【公開課】牛頓第一定律+課件-高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

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牛頓第一定律第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系導(dǎo)入新課1、早在兩千多年前，亞力士多德就提出了“必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒有力的作用，物體就要靜止在一個(gè)地方”的觀點(diǎn)，你是怎樣看待這一問題的？將你的觀點(diǎn)與同學(xué)們討論一下。情境導(dǎo)入2、愛因斯坦曾把一代一代科學(xué)家探索自然奧秘的努力，比作福爾摩斯偵探小說中破案過程，有時(shí)候明顯可見的線索卻把人們引向錯(cuò)誤的判斷。也就是說，光憑經(jīng)驗(yàn)來做判斷常常是靠不住的，在探索運(yùn)動(dòng)原因的“偵探小說”里，亞里士多德正是由于憑借生活中明顯的線索引出了錯(cuò)誤判斷?，F(xiàn)在假設(shè)你是伽俐略，你會(huì)尋找怎樣的“偵察”方法去推翻這維持兩千年的“錯(cuò)案”？一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力1、物體的運(yùn)動(dòng)是否需要力來維持？力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因還是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因？請(qǐng)通過下面一組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析說明。（1）將實(shí)驗(yàn)小車四輪朝上置于水平長(zhǎng)木板上，用力拉則小車運(yùn)動(dòng)，停止用力則小車停止運(yùn)動(dòng)。這一現(xiàn)象說明了什么？（2）將實(shí)驗(yàn)小車四輪朝下置于水平長(zhǎng)木板上，用力拉則小車運(yùn)動(dòng)，停止用力，小車?yán)^續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離才停止運(yùn)動(dòng)。撤去拉力后，如何才能讓小車滑的更遠(yuǎn)？這一現(xiàn)象說明了什么？☆交流討論：（一）理想實(shí)驗(yàn)的魅力（3）觀察氣墊導(dǎo)軌上滑塊的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)光電門記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算滑塊通過不同光電門時(shí)的速度，分析說明在盡可能消除阻力影響的情況下，滑塊的運(yùn)動(dòng)是否可看做勻速直線運(yùn)動(dòng)？（4）通過以上實(shí)驗(yàn)?zāi)愕玫绞裁唇Y(jié)論？2、伽利略設(shè)計(jì)了一個(gè)怎樣的斜面實(shí)驗(yàn)來證明上述觀點(diǎn)？這一實(shí)驗(yàn)為何被稱為理想實(shí)驗(yàn)？（1）理想實(shí)驗(yàn)中存在的客觀事實(shí)是什么？作了什么樣的理想化處理？（2）通過合理的邏輯推理得到了哪些結(jié)論？一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力猜想:當(dāng)小球沿水平面滾動(dòng)時(shí),它的速度應(yīng)該不增不減。事實(shí)1:當(dāng)一個(gè)球沿斜面向下滾動(dòng)時(shí),它的速度增大,而向上滾時(shí),它的速度減小。事實(shí)2:球越來越慢,最后停下來。分析:這是由于受到摩擦阻力的作用,表面越光滑,球便會(huì)滾動(dòng)得越遠(yuǎn)。推斷:若沒有摩擦,球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動(dòng)下去。一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力1、亞里士多德的觀點(diǎn)及由來：必須有力作用在物體上,物體才能運(yùn)動(dòng);沒有力的作用,物體就要靜止。力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力☆梳理深化：2、伽利略的觀點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的物體停下來的原因是受到摩擦力的作用。如果沒有摩擦力，運(yùn)動(dòng)物體會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。3、笛卡爾的觀點(diǎn)：除非物體受到外力的作用，物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會(huì)使自己沿曲線運(yùn)動(dòng)，而只保持在直線上運(yùn)動(dòng)。一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力☆鞏固提升：例1、關(guān)于伽利略理想實(shí)驗(yàn),下列認(rèn)識(shí)正確的是（）

A.理想實(shí)驗(yàn)是不科學(xué)的假想實(shí)驗(yàn)

B.理想實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)論是不可靠的

C.理想實(shí)驗(yàn)是一種科學(xué)方法

D.理想實(shí)驗(yàn)是在真實(shí)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的合理外推一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力CD☆交流討論：1、對(duì)“落體運(yùn)動(dòng)快慢”“力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系”等問題，亞里士多德和伽利略存在著不同的觀點(diǎn)。請(qǐng)完成下表：亞里士多德的觀點(diǎn)伽利略的觀點(diǎn)落體運(yùn)動(dòng)的快慢重的物體下落快，輕的物體下落慢力與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系維持物體運(yùn)動(dòng)不需要力二、牛頓第一定律2、我們用什么物理量來描述物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變有幾種情況？3、牛頓第一定律從幾個(gè)方面闡述了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系？二、牛頓第一定律1、牛頓第一定律牛頓第一定律又叫慣性定律，是牛頓物理學(xué)的基石。一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)為止。☆梳理深化：二、牛頓第一定律2、對(duì)牛頓第一定律的理解：這個(gè)定律有兩層含義：（1）保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)是物體的固有屬性，物體的運(yùn)動(dòng)不需要用力來維持；（2）要使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（即速度包括大小和方向）改變，必須施加力的作用，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。二、牛頓第一定律其重要意義在于：①牛頓第一定律導(dǎo)出了力的概念：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因（運(yùn)動(dòng)狀態(tài)指物體的速度），又根據(jù)加速度定義

