【課件】課時(shí)4.1 （課件）牛頓第一定律（人教版2019必修第一冊(cè)）

課時(shí)4.1牛頓第一定律自主預(yù)習(xí)重點(diǎn)探究課堂小結(jié)隨堂訓(xùn)練【學(xué)習(xí)目標(biāo)】（1）知道力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因或物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持；（2）理解牛頓第一定律，知道它是邏輯推理的結(jié)果，不是實(shí)驗(yàn)定律；（3）理解慣性的概念，知道質(zhì)量是物體慣性大小的量度；（4）能夠解釋一些慣性現(xiàn)象；1力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系一、理想斜面實(shí)驗(yàn)1.亞里士多德的觀點(diǎn)：力是_____物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。2.伽利略的觀點(diǎn)：力不是_____物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。3.笛卡兒的觀點(diǎn)：如果沒有其他原因，運(yùn)動(dòng)的物體將繼續(xù)以_________沿著同一條直線運(yùn)動(dòng)，既不會(huì)_______，也不會(huì)_____原來(lái)的方向。維持維持同一速度停下來(lái)偏離【探究活動(dòng)】如圖是伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)原理圖。情景1：如圖甲所示，對(duì)稱斜面，小球無(wú)摩擦滾下。情景2：如圖乙所示，減小另一側(cè)斜面傾角，小球從同一位置自由釋放滾下。情景3：如圖丙所示，把另一側(cè)斜面放平，小球滾下。二、牛頓第一定律1.牛頓第一定律的內(nèi)容：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.慣性(1)物體保持原來(lái)

狀態(tài)或

狀態(tài)的性質(zhì)叫作慣性.牛頓第一定律也被叫作

定律.(2)慣性是物體的

屬性，一切物體都具有慣性.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)靜止慣性固有二、牛頓第一定律1.牛頓第一定律的內(nèi)容：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.慣性(1)物體保持原來(lái)

狀態(tài)或

狀態(tài)的性質(zhì)叫作慣性.牛頓第一定律也被叫作

定律.(2)慣性是物體的

屬性，一切物體都具有慣性.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)靜止慣性固有【歸納總結(jié)】1.物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持:(1)運(yùn)動(dòng)的物體若不受力，物體將勻速運(yùn)動(dòng)下去。(2)靜止的物體若不受力，物體將保持靜止。2.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。2知識(shí)點(diǎn)一

伽利略理想實(shí)驗(yàn)[合作探究]在伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)的各個(gè)過(guò)程中，哪些可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)完成？哪些是推理得出的？理想實(shí)驗(yàn)的意義：（1）伽利略理想實(shí)驗(yàn)是以可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，從而更深刻地揭示了自然規(guī)律，推翻了亞里士多德對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，伽利略的研究方法的核心是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合。（2）第一次確立了物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位?！纠?】理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究中的一種重要方法，它把可靠的事實(shí)和合理的推論結(jié)合起來(lái)，可以深刻地揭示自然規(guī)律.關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.只要接觸面足夠光滑，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)，但它是建立在可靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的【解析】只要接觸面有摩擦力，物體就不會(huì)永遠(yuǎn)勻速運(yùn)動(dòng)下去，而實(shí)際的接觸面不可能達(dá)到理想狀態(tài)的光滑；伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)上的合理推理，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，A、B、D正確.【例2】(多選)科學(xué)家關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的研究對(duì)樹立正確的自然觀具有重要作用。下列說(shuō)法符合歷史事實(shí)的是(

)A.亞里士多德認(rèn)為:必須有力作用在物體上，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才會(huì)改變B.伽利略通過(guò)“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論:一旦物體具有某一速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去C.笛卡兒指出: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(lái)也不偏離原來(lái)的方向D.牛頓認(rèn)為，物體具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)【解析】選B、C、D。亞里士多德認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持，A錯(cuò)誤；牛頓根據(jù)選項(xiàng)B中伽利略的正確觀點(diǎn)和選項(xiàng)C中笛卡兒的正確觀點(diǎn)，得出了物體具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，選項(xiàng)B、C、D正確。2知識(shí)點(diǎn)二

牛頓第一定律【活動(dòng)探究】（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？（2）如果沒有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)改變嗎？1.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的三種情況:物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就是指物體的運(yùn)動(dòng)速度，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變就是指運(yùn)動(dòng)速度的改變。而速度是矢量，既有大小，又有方向。故運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變有以下三種情況:(1)速度的方向不變、大小改變，如勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(2)速度的方向改變、大小不變，如汽車拐彎時(shí)保持速率不變的曲線運(yùn)動(dòng)。(3)速度的方向改變、大小改變，如擺球的自由擺動(dòng)。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：①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.②物體不受外力時(shí)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).(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慣性定律.(3)牛頓第一定律是牛頓在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上得出的，是在理想實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加以科學(xué)推理和抽象得到的，但其得到的一切結(jié)論經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明都是正確的.(4)牛頓第一定律無(wú)法用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證.它所描述的是一種理想狀態(tài)，即不受外力的狀態(tài).【例4】(多選)關(guān)于牛頓第一定律，下列說(shuō)法中正確的是(

) A.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 B.牛頓第一定律就是慣性 C.不受外力作用時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性

D.物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，物體必定受到外力的作用

解析牛頓第一定律有三層含義：不受力時(shí)物體將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這是由于一切物體都具有慣性；受到力的作用物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就要發(fā)生變化，從而揭示出力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；指出了物體在不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故選項(xiàng)A、C、D正確；牛頓第一定律并不是慣性，慣性是物體的一種性質(zhì)，而牛頓第一定律是物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，兩者是不同的概念，不可混為一談，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。答案ACD【例5】如圖所示，在一輛表面光滑的足夠長(zhǎng)的小車上，有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)小球(m1>m2)，兩個(gè)小球原來(lái)隨車一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車突然停止時(shí)，如不考慮其他阻力，則兩個(gè)小球(

