高一物理牛頓第一定律

1、高中物理高中物理必修必修1教科版教科版第三章第三章 牛頓運動定律牛頓運動定律3.2 牛頓第一定律牛頓第一定律 第一課時第一課時2理解牛頓第一定律的內容及意義理解牛頓第一定律的內容及意義. 3明確慣性的概念，會解釋有關的慣性現(xiàn)象明確慣性的概念，會解釋有關的慣性現(xiàn)象 目標定位目標定位1 知道伽利略的理想實驗及其推理過程，知道知道伽利略的理想實驗及其推理過程，知道理想實驗是科學研究的重要方法理想實驗是科學研究的重要方法. 一、從亞里士多德到伽利略一、從亞里士多德到伽利略二、牛頓第一二、牛頓第一 定律定律 慣性慣性預習導學預習導學想一想想一想：伽利略的理想實驗揭示了什么道理？：伽利略的理想實驗揭示了什

2、么道理？ 答案答案伽利略的實驗揭示了伽利略的實驗揭示了力不是維持物體運動的原因力不是維持物體運動的原因1外力的不斷作用外力的不斷作用 錯誤錯誤 2理想理想 (3) 永遠運動下去永遠運動下去 1 勻速直線運動勻速直線運動 靜止靜止 有外力迫使它改變這種狀態(tài)有外力迫使它改變這種狀態(tài) 2 迫使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化迫使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化(產生加速度產生加速度) 加速度加速度3 慣性慣性 慣性慣性 質量質量 預習導學預習導學想一想想一想：(1)是不是只有勻速直線運動或靜止的物體才具有慣性？是不是只有勻速直線運動或靜止的物體才具有慣性？(2)有人說有人說“速度越大慣性越大速度越大慣性越大”“”“受力

3、越小慣性越大受力越小慣性越大”，對嗎？，對嗎？答案答案(1)不是；一切物體都具有慣性物體的慣性與不是；一切物體都具有慣性物體的慣性與運動狀態(tài)無關運動狀態(tài)無關 (2)不對，慣性只與質量大小有關，而與速度大小無不對，慣性只與質量大小有關，而與速度大小無關，與受力大小也無關關，與受力大小也無關一、對伽利略的理想實驗的理解一、對伽利略的理想實驗的理解 課堂講義課堂講義1關于運動和力的兩種對立的觀點關于運動和力的兩種對立的觀點(1)亞里士多德的觀點：亞里士多德的觀點： 力是維持物體運動的原因這種錯誤的觀點統(tǒng)治了人們的力是維持物體運動的原因這種錯誤的觀點統(tǒng)治了人們的思維近二千年思維近二千年 (2)伽利略的

4、觀點伽利略的觀點 ： 物體的運動不需要力來維持，力是改變物體速度的原因物體的運動不需要力來維持，力是改變物體速度的原因2伽利略的理想實驗的意義伽利略的理想實驗的意義 (1)伽利略的理想實驗將可靠的事實和理論思維結合起來，即伽利略的理想實驗將可靠的事實和理論思維結合起來，即采用采用“事實基礎抽象思維科學推論事實基礎抽象思維科學推論”的方法推翻了亞里的方法推翻了亞里士多德的觀點，初步揭示了運動和力的正確關系士多德的觀點，初步揭示了運動和力的正確關系(2)第一次確立了物理實驗在物理學中的地位第一次確立了物理實驗在物理學中的地位 課堂講義課堂講義 【例【例1】理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律伽利略設

5、理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律伽利略設計了一個如圖計了一個如圖311所示的理想實驗，他的設想步驟如下：所示的理想實驗，他的設想步驟如下：減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原來減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度；的高度；兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球將滾上另一個斜面；球將滾上另一個斜面；如果沒有摩擦，小球將上升到原來釋放如果沒有摩擦，小球將上升到原來釋放的高度；的高度；繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球將沿水平面做持續(xù)的勻速運動小

6、球將沿水平面做持續(xù)的勻速運動請將上述理想實驗的設想步驟按照正確的順序排列請將上述理想實驗的設想步驟按照正確的順序排列_(_(只要填寫序號即可只要填寫序號即可) )在上述的設想步驟中，有的屬于可靠的事在上述的設想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論下列有關事實和推論的分類正確的實，有的則是理想化的推論下列有關事實和推論的分類正確的是是( () )A是事實，是事實，是推論是推論B是事實，是事實，是推論是推論C是事實，是事實，是推論是推論D是事實，是事實，是推論是推論圖圖311課堂講義課堂講義減小第二個斜面的傾角減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然，小球在這個斜面上仍然要達到原來的

7、高度；要達到原來的高度；兩兩個對接的斜面，讓靜止的個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小小球沿一個斜面滾下，小球將滾上另一個斜面；球將滾上另一個斜面；如果沒有摩擦，小球將上如果沒有摩擦，小球將上升到原來釋放的高度；升到原來釋放的高度；繼續(xù)減小第二個斜面的傾繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面角，最后使它成為水平面，小球將沿水平面做持續(xù)，小球將沿水平面做持續(xù)的勻速運動的勻速運動物理情景物理情景 ：可靠的事實可靠的事實 第第1步步理想化的推論理想化的推論 第第2步步進一步的推論進一步的推論 第第3、4步步課堂講義課堂講義 【例【例1】理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律伽利略理想實驗有