，有速度變化就一定有加速度，所以可以說：力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。（不能說“力是產(chǎn)生速度的原因”、“力是維持速度的原因”，也不能說“力是改變加速度的原因”。）②牛頓第一定律導(dǎo)出了慣性的概念：一切物體都有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，這就是慣性。慣性反映了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度（慣性大的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不容易改變），質(zhì)量是物體慣性大小的量度。二、牛頓第一定律③牛頓第一定律描述的是理想化狀態(tài)：牛頓第一定律描述的是物體在不受任何外力時(shí)的狀態(tài)，而不受外力的物體是不存在的。牛頓第一定律雖然是理想條件下物體所遵從的規(guī)律，但它揭示了慣性是一切物體固有的屬性，指明了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。這一定律改變了過去那種認(rèn)為“有力則運(yùn)動(dòng)，無力則靜止，力大運(yùn)動(dòng)快，力小運(yùn)動(dòng)慢”的錯(cuò)誤觀念，它是人類科學(xué)史上最重要的成果之一。二、牛頓第一定律☆鞏固提升：例2、根據(jù)牛頓第一定律,下列說法中正確的是（）A．靜止的物體一定不受其他物體的作用B．物體受力才會(huì)運(yùn)動(dòng),當(dāng)外力停止作用后,物體會(huì)慢慢停下來C．物體不受力的作用,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也能改變D．物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化,物體一定受到外力作用二、牛頓第一定律D☆交流討論：1、思考下列問題：（1）載重貨車啟動(dòng)時(shí),由靜止到高速行駛需要較長(zhǎng)一段時(shí)間;百米沖刺到終點(diǎn)后,體重大的運(yùn)動(dòng)員較難停下來。為什么?

（2）是不是說只有勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止的物體才有慣性呢？變速的物體有沒有慣性？液體、氣體有沒有慣性？三、慣性與質(zhì)量2、實(shí)驗(yàn)演示：（1）一男一女兩位同學(xué)配合實(shí)驗(yàn)，男生吹裝有水的礦泉水瓶，女生吹空的礦泉水瓶，發(fā)現(xiàn)男生更難吹動(dòng)，而女生卻輕松吹動(dòng)。（2）用一個(gè)彈簧壓縮相等的距離分別彈擊質(zhì)量不同的兩輛小車，使它們從靜止開始運(yùn)動(dòng)，觀察誰的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變明顯？三、慣性與質(zhì)量☆梳理深化1、慣性：(1)定義：物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。(2)量度：質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大的物體慣性大，質(zhì)量小的物體慣性小。(3)普遍性：慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性，與物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況無關(guān)。三、慣性與質(zhì)量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)，因此說“物體受到了慣性作用”“產(chǎn)生了慣性”“受到慣性力”等都是錯(cuò)誤的。力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，慣性是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。力越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)娇欤粦T性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。慣性與物體的受力情況無關(guān)。三、慣性與質(zhì)量3、慣性與速度的關(guān)系慣性與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，不論物體是處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，慣性總是存在的，當(dāng)物體靜止時(shí)，它一直“想”保持這種靜止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，它一直“想”以那一時(shí)刻的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。一切物體都有慣性，和物體是否有速度及速度的大小均無關(guān)。三、慣性與質(zhì)量4、慣性的“兩表現(xiàn)”不受外力的條件下，慣性表現(xiàn)出“保持原來的”運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在受力條件下，慣性表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度，質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。三、慣性與質(zhì)量☆鞏固提升：例3.下列說法正確的是（

）A.運(yùn)動(dòng)得越快的汽車越不容易停下來，是因?yàn)槠囘\(yùn)動(dòng)得越快，慣性越大B.物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，存在慣性；物體變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，不存在慣性C.把一個(gè)物體豎直向上拋出后，能繼續(xù)上升，是因?yàn)槲矬w仍受到一個(gè)向上的推力D.同一物體，放在赤道上比放在北京慣性大E.物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)三、慣性與質(zhì)量E例4.兩幅圖中哪幅是剎車，哪幅是加速？為什么？解析：第二幅圖是剎車，第一幅圖是加速。第二幅圖，乘客向前傾，所以是剎車；第一幅圖乘客向后傾，所以是加速，由于慣性。二、牛頓第一定律例5.某同學(xué)為了取出如圖所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿著球筒的中部，另一只手用力擊打羽毛球筒的上端，則(

)A.此同學(xué)無法取出羽毛球B.羽毛球會(huì)從筒的下端出來C.羽毛球筒向下運(yùn)動(dòng)過程中，羽毛球受到向上的摩擦力才會(huì)從上端出來D.該同學(xué)是在利用羽毛球的慣性三、慣性與質(zhì)量