)A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.無(wú)法確定【解析】選B。當(dāng)小車停止時(shí)，兩小球在水平方向上不受力的作用，由牛頓第一定律知均保持原來(lái)的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故兩小球一定不相碰。則A、C、D錯(cuò)誤，B正確。3知識(shí)點(diǎn)三

慣性的理解和應(yīng)用【問(wèn)題探究】(1)公交車快速啟動(dòng)時(shí)，乘客為什么會(huì)向后傾倒?(2)公交車急剎車時(shí)，乘客為什么會(huì)向前傾倒?(3)運(yùn)動(dòng)的乒乓球很容易被抽殺，而運(yùn)動(dòng)的重型汽車卻很難停下來(lái)，這是為什么?(4)從(3)中你能得出什么結(jié)論?1.慣性與質(zhì)量的關(guān)系 (1)慣性是物體的固有屬性，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，慣性越大。2.慣性與力的關(guān)系 (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)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，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)娇欤粦T性越大，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。 (3)慣性與物體的受力情況無(wú)關(guān)。3.慣性與速度的關(guān)系 (1)速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，慣性是物體本身固有的性質(zhì)。 (2)一切物體都有慣性，并且慣性的大小由物體本身決定，與物體是否有速度及速度的大小無(wú)關(guān)。4.慣性與慣性定律的關(guān)系 (1)慣性是物體具有的一種固有屬性。慣性定律是物體不受外力作用時(shí)所遵守的一條規(guī)律，屬于不同于規(guī)律。 (2)慣性使物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，但能否保持取決于其受力情況。當(dāng)物體不受外力(或所受合外力為零)時(shí)，物體將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。慣性定律揭示了物體的慣性，正因?yàn)槲矬w有慣性，物體的運(yùn)動(dòng)才不需要力來(lái)維持?！纠?】如圖所示，木塊放在表面光滑的小車上并隨小車一起沿桌面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小車遇到障礙物而突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，車上的木塊將(

)A.立即停下來(lái)

B.立即向前倒下C.立即向后倒下

D.仍繼續(xù)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)【解析】車停止前，木塊和小車一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，并且木塊和小車具有共同的速度，當(dāng)小車突然停止時(shí)，由于木塊在光滑的接觸面上，水平方向不受力，因此由于慣性，木塊還要保持原來(lái)的速度向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確。答案D4課堂訓(xùn)練1.一天下著傾盆大雨，某人乘坐列車時(shí)發(fā)現(xiàn)，車廂的雙層玻璃窗內(nèi)積水了。列車進(jìn)站過(guò)程中(箭頭表示列車進(jìn)站的方向)，他發(fā)現(xiàn)水面的形狀是如圖所示中的(

C

)2.(多選)一汽車在路面情況相同的公路上直線行駛，下面關(guān)于車速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的討論，正確的是(

)A.車速越大，它的慣性越大B.質(zhì)量越大，它的慣性越大C.車速越大，剎車后滑行的路程越長(zhǎng)，慣性不變D.車速越大，剎車后滑行的路程越長(zhǎng)，所以慣性越大【解析】選B、C。慣性是物體本身的固有屬性，不隨外界條件的變化而變化，只由本身的質(zhì)量決定，物體的質(zhì)量越大，其慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變，物體的質(zhì)量越小，其慣性就越小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變，B正確，A、D錯(cuò)。物體的速度越大，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度的改變量越大，剎車后滑行的路程越長(zhǎng)，但慣性不變，C正確。3.有一儀器中電路如圖所示，其中M是質(zhì)量較大的一個(gè)金屬塊，兩端與彈簧相連接。將儀器固定在一輛汽車上，當(dāng)汽車向前開動(dòng)時(shí)，哪只燈亮?當(dāng)汽車急剎車時(shí)，哪只燈亮?為什么?【解析】當(dāng)汽車向前開動(dòng)時(shí)，汽車的速度變大了，而金屬塊由于慣性，將保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，從而使綠燈所在的電路被接通，所以向前開動(dòng)時(shí)綠燈亮；急剎車時(shí)，汽車的速度變小了，而金屬塊由于慣性，將保持原來(lái)的速度運(yùn)動(dòng)，從而使紅燈所在的電路被接通，所以急剎車時(shí)紅燈亮。答案：見解析4.下面關(guān)于慣性的說(shuō)法中，正確的是(

)A.運(yùn)動(dòng)速度大的物體比運(yùn)動(dòng)速度小的物體難以停下來(lái)，所以運(yùn)動(dòng)速度大的物體具有較大的慣性B.物體受的推力越大，要它停下來(lái)就越困難，所以物體受的推力越大，則慣性越大C.物體的體積越大，慣性越大D.物體含的物質(zhì)越多，慣性越大【解析】選D。質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大，慣性大，質(zhì)量小，慣性小，D對(duì)；慣性大小與物體運(yùn)動(dòng)速度、受力大小、體積大小等因素?zé)o關(guān)，A、B、C錯(cuò)。5.關(guān)于慣性的下列說(shuō)法中正確的是(

)A.物體能夠保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性B.物體不受外力作用時(shí)才有慣性C.物體靜止時(shí)有慣性，一開始運(yùn)動(dòng)，不再保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，也就失去了慣性D.物體靜止時(shí)沒有慣性，只有始終保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才有慣性【解析】選