【人教版】物理必修一：4.1《牛頓第一定律》ppt課件

1、1第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律學(xué)案1牛頓第一定律目標(biāo)定位1.知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其推理過(guò)程，知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法.2.理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義.3.理解慣性的概念，會(huì)解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象3知識(shí)探究自我檢測(cè)一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力 問(wèn)題設(shè)計(jì)1.日常生活中，我們有這樣的經(jīng)驗(yàn)：馬拉車，車就前進(jìn)，停止用力，車就停下來(lái).是否有力作用在物體上物體才能運(yùn)動(dòng)呢？馬不拉車時(shí)，車為什么會(huì)停下來(lái)呢？答案不是.車之所以會(huì)停下來(lái)是因?yàn)槭艿阶枇Φ淖饔?知識(shí)探究52.如果沒(méi)有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)怎樣？請(qǐng)閱讀課本中的“理想實(shí)驗(yàn)的魅力”，思考伽利略是如何由理想實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論的.答案如果沒(méi)有摩擦阻

2、力，水平面上運(yùn)動(dòng)的物體將保持這個(gè)速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.6理想實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)：如圖甲所示，讓小球沿一個(gè)斜面由靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面.如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)的高度.如果減小第二個(gè)斜面的傾斜角度，如圖乙所示，小球在這個(gè)斜面上達(dá)到原來(lái)的高度就要通過(guò)更長(zhǎng)的路程.繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾斜角度，如圖丙所示，使它最終成為水平面，小球就再也達(dá)不到原來(lái)的高度，而將沿水平面以恒定的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.7要點(diǎn)提煉1.關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的兩種對(duì)立的觀點(diǎn)(1)亞里士多德的觀點(diǎn)：必須有力作用在物體上，物體才能 ；沒(méi)有力的作用，物體就要 在一個(gè)地方.力是 的原因.這種錯(cuò)誤的觀點(diǎn)統(tǒng)治了人們的思維近兩千年.(2)伽利略的觀點(diǎn)(伽利

3、略第一次提出)：物體的運(yùn)動(dòng) (填“需要”或“不需要”)力來(lái)維持.運(yùn)動(dòng)靜止維持物體運(yùn)動(dòng)不需要82.伽利略的理想實(shí)驗(yàn)的意義(1)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)將可靠的事實(shí)和理論思維結(jié)合起來(lái)，即采用“可靠事實(shí)抽象思維科學(xué)推論”的方法推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)，初步揭示了運(yùn)動(dòng)和力的正確關(guān)系.(2)第一次確立了物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位.二、牛頓物理學(xué)的基石慣性定律1.牛頓第一定律：一切物體總保持 狀態(tài)或 狀態(tài)，除非作用在它上面的力 .2.對(duì)牛頓第一定律的理解(1)定性說(shuō)明了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.說(shuō)明了物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)： 或 .說(shuō)明力是 的原因.勻速直線運(yùn)動(dòng)靜止迫使它改變這種狀態(tài)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)靜止?fàn)顟B(tài)改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(

4、2)揭示了一切物體都具有的一種固有屬性慣性.因此牛頓第一定律也叫 定律.3.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化即物體運(yùn)動(dòng)速度的變化，有以下三種情況：(1)速度的方向不變，只有 改變.(物體做直線運(yùn)動(dòng))(2)速度的大小不變，只有 改變.(物體做曲線運(yùn)動(dòng))(3)速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變.(物體做曲線運(yùn)動(dòng))慣性大小方向三、慣性與質(zhì)量 問(wèn)題設(shè)計(jì)坐在公共汽車?yán)锏娜?，?dāng)汽車突然啟動(dòng)時(shí)，有什么感覺(jué)？當(dāng)運(yùn)動(dòng)的汽車突然停止時(shí)，又有什么感覺(jué)？解釋上述現(xiàn)象.答案當(dāng)汽車突然啟動(dòng)時(shí)，人身體后傾.當(dāng)汽車突然停止時(shí)，人身體前傾.這是因?yàn)槿司哂袘T性，原來(lái)人和車一起保持靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)車突然啟動(dòng)時(shí)，人的身體下部隨車運(yùn)動(dòng)了，但上部由于慣性保持原

5、來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，所以會(huì)向后傾；原來(lái)人和車一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車突然停止時(shí)，人的身體下部隨車停止了，但上部由于慣性保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故向前傾.要點(diǎn)提煉1.慣性：物體具有保持原來(lái)的性質(zhì)，我們把這個(gè)性質(zhì)叫做慣性.牛頓第一定律又叫 .2.慣性與質(zhì)量的關(guān)系(1)慣性是物體的 ，一切物體都具有慣性.(2)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性 .勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)慣性定律固有屬性越大3.慣性與力無(wú)關(guān)(1)慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質(zhì)，因此物體“受到了慣性作用”、“產(chǎn)生了慣性”、“受到慣性力”等說(shuō)法都是錯(cuò)誤的.(2) 是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因. 是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.力慣性4.慣性的表現(xiàn)

6、(1)不受力時(shí)，慣性表現(xiàn)為保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，有“惰性”的意思.(2)受力時(shí)，慣性表現(xiàn)為 的難易程度.質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越 改變.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變難延伸思考人能推動(dòng)冰面上的重箱子，用同樣的力卻推不動(dòng)粗糙地面上不太重的箱子，是不是冰面上的重箱子慣性小于粗糙地面上不太重的箱子呢？為什么？答案不是.質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，重箱子的慣性大于輕箱子的慣性.判斷物體慣性的大小應(yīng)在相同情況下比較，比如用同樣的力推都處于冰面上或都處于粗糙地面上質(zhì)量不同的物體，比較哪個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更容易改變.典例精析一、對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)例1理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)能更深刻地反映自然規(guī)律.伽利略設(shè)計(jì)了一

