高中物理必修一第四章第一節(jié)牛頓第一定律優(yōu)秀課件

1、第一節(jié) 牛頓第一定律第第四四章章 牛頓運動定律牛頓運動定律一、歷史回顧亞里士多德(Aristotle,前384-前322)力是維持物體運動的原因物體的運動是不是一物體的運動是不是一定需要力？定需要力？伽利略(Galileo,1564-1642) 物體的運動不需要靠力來維持！伽利略的理想實驗: 最大最大最短最短較長較長 較小較小無限長無限長阻力為零阻力為零 笛卡兒笛卡兒(Descartes,1596-1650)(Descartes,1596-1650) 如果運動物體不受任何力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向。牛頓牛頓(Newton,1642-1727)(Ne

2、wton,1642-1727) 一切物體總保持勻速一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),除非作用在它上面的力迫除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)使它改變這種狀態(tài)牛頓第一定律牛頓第一定律二、牛頓第一定律二、牛頓第一定律1牛頓第一定律的表述：牛頓第一定律的表述：2牛頓在伽利略等人研究的基礎上得出牛頓在伽利略等人研究的基礎上得出牛頓第一定律，伽利略理想斜面實驗牛頓第一定律，伽利略理想斜面實驗為牛頓第一定律提供了實驗依據(jù)為牛頓第一定律提供了實驗依據(jù)（2）力是改變物體運動狀態(tài)的原因）力是改變物體運動狀態(tài)的原因（1）一切一切物體都具有保持物體都具有保持靜止靜止或或勻速直勻速直

3、線運動線運動狀態(tài)的性質(zhì)（慣性）狀態(tài)的性質(zhì)（慣性）3牛頓第一定律的意義牛頓第一定律的意義速度速度力是物體產(chǎn)生加速度的原因力是物體產(chǎn)生加速度的原因知識精析知識精析一、力與物體運動狀態(tài)變化的關系一、力與物體運動狀態(tài)變化的關系1速度是描述物體運動狀態(tài)的一個物理量，它是矢量，速度是描述物體運動狀態(tài)的一個物理量，它是矢量，既有大小又有方向既有大小又有方向2(1)當物體的速度大小和方向都保持不變時，則這個當物體的速度大小和方向都保持不變時，則這個物體的運動狀態(tài)保持不變物體的運動狀態(tài)保持不變(2)當物體的速度發(fā)生變化時，則這個物體的運動狀態(tài)發(fā)當物體的速度發(fā)生變化時，則這個物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化物體的運動狀態(tài)

4、變化有以下三種情況：生了變化物體的運動狀態(tài)變化有以下三種情況：速度的方向不變，只有大小改變速度的方向不變，只有大小改變速度的大小不變，只有方向改變速度的大小不變，只有方向改變速度的大小和方向都發(fā)生改變速度的大小和方向都發(fā)生改變3力是改變物體運動狀態(tài)的原因，不是維持物體運動力是改變物體運動狀態(tài)的原因，不是維持物體運動狀態(tài)的原因，物體運動狀態(tài)發(fā)生改變必定受到了不為零的外狀態(tài)的原因，物體運動狀態(tài)發(fā)生改變必定受到了不為零的外力作用，反之亦然，力與運動狀態(tài)沒有必然的聯(lián)系力作用，反之亦然，力與運動狀態(tài)沒有必然的聯(lián)系 二、對牛頓第一定律的理解1牛頓第一定律的意義在于正確揭示了力和運動的關牛頓第一定律的意義在