8、時更能深刻地反映自然規(guī)律伽利略設計了一個如圖設計了一個如圖311所示的理想實驗，他的設想步驟如下：所示的理想實驗，他的設想步驟如下：減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度；來的高度；兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球將滾上另一個斜面；，小球將滾上另一個斜面；如果沒有摩擦，小球將上升到原如果沒有摩擦，小球將上升到原來釋放的高度；來釋放的高度；繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球將沿水平面做持續(xù)的勻速運動水平面，小球將沿水

9、平面做持續(xù)的勻速運動請將上述理想實驗的設想步驟按照正確的順序排列請將上述理想實驗的設想步驟按照正確的順序排列_(_(只要填寫序號即可只要填寫序號即可) )在上述的設想步驟中，有的屬于可靠的事在上述的設想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論下列有關事實和推論的分類正確實，有的則是理想化的推論下列有關事實和推論的分類正確的是的是( () )A是事實，是事實，是推論是推論B是事實，是事實，是推論是推論C是事實，是事實，是推論是推論D是事實，是事實，是推論是推論圖圖311 B 課堂講義課堂講義二、對牛頓第一定律的理解二、對牛頓第一定律的理解1對牛頓第一定律的理解對牛頓第一定律的理解(1)定

10、性說明了力和運動的關系：定性說明了力和運動的關系：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，或者說力是產生加速度的，或者說力是產生加速度的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因 物體不受外力時的運動狀態(tài)：勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)物體不受外力時的運動狀態(tài)：勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)(2)揭示了一切物體都具有的一種揭示了一切物體都具有的一種固有屬性固有屬性慣性慣性因此牛因此牛頓第一定律也叫慣性定律頓第一定律也叫慣性定律2物體物體運動狀態(tài)的變化即物體運動速度的變化運動狀態(tài)的變化即物體運動速度的變化，有以下三種情況有以下三種情況：(1)速度的方向不變，只有大

11、小改變速度的方向不變，只有大小改變(物體做直線運動物體做直線運動)(2)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(物體做曲線運動物體做曲線運動)(3)速度的大小和方向同時發(fā)生改變速度的大小和方向同時發(fā)生改變(物體做曲線運動物體做曲線運動)3注意：注意：課堂講義課堂講義(1)牛頓第一定律所描述的是物體牛頓第一定律所描述的是物體不受外力不受外力作用時作用時的狀態(tài)，與物體所受的狀態(tài)，與物體所受合外力為零合外力為零是等效的是等效的(2)牛頓第一定律牛頓第一定律不是實驗定律不是實驗定律，它是在理想實驗，它是在理想實驗的基礎上總結得出的的基礎上總結得出的【例【例2】關于牛頓第一定律的關于牛

12、頓第一定律的理解正確的是理解正確的是()A牛頓第一定律反映了物體牛頓第一定律反映了物體不受外力的作用時的運動規(guī)不受外力的作用時的運動規(guī)律律B不受外力作用時，物體的不受外力作用時，物體的運動狀態(tài)保持不變運動狀態(tài)保持不變C在水平地面上滑動的木塊在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于沒有外最終停下來，是由于沒有外力維持木塊運動的結果力維持木塊運動的結果D飛跑的運動員，由于遇到飛跑的運動員，由于遇到障礙而被絆倒，這是因為他障礙而被絆倒，這是因為他受到外力作用迫使他改變原受到外力作用迫使他改變原來的運動狀態(tài)來的運動狀態(tài)課堂講義課堂講義牛頓第一定律牛頓第一定律：一切物體總保：一切物體總保持勻速直線運動狀

13、態(tài)或靜止狀持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫態(tài)，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) 摩擦力摩擦力迫使它停下來迫使它停下來 外力外力迫使他改變原來的運動狀態(tài)迫使他改變原來的運動狀態(tài) 課堂講義課堂講義三、對慣性的理解三、對慣性的理解 1慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性2質量是慣性大小的唯一量度質量越大，慣性越大質量是慣性大小的唯一量度質量越大，慣性越大3慣性大小與物體運動狀態(tài)無關，與物體受力情況以及地理慣性大小與物體運動狀態(tài)無關，與物體受力情況以及地理 位置無關位置無關4慣性的表現(xiàn)慣性的表現(xiàn)(1)不受力時，慣性表

14、現(xiàn)為保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或不受力時，慣性表現(xiàn)為保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，有靜止狀態(tài)，有“惰性惰性”的意思的意思(2)受力時，慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度質量越受力時，慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度質量越大，慣性越大，運動狀態(tài)越難以改變大，慣性越大，運動狀態(tài)越難以改變課堂講義課堂講義 【例【例3】關于慣性，下列說法關于慣性，下列說法正確的是正確的是( () )A慣性是物體固有的屬性，慣性慣性是物體固有的屬性，慣性越大的物體，它的運動狀態(tài)越難改越大的物體，它的運動狀態(tài)越難改變變B同一物體運動時的慣性大于靜同一物體運動時的慣性大于靜止時的慣性止時的慣性C“嫦娥三號嫦娥三號”衛(wèi)

