4.1牛頓第一定律（教學(xué)課件）【教學(xué)無憂】高一物理備課（人教版2019必修第一冊(cè)）

4.1牛頓第一定律人教版（2019）普通高中物理必修第一冊(cè)同步教學(xué)課件第四章

運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系目錄1

理想實(shí)驗(yàn)的魅力2

牛頓第一定律3

慣性與質(zhì)量初中我們學(xué)習(xí)了牛頓第一定律的基本內(nèi)容，你能說說它揭示了物體運(yùn)動(dòng)遵循怎樣的規(guī)律嗎？滑冰運(yùn)動(dòng)員如果不用力，他會(huì)慢慢停下來。這是否與牛頓第一定律矛盾呢？問題學(xué)習(xí)任務(wù)一：理想實(shí)驗(yàn)的魅力如圖所示，手推杯子使其運(yùn)動(dòng)，然后撤除手的作用．杯子的運(yùn)動(dòng)與受力之間存在怎樣的關(guān)系?亞里士多德曾得到怎樣的結(jié)論?問題撤去后，杯子不受手的作用力，亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因亞里士多德

（古希臘哲學(xué)家）學(xué)習(xí)任務(wù)一：理想實(shí)驗(yàn)的魅力ABCDEvθ若沒有摩擦阻力影響，物體將在水平面上永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去

伽利略認(rèn)為，將人們引入歧途的是摩擦，于是他大膽猜想，如果沒有摩擦：該實(shí)驗(yàn)就是著名的伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)：它是一種科學(xué)研究的方法學(xué)習(xí)任務(wù)一：理想實(shí)驗(yàn)的魅力學(xué)習(xí)任務(wù)一：理想實(shí)驗(yàn)的魅力首先，“理想實(shí)驗(yàn)”是以實(shí)踐為基礎(chǔ)的。所謂的“理想實(shí)驗(yàn)”就是在真實(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，對(duì)實(shí)際過程作出更深入一層的抽象分析。其次，“理想實(shí)驗(yàn)”的推理過程，是以一定的邏輯法則為根據(jù)的，而這些邏輯法則，都是從長(zhǎng)期的社會(huì)實(shí)踐中總結(jié)出來的，并為實(shí)踐所證實(shí)了的。理想實(shí)驗(yàn)：學(xué)習(xí)任務(wù)一：理想實(shí)驗(yàn)的魅力在自然科學(xué)的理論研究中，“理想實(shí)驗(yàn)”具有重要的作用。作為一種抽象思維的方法，“理想實(shí)驗(yàn)”可以使人們對(duì)實(shí)際的科學(xué)實(shí)驗(yàn)有更深刻的理解，可以進(jìn)一步揭示出客觀現(xiàn)象和過程之間內(nèi)在的邏輯聯(lián)系，并由此得出重要的結(jié)論?！袄硐雽?shí)驗(yàn)”只是一種邏輯推理的思維過程，它的作用只限于邏輯上的證明與反駁，而不能用來作為檢驗(yàn)認(rèn)識(shí)正確與否的標(biāo)準(zhǔn)。相反，由“理想實(shí)驗(yàn)”所得出的任何推論，都必須由觀察或?qū)嶒?yàn)的結(jié)果來檢驗(yàn)。理想實(shí)驗(yàn)：學(xué)習(xí)任務(wù)一：理想實(shí)驗(yàn)的魅力物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。觀察猜想實(shí)驗(yàn)推理結(jié)論伽利略1564-1642伽利略的觀點(diǎn)：愛因斯坦1879-1955“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，它標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端?！睂W(xué)習(xí)任務(wù)一：理想實(shí)驗(yàn)的魅力

如果運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，既不停下來也不偏離原來的方向。笛卡兒學(xué)習(xí)任務(wù)二：牛頓第一定律1.內(nèi)容：

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)。

（1）力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。（2）物體不受外力時(shí)，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài).2.反映了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：學(xué)習(xí)任務(wù)二：牛頓第一定律3.牛頓第一定律的意義:①牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律,它是在實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過邏輯推理總結(jié)得出的。②牛頓第一定律描述的是物體不受外力時(shí)所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài):勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。③牛頓第一定律適用于物體所受合外力為零的情況。學(xué)習(xí)任務(wù)三：慣性與質(zhì)量下圖所示為人在路上奔跑時(shí)被絆倒的情景。分析人為什么會(huì)被絆倒。問題提示:題圖是人在路上奔跑時(shí)被絆倒的示意圖。在路上奔跑的人被絆倒時(shí)總是向前趴著倒下,原因是在路上奔跑的人被絆倒時(shí),人的腳首先由于受力而停止向前運(yùn)動(dòng),而人的上半身由于慣性仍要前進(jìn),所以人總是向前趴著倒下。學(xué)習(xí)任務(wù)三：慣性與質(zhì)量2.一切物體都具有慣性.慣性是物體的固有性質(zhì),牛頓第一定律又叫慣性定律.1.