5、于正確揭示了力和運動的關系，糾正了力是維持物體運動的原因的錯誤觀點，明確了力系，糾正了力是維持物體運動的原因的錯誤觀點，明確了力是改變物體運動狀態(tài)的原因是改變物體運動狀態(tài)的原因2揭示了物體都有保持原來的靜止或勻速直線運動狀揭示了物體都有保持原來的靜止或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)態(tài)的性質(zhì)慣性慣性3牛頓第一定律是由牛頓第一定律是由“理想實驗理想實驗”加以加以“科學推理科學推理”得到的所謂得到的所謂“理想實驗理想實驗”就是在實際實驗的基礎上，根據(jù)就是在實際實驗的基礎上，根據(jù)實驗現(xiàn)象，抓住問題的主要方面，忽略影響實驗的次要因素，實驗現(xiàn)象，抓住問題的主要方面，忽略影響實驗的次要因素，在理想情況下對實驗進行合

6、理外推從而得出結(jié)論的實驗方在理想情況下對實驗進行合理外推從而得出結(jié)論的實驗方法法鏈接4慣性：物體的這種保持原來勻速直線慣性：物體的這種保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止的性質(zhì)叫做慣性（所以運動狀態(tài)或靜止的性質(zhì)叫做慣性（所以牛頓第一定律又叫慣性定律）牛頓第一定律又叫慣性定律）三、慣性三、慣性試舉出試舉出 生活中有關生活中有關 慣性的例子慣性的例子慣性的例子在生活中很常見慣性的例子在生活中很常見. .例如例如: : 運動員沖到終點后運動員沖到終點后, ,不能馬上停住不能馬上停住, ,還要還要向前跑一段向前跑一段. .這是由于運動員具有保持向前跑這是由于運動員具有保持向前跑的慣性的慣性. . 自行車緊急

7、剎車自行車緊急剎車, ,輪子不轉(zhuǎn)了輪子不轉(zhuǎn)了, ,但車子還但車子還會向前滑動會向前滑動. .就是由于自行車剎車后具有前就是由于自行車剎車后具有前進的慣性進的慣性. .思考與討論思考與討論:慣性大小與什么有關慣性大小與什么有關? 運動的火車比運動的自行車停運動的火車比運動的自行車停下來要下來要難難;推汽車要比推自行車要推汽車要比推自行車要難難.試分析試分析慣性與質(zhì)量慣性與質(zhì)量的關系。的關系。結(jié)論結(jié)論:物體的質(zhì)量越大物體的質(zhì)量越大,慣性越大慣性越大通過大量科學實驗證明：通過大量科學實驗證明： 在相同的力作用下，質(zhì)量小的物體產(chǎn)生在相同的力作用下，質(zhì)量小的物體產(chǎn)生的加速度大，運動狀態(tài)容易改變，我們說它

8、的加速度大，運動狀態(tài)容易改變，我們說它的慣性??；的慣性??； 質(zhì)量大的物體產(chǎn)生的加速度小，運動狀質(zhì)量大的物體產(chǎn)生的加速度小，運動狀態(tài)難改變，我們說它的慣性大態(tài)難改變，我們說它的慣性大 因此，質(zhì)量是物體慣性大小的量度，因此，質(zhì)量是物體慣性大小的量度，質(zhì)量越大，慣性越大質(zhì)量越大，慣性越大 我們通常通過改變物體的質(zhì)量大小來我們通常通過改變物體的質(zhì)量大小來改變的物體的慣性改變的物體的慣性. . 慣性的防止汽車安全氣囊安全帶三、對慣性的理解三、對慣性的理解1概念：概念：慣性是一種性質(zhì)，保持原有運動狀態(tài)不變的慣性是一種性質(zhì)，保持原有運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，是物體的固有屬性性質(zhì)，是物體的固有屬性2決定因素：決定因

