．人跳起時會得到一個向前的沖力，使他隨火車一起向前運動B．人跳起的瞬間，車廂的地板給他一個向前的力，推動他隨火車一起向前運動C．人跳起后，車在繼續(xù)前進，所以人落下后必定偏向后一些，只是由于時間很短，偏后的距離太小，不明顯而已D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和車始終具有相同的速度√考點3慣性1．對慣性的理解(1)慣性是物體保持原狀態(tài)的一種性質(zhì)，是物體維持原運動狀態(tài)的原因．(2)一切物體都具有慣性，慣性是物體的固有屬性．2．慣性的表現(xiàn)形式(1)物體不受力時，慣性表現(xiàn)為保持原來的運動狀態(tài)．(2)物體受力且合力不為零時，物體仍然具有慣性，此時慣性表現(xiàn)為物體運動狀態(tài)改變的難易程度，慣性越大，物體運動狀態(tài)越難改變．3．幾個關(guān)系(1)慣性與質(zhì)量的關(guān)系：質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大．(2)慣性與力的關(guān)系：慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質(zhì)，慣性大小與物體的受力情況無關(guān)．(3)慣性與速度：一切物體都有慣性，慣性大小與物體是否有速度及速度的大小無關(guān)．(4)慣性與慣性定律：慣性不是慣性定律，慣性是物體的一種固有屬性，慣性定律是物體不受外力時所遵循的一條規(guī)律．

√思路點撥：慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與速度、重力等均無關(guān)．C

[物體的慣性大小與物體的運動狀態(tài)無關(guān)，只與物體的質(zhì)量有關(guān)，所以慣性與速度的大小無關(guān)，故選項A、B錯誤；乒乓球可以快速抽殺，是因為乒乓球的質(zhì)量小，所以它的慣性小，故選項C正確；在月球上和在地球上，重力加速度的大小不一樣，所以受到的重力的大小也就不一樣，但質(zhì)量不變，慣性也不變，故選項D錯誤．]規(guī)律方法

慣性的特性(1)普遍性：一切物體都有慣性．(2)唯一性：質(zhì)量是慣性大小的唯一量度．(3)無關(guān)性：慣性大小與運動狀態(tài)無關(guān)，與受力情況及所處位置無關(guān)．[跟進訓(xùn)練]3．某同學(xué)在乘坐公交車時，遭遇了如圖所示的情況．報紙對此事進行了相關(guān)報道(如表所示)．請你根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題．遇險情急剎車乘客受傷本報訊今天清晨6：30，21路公交車在行駛途中遇險，司機緊急剎車，有三名站在后排的乘客由于突然剎車失去慣性向前急沖而受傷……(1)分析此時公交車的運動狀態(tài)，并解釋產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因；(2)指出這則報道中的錯誤之處．[解析]

(1)當(dāng)車突然剎車減速或向后倒車時，人的下半身隨車一起運動，狀態(tài)發(fā)生改變，人的上半身因為慣性保持原來的運動狀態(tài)而身體前傾，公交車的運動狀態(tài)是公交車突然剎車或突然減速；出現(xiàn)報道中的現(xiàn)象的原因是一切物體都具有慣性．(2)當(dāng)公交車突然剎車時，公交車和乘客的腳同時受到阻力的作用而停止運動，而乘客的上半身因為慣性繼續(xù)保持向前的運動狀態(tài)而向前傾倒；慣性是物體的固有屬性，取決于物體的質(zhì)量，與物體的運動狀態(tài)無關(guān)，報道中的“突然失去慣性”說法是錯誤的．[答案]

(1)公交車的運動狀態(tài)是公交車突然剎車或突然減速；出現(xiàn)報道中的現(xiàn)象的原因是一切物體都具有慣性．(2)報道中的錯誤是“突然剎車失去慣性”．學(xué)習(xí)效果·隨堂評估自測1．以下說法符合物理學(xué)史的是(

)A．關(guān)于自由落體運動，伽利略認(rèn)為，越重的物體下落越快B．亞里士多德通過理想斜面實驗得出結(jié)論：力是維持物體運動的原因C．牛頓最早提出力不是維持物體運動的原因D．牛頓第一定律又稱為慣性定律，是利用邏輯思維對事實進行分析的產(chǎn)物√D

[關(guān)于自由落體運動，亞里士多德認(rèn)為，越重的物體下落越快；伽利略認(rèn)為同一地點，輕重物體下落一樣快，發(fā)現(xiàn)亞里士多德關(guān)于落體運動的認(rèn)識有自相矛盾的地方，故A錯誤；伽利略通過理想斜面實驗得出結(jié)論：力不是維持物體運動的原因，而是改變