7、個(gè)如圖1所示的理想實(shí)驗(yàn)，他的設(shè)想步驟如下：圖1減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度；兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面；如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放的高度；繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動(dòng).請(qǐng)將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列_(只要填寫序號(hào)即可).在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論.下列有關(guān)事實(shí)和推論的分類正確的是()A.是事實(shí)，是推論B.是事實(shí)，是推論C.是事實(shí)，是推論D.是事實(shí)，是推論解析本題是在可靠事實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的推理，將實(shí)驗(yàn)理想化，并符合物理規(guī)

8、律，得到正確的結(jié)論.而是可靠事實(shí)，因此放在第一步，、是在斜面上無(wú)摩擦的設(shè)想，最后推導(dǎo)出水平面上的理想實(shí)驗(yàn).因此正確順序是.答案B二、對(duì)牛頓第一定律的理解例2由牛頓第一定律可知()A.物體的運(yùn)動(dòng)是依靠慣性來(lái)維持的B.力停止作用后，物體的運(yùn)動(dòng)就不能維持C.物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有外力作用D.力是改變物體慣性的原因解析物體具有保持原來(lái)靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫做慣性，由于慣性的存在，物體才保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，A對(duì).力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，B錯(cuò)，C對(duì).慣性是物體的固有屬性，力不能改變物體的慣性大小，D錯(cuò).答案AC針對(duì)訓(xùn)練做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，如果下落過(guò)程中某時(shí)刻重

9、力突然消失，物體的運(yùn)動(dòng)情況將是()A.懸浮在空中不動(dòng)B.速度逐漸減小C.保持一定速度向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.無(wú)法判斷解析物體自由下落時(shí)，僅受重力作用，重力消失以后，物體將不受力，根據(jù)牛頓第一定律的描述，物體將以重力消失瞬間的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C正確.答案C三、慣性的理解例3關(guān)于物體的慣性，下述說(shuō)法中正確的是()A.運(yùn)動(dòng)速度大的物體不能很快地停下來(lái)，是因?yàn)槲矬w速 度越大，慣性也越大B.靜止的火車啟動(dòng)時(shí)，速度變化慢，是因?yàn)殪o止的物體 慣性大C.乒乓球可以快速抽殺，是因?yàn)槠古仪驊T性小D.在宇宙飛船中的物體不存在慣性解析慣性大小只與物體質(zhì)量有關(guān)，與物體的速度無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；質(zhì)量是物體慣性大小的唯

10、一量度，火車速度變化慢，表明它的慣性大，是因?yàn)樗馁|(zhì)量大，與是否靜止無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；乒乓球能被快速抽殺，表明它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易發(fā)生改變，是因?yàn)樗膽T性小，故C正確；一切物體在任何情況下都有慣性，故D錯(cuò)誤.答案C課堂要點(diǎn)小結(jié)12341.(對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí))關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()A.只要接觸面摩擦相當(dāng)小，物體在水平面上就能勻速運(yùn)動(dòng) 下去B.這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是永遠(yuǎn)無(wú)法做到的C.利用氣墊導(dǎo)軌，就能使實(shí)驗(yàn)成功D.雖然是想象中的實(shí)驗(yàn)，但是它建立在可靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上自我檢測(cè)291234解析只要接觸面摩擦存在，物體就受到摩擦力的作用，物體在水平面上就不能勻速運(yùn)動(dòng)下去，故A錯(cuò)誤.沒(méi)有摩擦是不

11、可能的，這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是永遠(yuǎn)無(wú)法做到的，故B正確.若使用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行理想實(shí)驗(yàn)，可以提高實(shí)驗(yàn)精度，但是仍然存在摩擦力，故C錯(cuò)誤；301234雖然是想象中的實(shí)驗(yàn)，但是它建立在可靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，故D正確.答案BD12342.(對(duì)牛頓第一定律的理解)關(guān)于牛頓第一定律的理解正確的是()A.不受外力作用時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變B.物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)一定受外力作用C.在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來(lái)，是由于沒(méi)有外 力維持木塊運(yùn)動(dòng)的結(jié)果D.飛跑的運(yùn)動(dòng)員，由于遇到障礙而被絆倒，這是因?yàn)樗?受到外力作用迫使他改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)1234解析牛頓第一定律描述的是物體不受外力作用時(shí)的狀態(tài)，即總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止

12、狀態(tài)不變，A正確；牛頓第一定律揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.物體做變速運(yùn)動(dòng)說(shuō)明運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在改變，B正確.1234在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來(lái)，是由于摩擦阻力的作用而改變了運(yùn)動(dòng)狀態(tài).飛跑的運(yùn)動(dòng)員，遇到障礙而被絆倒，是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔闷仁顾淖兞嗽瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，C錯(cuò)誤，D正確.答案ABD12343.(力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系)某人用力推一下原來(lái)靜止在水平面上的小車，小車便開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，以后改用較小的力就可以維持小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可見(jiàn)()A.力是維持物體速度不變的原因B.力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因C.力是改變物體慣性的原因D.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因1234解析力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，小車原來(lái)靜止，在力的作用下小車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，是力使其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變.用較小的力就能使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)是推力與摩擦力的合力為零的緣故.答案D12344.(對(duì)慣性的理解)如