9、素：由質(zhì)量唯一決定，與運動狀態(tài)無關，與由質(zhì)量唯一決定，與運動狀態(tài)無關，與是否受力無關是否受力無關3表現(xiàn)形式：表現(xiàn)形式：(1)在不受力條件下，慣性表現(xiàn)出在不受力條件下，慣性表現(xiàn)出“保持保持”“”“原來的原來的”運運動狀態(tài)，有動狀態(tài)，有“惰性惰性”的意思的意思(2)在受力條件下，慣性表現(xiàn)運動狀態(tài)改變的難易程度，在受力條件下，慣性表現(xiàn)運動狀態(tài)改變的難易程度，質(zhì)量越大，慣性越大，運動狀態(tài)越難以改變質(zhì)量越大，慣性越大，運動狀態(tài)越難以改變四、慣性參考系和非慣性參考系四、慣性參考系和非慣性參考系1慣性參考系：慣性參考系：保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的參考系參考系2非慣性參考

10、系：非慣性參考系：做變速運動的參考系做變速運動的參考系3牛頓第一定律僅適用于慣性參考系牛頓第一定律僅適用于慣性參考系在研究物體運在研究物體運動時，一般選地面或相對地面靜止或勻速直線運動的物體為動時，一般選地面或相對地面靜止或勻速直線運動的物體為參考系參考系例如：例如：(1)火車沿平直軌道勻速運動時，可將火車看做慣火車沿平直軌道勻速運動時，可將火車看做慣性系來研究火車內(nèi)其他物體的運動性系來研究火車內(nèi)其他物體的運動(2)火車由靜止加速啟動時，如果以火車為參考系，原來火車由靜止加速啟動時，如果以火車為參考系，原來靜止在火車內(nèi)水平光滑桌面上的物體會相對火車向后加速運靜止在火車內(nèi)水平光滑桌面上的物體會相

11、對火車向后加速運動，但物體水平方向上并沒有受力因此牛頓第一定律不成動，但物體水平方向上并沒有受力因此牛頓第一定律不成立，火車為非慣性系立，火車為非慣性系鏈接方法指導方法指導一、力和運動狀態(tài)的關系一、力和運動狀態(tài)的關系例例1 1下列對運動的認識不正確的是下列對運動的認識不正確的是()A亞里士多德認為物體的自然狀態(tài)是靜止的，只有當亞里士多德認為物體的自然狀態(tài)是靜止的，只有當它受到力的作用才會運動它受到力的作用才會運動B伽利略認為力不是維持物體速度的原因伽利略認為力不是維持物體速度的原因C牛頓認為力的真正效果是改變物體的速度，而不僅牛頓認為力的真正效果是改變物體的速度，而不僅僅是使之運動僅是使之運動

12、D伽利略根據(jù)理想實驗推論出，如果沒有摩擦，在水伽利略根據(jù)理想實驗推論出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個速度，將保持這個速度繼續(xù)平面上的物體，一旦具有某一個速度，將保持這個速度繼續(xù)運動下去運動下去解析解析運動是物體的自然屬性，并不需要力來維持，故運動是物體的自然屬性，并不需要力來維持，故選項選項A錯誤、錯誤、B正確；力產(chǎn)生的效果是改變物體的運動狀態(tài)，正確；力產(chǎn)生的效果是改變物體的運動狀態(tài)，即改變速度，故選項即改變速度，故選項C正確；如果物體不受外力，其運動狀正確；如果物體不受外力，其運動狀態(tài)不態(tài)不變，即速度不變，故選項變，即速度不變，故選項D D正確正確答案答案A 二、對牛頓第一

13、定律的理解和應用二、對牛頓第一定律的理解和應用例例2 2關于牛頓第一定律，下列說法正確的是關于牛頓第一定律，下列說法正確的是()A牛頓第一定律是實驗定律牛頓第一定律是實驗定律B慣性定律與慣性的實質(zhì)是相慣性定律與慣性的實質(zhì)是相同的同的C在水平面上滑動的木塊最終停下來，是由于沒有外力在水平面上滑動的木塊最終停下來，是由于沒有外力維持木塊運動維持木塊運動D物體運動狀態(tài)發(fā)生變化時，必定受到外力的作用物體運動狀態(tài)發(fā)生變化時，必定受到外力的作用解析解析牛頓第一定律是牛頓在總結(jié)前人經(jīng)驗和結(jié)論的基礎上得牛頓第一定律是牛頓在總結(jié)前人經(jīng)驗和結(jié)論的基礎上得出的，并不是由實驗得出的定律，故選項出的，并不是由實驗得出的