慣性:物體有保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),這種性質(zhì)叫慣性.3．慣性的大?。嘿|(zhì)量是物體慣性大小的量度．質(zhì)量越大，慣性越大；慣性越大，物體保持原來狀態(tài)“本領(lǐng)”越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變；反之，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就越容易改變。學(xué)習(xí)任務(wù)三：慣性與質(zhì)量(1)慣性不是力，慣性與物體的受力情況無關(guān)．(2)慣性與物體是否有速度及速度的大小均無關(guān)．(3)慣性的“兩個(gè)表現(xiàn)”①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)．②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．(4)慣性不是慣性定律.4．對(duì)慣性的理解學(xué)習(xí)任務(wù)三：慣性與質(zhì)量6．對(duì)質(zhì)量的理解(1)從物質(zhì)的角度理解：質(zhì)量為物體所含物質(zhì)的多少．(2)從慣性的角度理解：質(zhì)量是決定物體慣性大小的唯一因素．(3)質(zhì)量只有大小，沒有方向，是標(biāo)量。在國(guó)際單位制中，質(zhì)量的單位是千克，符號(hào)為kg.5.質(zhì)量（mass）：是量度物體慣性大小的物理量。

考點(diǎn)一：對(duì)伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)的理解【例題1】理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)能深刻地反映自然規(guī)律。如圖所示,伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn),其中有一個(gè)是實(shí)驗(yàn)事實(shí),其余是推論。①減小第二個(gè)斜面的傾角,小球在這一斜面上仍然要達(dá)到原來的高度;②兩個(gè)斜面對(duì)接,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;考點(diǎn)一：對(duì)伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)的理解③如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨?④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)。(1)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:

(填寫序號(hào)即可)。

(2)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。下列關(guān)于事實(shí)和推論的分類正確的是(

)A.①是事實(shí),②③④是推論 B.②是事實(shí),①③④是推論C.③是事實(shí),①②④是推論 D.④是事實(shí),①②③是推論考點(diǎn)一：對(duì)伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)的理解答案:(1)②③①④(2)B解析:步驟②是理想實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),屬于可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí),在此基礎(chǔ)上利用推理,先得到小球不受阻力作用將上升到原來釋放時(shí)的高度的推論,再設(shè)想減小第二個(gè)斜面的傾角直至第二個(gè)斜面成為水平面時(shí),得到小球?qū)蛩龠\(yùn)動(dòng)的推論。所以正確的排列順序是②③①④,正確的分類是②是事實(shí),①③④是推論。此題意在了解理想實(shí)驗(yàn)和理論推導(dǎo)在物理科學(xué)探究中的作用,培養(yǎng)科學(xué)探究能力。考點(diǎn)一：對(duì)伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)的理解【變式訓(xùn)練1】

(多選)關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是(

)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)上考點(diǎn)一：對(duì)伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)的理解答案:BD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;沒有摩擦是不可能的,這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是永遠(yuǎn)無法做到的,故B正確;若使用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(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;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?？键c(diǎn)二：對(duì)牛頓第一定律的理解【例題2】

(多選)下列說法正確的是(

)A.由牛頓第一定律可知,物體在任何情況下始終處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)B.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)證明了力不是物體維持運(yùn)動(dòng)的原因C.牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,因此物體只在不受外力時(shí)才有慣性D.牛頓第一定律既揭示了物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,又揭示了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因考點(diǎn)二：對(duì)牛頓第一定律的理解答案:BD解析:物體在任何時(shí)候都有慣性,故C錯(cuò)誤。由牛頓第一定律可知物體不受力時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故A錯(cuò)誤。牛頓第一定律揭示了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,所以B、D正確。此題考查對(duì)牛頓第一定律的理解,需要真正理解運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維?？键c(diǎn)二：對(duì)牛頓第一定律的理解【變式訓(xùn)練2】如果正在做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體所受的重力忽然消失,那么它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)應(yīng)該是(

)A.懸浮在空中不動(dòng)B.運(yùn)動(dòng)速度逐漸減小C.做豎直向下的勻速直線運(yùn)動(dòng)D.做豎直向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)二：對(duì)牛頓第一定律的理解答案:C解析:由題意可知,正在做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體一定具有速度,而且僅受重力作用。如果重力忽然消失,則物體就不受外力的作用,根據(jù)牛頓第一定律,撤去外力作用的物體應(yīng)該保持它撤去外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以該物體應(yīng)該做豎直向下的勻速直線運(yùn)動(dòng)。故正確答案為C。考點(diǎn)三：慣性的理解和應(yīng)用【例題3】

(多選)關(guān)于慣性,下列說法正確的是(

)A.同一汽車,速度越快,越難剎車,說明物體速度越大,慣性越大B.同一貨車,裝貨越多,越難剎車,說明物體質(zhì)量越大,慣性越大C.乒乓球可以快速抽殺,是因?yàn)槠古仪虻膽T性小的緣故考點(diǎn)三：慣性的理解和應(yīng)用答案:BC解析:質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度,慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),與速度無關(guān),故A錯(cuò)誤,B正確;乒乓球可以快速抽殺,是因?yàn)槠古仪虻馁|(zhì)量小,所以慣性小的緣故,故C正確;在