15、星在地球上的衛(wèi)星在地球上的慣性與它繞月球飛行時的慣性相同慣性與它繞月球飛行時的慣性相同( (燃料消耗忽略不計燃料消耗忽略不計) )D各種機床和發(fā)電機的底座做得各種機床和發(fā)電機的底座做得很笨重，并用螺絲固定在地面上，很笨重，并用螺絲固定在地面上，目的是增大慣性目的是增大慣性質量質量是慣性大小是慣性大小的的唯一量度唯一量度質量越大，慣性質量越大，慣性越大越大課堂講義課堂講義借題發(fā)揮借題發(fā)揮 分析有關慣性的問題時，應注意慣性的三個性質：分析有關慣性的問題時，應注意慣性的三個性質： (1)普遍性普遍性：一切物體在任何情況下都具有慣性；：一切物體在任何情況下都具有慣性； (2)無關性無關性：慣性與物體的

16、運動狀態(tài)和受力情況均無關；：慣性與物體的運動狀態(tài)和受力情況均無關； (3)唯一性唯一性：慣性由物體的質量唯一決定：慣性由物體的質量唯一決定課堂講義課堂講義【例【例4】在勻速行駛的在勻速行駛的火車車廂內，有一人從火車車廂內，有一人從B點正上方相對車廂靜止點正上方相對車廂靜止釋放一個小球，不計空釋放一個小球，不計空氣阻力，則小球氣阻力，則小球()A可能落在可能落在A處處 B一定落在一定落在B處處C可能落在可能落在C處處 D以上都有可能以上都有可能圖圖312慣性慣性 在在水平方向水平方向保持與車速相保持與車速相同的速度同的速度 對伽利略的理想實驗的理解對伽利略的理想實驗的理解 對點練習對點練習1(2

17、013山東煙臺期末山東煙臺期末)下列敘下列敘述中符合物理學史實的是述中符合物理學史實的是()A伽利略認為力不是維持物體伽利略認為力不是維持物體運動的原因運動的原因B伽利略通過理想斜面實驗總伽利略通過理想斜面實驗總結出了慣性定律結出了慣性定律C牛頓認為力是改變物體運動牛頓認為力是改變物體運動狀態(tài)的原因狀態(tài)的原因D在伽利略和笛卡兒研究的基在伽利略和笛卡兒研究的基礎上，牛頓建立了慣性定律礎上，牛頓建立了慣性定律牛頓牛頓2伽利略的理想斜面實驗伽利略的理想斜面實驗說明說明()A亞里士多德關于運動亞里士多德關于運動和力的關系是正確的和力的關系是正確的B亞里士多德關于運動亞里士多德關于運動和力的關系是錯誤的

18、和力的關系是錯誤的C力是維持物體運動的力是維持物體運動的原因原因D物體的運動不需要力物體的運動不需要力來維持來維持對點練習對點練習亞里士多德的觀點：亞里士多德的觀點：力是維持物體運動的力是維持物體運動的原因原因實驗揭示了實驗揭示了力不是維持物力不是維持物體運動的原因體運動的原因3關于牛頓第一定律，下關于牛頓第一定律，下列說法中正確的是列說法中正確的是()A牛頓第一定律是在伽利牛頓第一定律是在伽利略略“理想實驗理想實驗”的基礎上總的基礎上總結出來的結出來的B不受力作用的物體是不不受力作用的物體是不存在的，故牛頓第一定律的存在的，故牛頓第一定律的建立毫無意義建立毫無意義C牛頓第一定律表明，物牛頓第

19、一定律表明，物體只有在不受外力作用時才體只有在不受外力作用時才具有慣性具有慣性D牛頓第一定律表明，物牛頓第一定律表明，物體只有在靜止或做勻速直線體只有在靜止或做勻速直線運動時才具有慣性運動時才具有慣性對牛頓第一定律的理解對牛頓第一定律的理解 對點練習對點練習牛頓第一定律是在牛頓第一定律是在伽利略伽利略“理理想實驗想實驗”的基礎上經(jīng)過抽象、的基礎上經(jīng)過抽象、加工、推理后加工、推理后總結總結出來的出來的 不受力不受力與與受合外力為零是受合外力為零是等效等效的的 慣性是物體的慣性是物體的固有屬性固有屬性4(2013北京西城區(qū)期末北京西城區(qū)期末)關關于慣性的大小，下列說法正于慣性的大小，下列說法正確的是確的是()A物體的速度越大，其慣物體的速度越大，其慣性就越大性就越大B物體的質量越大，其慣性物體的質量越大，其慣性就越大就越大C物體的加速度越大，其物體的加速度越大，其慣性就越大慣性就越大D物體所受的合力越大，物體所受的合力越大，其慣性就越大其慣性就越大對慣性的理解對慣性的理解 對點練習對點練習質量質量是慣性大小的是慣性大小的唯一量度唯一量度5如圖如圖313所示，冰壺在冰面運所示，冰壺在冰面運動時受到的阻力很小，可以在較