14、定律，故選項A錯誤；慣性定律是說物錯誤；慣性定律是說物體不受外力作用時所遵循的規(guī)律，而慣性是無論物體不受外力作用時所遵循的規(guī)律，而慣性是無論物體受不受力，物體受不受力，物體總具有的一種性質(zhì)，它們的實質(zhì)不相同，故選項體總具有的一種性質(zhì)，它們的實質(zhì)不相同，故選項B錯誤；錯誤；水平面上滑動的木塊最終停下來的原因是木塊在運動過程中受水平面上滑動的木塊最終停下來的原因是木塊在運動過程中受到摩擦阻力的作用，如果無摩擦，物體將繼續(xù)運動，不能說物體的到摩擦阻力的作用，如果無摩擦，物體將繼續(xù)運動，不能說物體的運動必須有力維持，故選項運動必須有力維持，故選項C錯誤；由牛頓第一定律知，力是改變錯誤；由牛頓第一定律知

15、，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故選項物體運動狀態(tài)的原因，故選項D正確正確答案答案D點評點評應用牛頓第一定律解題時，應牢牢抓住兩點，一個是力應用牛頓第一定律解題時，應牢牢抓住兩點，一個是力改變物體的運動狀態(tài)；另一個是慣性維持物體原有運動狀態(tài)，是物改變物體的運動狀態(tài)；另一個是慣性維持物體原有運動狀態(tài)，是物體的固有屬性體的固有屬性水平面上滑動的木塊最終停下來的原因是木塊在運動過程中受水平面上滑動的木塊最終停下來的原因是木塊在運動過程中受到摩擦阻力的作用，如果無摩擦，物體將繼續(xù)運動，不能說物體的到摩擦阻力的作用，如果無摩擦，物體將繼續(xù)運動，不能說物體的運動必須有力維持，故選項運動必須有力維持，故選項C

16、錯誤；由牛頓第一定律知，力是改變物錯誤；由牛頓第一定律知，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故選項體運動狀態(tài)的原因，故選項D正確正確答案答案D點評點評應用牛頓第一定律解題時，應牢牢抓住兩點，一個是力應用牛頓第一定律解題時，應牢牢抓住兩點，一個是力改變物體的運動狀態(tài)；另一個是慣性維持物體原有運動狀態(tài)，是物改變物體的運動狀態(tài)；另一個是慣性維持物體原有運動狀態(tài)，是物體的固有屬性體的固有屬性變式訓練變式訓練116世紀末，伽利略用實驗和推理，推翻了已在歐洲流行世紀末，伽利略用實驗和推理，推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多德關于力和運動的理論，開啟了物理了近兩千年的亞里士多德關于力和運動的理論，開啟了物理學

17、發(fā)展的新紀元在以下說法中，與亞里士多德觀點相反的學發(fā)展的新紀元在以下說法中，與亞里士多德觀點相反的是是()A四匹馬拉的車比兩匹馬拉的車跑得快；這說明，物四匹馬拉的車比兩匹馬拉的車跑得快；這說明，物體受的力越大，速度就越大體受的力越大，速度就越大B一個運動的物體，如果不再受力了，它總會逐漸停一個運動的物體，如果不再受力了，它總會逐漸停下來下來,這說明這說明,靜止狀態(tài)才是物體長時間不受力時的靜止狀態(tài)才是物體長時間不受力時的“自然狀自然狀態(tài)態(tài)”C兩物體從同一高度自由下落，較重的物體下落較快兩物體從同一高度自由下落，較重的物體下落較快D一個物體維持勻速直線運動，不需要受力一個物體維持勻速直線運動，不需

18、要受力解析解析亞里士多德認為物體受的力越大，速度就越大，亞里士多德認為物體受的力越大，速度就越大，力是維持物體運動的力是維持物體運動的的原因，靜止是不受力的自然狀態(tài)；從的原因，靜止是不受力的自然狀態(tài)；從同一高度重物下落得較快物體勻速直線運動不需要受力與同一高度重物下落得較快物體勻速直線運動不需要受力與亞里士多德的觀點相反，所以選項亞里士多德的觀點相反，所以選項D D正確正確答案答案D D 三、慣性概念三、慣性概念例例3 3火車在長直水平軌道上勻速行駛，車廂內(nèi)有一人火車在長直水平軌道上勻速行駛，車廂內(nèi)有一人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處，這是因為向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處，這是因為()A人跳

19、起時會受到一個向前的沖力，使他隨火車一起人跳起時會受到一個向前的沖力，使他隨火車一起向前運動向前運動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動他隨火車一起向前運動C人跳起后，車繼續(xù)前進，所以人落下后必定偏后一人跳起后，車繼續(xù)前進，所以人落下后必定偏后一些，只是由于時間很短，偏后的距離很小，不明顯而已些，只是由于時間很短，偏后的距離很小，不明顯而已D人從跳起到落回地板，由于慣性，在水平方向上人人從跳起到落回地板，由于慣性，在水平方向上人和車始終具有相同的速度和車始終具有相同的速度解析解析人跳起后落回原地的現(xiàn)象是由于慣性造成的

20、人跳起后落回原地的現(xiàn)象是由于慣性造成的,人跳人跳起后起后,在水平方向上合外力為零在水平方向上合外力為零,由于慣性由于慣性,人將保持原來和車人將保持原來和車一樣的水平速度一樣的水平速度, ,下落時下落時, ,定會落回原處定會落回原處, ,故選項故選項D D正確正確答案答案D D 變式訓練變式訓練2若行駛中的火車上的乘客，發(fā)現(xiàn)放在桌面上的水杯突然若行駛中的火車上的乘客，發(fā)現(xiàn)放在桌面上的水杯突然向前滑動了，則說明火車正在加速、減速，還是勻速運動？向前滑動了，則說明火車正在加速、減速，還是勻速運動？解析解析當火車減速時，由于慣性，桌面上的水杯仍具有當火車減速時，由于慣性，桌面上的水杯仍具有原來的速度，

21、所以相對桌面向前滑動了，因此，水杯向前滑原來的速度，所以相對桌面向前滑動了，因此，水杯向前滑動，能說明火車做減速運動動，能說明火車做減速運動答案答案火車正在做減速運動火車正在做減速運動互動平臺互動平臺育才老師與細心同學關于乘車系安全帶的對話育才：我國交通法規(guī)定：各種小型車輛前排乘坐的人(包括司機)必須系好安全帶，你知道為什么要這樣規(guī)定嗎？細心：這是為了保障前排乘坐人的安全因為在行車過程中，若發(fā)生意外情況需緊急剎車或車輛發(fā)生碰撞時，如果前排乘坐的人沒有系好安全帶，則由于慣性他們要保持原來的速度與擋風玻璃(或方向盤)相撞，會造成人身傷害倘若系好安全帶就可以有效減輕甚至避免人身傷害了粗心同學與細心同

22、學關于汽車超載現(xiàn)象的對話粗心：昨天傍晚回家路上，又看見交警叔叔在嚴查車輛超載現(xiàn)象細心：可不是嗎，車輛超載后果嚴重著呢！據(jù)有關部門統(tǒng)計表明，30%左右的車禍根源就是超載粗心：我想超載也沒關系，只要不超速就行了細心：這你就不懂了，車輛超載后相當于增大了物體的質(zhì)量，這樣其慣性也就增大了，所以超載的車輛其運動狀態(tài)相對難改變，一旦遇到意外情況時，就很難停下來，后果不堪設想粗心：原來如此，我又長見識了！ 1、關于伽利略理想實驗的說法正確的、關于伽利略理想實驗的說法正確的是是 （ ） A完全是理想的，沒有事實為基礎的完全是理想的，沒有事實為基礎的 B是以可靠事實為基礎的，經(jīng)科學抽象，是以可靠事實為基礎的，經(jīng)

23、科學抽象， 深刻反映自然規(guī)律的深刻反映自然規(guī)律的 C沒有事實為基礎，只是理想推理沒有事實為基礎，只是理想推理 D以上說法都不對以上說法都不對 B、下列說法正確的是（、下列說法正確的是（ ）A、物體不受力作用就一定靜止、物體不受力作用就一定靜止B、物體不受力作用就一定是勻速直線運動、物體不受力作用就一定是勻速直線運動C、物體受力才能運動、物體受力才能運動D、以是說法都是錯誤的、以是說法都是錯誤的D、正在做曲線運動的物體，若它所受到的外、正在做曲線運動的物體，若它所受到的外力同時消失，那么它將（力同時消失，那么它將（ ）A物體立即停下來物體立即停下來B物體繼續(xù)做曲線運動物體繼續(xù)做曲線運動C物體將做

24、勻速直線運動物體將做勻速直線運動D物體將改變運動方向物體將改變運動方向 C1 1、慣性說法正確的是（、慣性說法正確的是（ ）A A、人走路時沒有慣性，被絆倒時有慣性、人走路時沒有慣性，被絆倒時有慣性B B、物體速度大時，慣性大、物體速度大時，慣性大C C、物體不受外力時有慣性，受外力后被克服了、物體不受外力時有慣性，受外力后被克服了D D、物體的慣性與物體的運動狀態(tài)及受力情況均、物體的慣性與物體的運動狀態(tài)及受力情況均 無關無關D火車在長直軌道上勻速行駛,坐在門窗密閉的車廂內(nèi)的一人將手中的鑰匙相對車豎直上拋,鑰匙將落在 A.手的后方 B.手的前方 C.落在手中 D.無法確定 下列關于慣性的說法中

25、,正確的是 A.物體只有在靜止時才具有慣性 B.物體運動速度越大,其慣性也越大 C.太空中的物體沒有慣性 D.不論物體運動與否,受力與否, 物體都具有慣性慣性是物體的固有屬性，不論物體慣性是物體的固有屬性，不論物體處于什么狀態(tài)，都具有慣性。處于什么狀態(tài)，都具有慣性。以下說法中正確的是以下說法中正確的是A A牛頓第一定律反映了物體不受外力的作用時牛頓第一定律反映了物體不受外力的作用時的運動規(guī)律的運動規(guī)律B B不受外力作用時，物體的運動狀態(tài)保持不變不受外力作用時，物體的運動狀態(tài)保持不變C C在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于沒有外力維持木塊運動的結(jié)果于沒有外力維持木塊運動的結(jié)果D D飛跑的運動員，由于通到障礙而被絆倒，這飛跑的運動員，由于通到障礙而被絆倒，這是因為他受到外力作用迫使他改變原來的運動狀是因為他受到外力作用迫使他改變原來的運動狀態(tài)態(tài) 有人設想，乘坐氣球飄在高空，有人設想，乘坐氣球飄在高空，由于地球自轉(zhuǎn)，一晝夜就能環(huán)游世界，由于地球自轉(zhuǎn)，一晝夜就能環(huán)游世界，這個設想可行嗎？這個設想可行嗎？答：因為地球上一切物體，（包括地球周圍的大答：因為地球上一切物體，（包括地球周圍的大氣）都隨著地球一起運動，氣球升空后，由于慣氣）都隨著地球一起運動，氣球升空后，由于慣性，它仍保持原來隨地球自轉(zhuǎn)的速度