統(tǒng)編版高中物理高一新教材必修第一冊課件第四章-運動與力的關系1牛頓第一定律

1牛頓第一定律第四章

運動與力的關系[學習目標]

1.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.2.理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義.3.明確慣性的概念，會解釋有關的慣性現(xiàn)象.內(nèi)容索引自主預習預習新知夯實基礎重點探究啟迪思維探究重點達標檢測檢測評價達標過關物理生活與建模理想實驗及其在科學研究中的作用自主預習一、理想實驗的魅力1.亞里士多德認為：必須

，物體才能運動；沒有力的作用，物體就要

.2.伽利略的理想實驗(1)斜面實驗：讓靜止的小球從第一個斜面滾下，沖上第二個斜面，如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙?/p>

.減小第二個斜面的傾角，小球滾動的距離增大，但所達到的高度

.當?shù)诙€斜面放平，小球?qū)____

.(2)推理結論：力

(填“是”或“不是”)維持物體運動的原因.3.笛卡爾的觀點：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以_____

沿

運動，既不停下來也不偏離原來的方向.有力作用在物體上靜止在一個地方原來釋放時的高度相同永遠運動下去不是同一速度同一直線二、牛頓物理學的基石——慣性定律1.牛頓第一定律：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：物體具有保持原來

狀態(tài)或

狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性.牛頓第一定律也叫做

定律.三、慣性與質(zhì)量描述物體慣性的物理量是它們的

，

是物體慣性大小的惟一量度.勻速直線運動靜止迫使它改變這種狀態(tài)勻速直線運動慣性靜止質(zhì)量質(zhì)量[即學即用]判斷下列說法的正誤.(1)伽利略的理想實驗是永遠無法做到的.()(2)伽利略的理想實驗說明了力是維持物體運動的原因.()(3)牛頓第一定律是由實驗直接歸納總結得出的.()(4)由牛頓第一定律可知，當一個做勻加速直線運動的物體所受外力全部消失時，物體立刻靜止.()(5)速度越大，物體的慣性越大.()(6)受力越大，物體的慣性越大.()答案√×××××重點探究一、對伽利略理想實驗的理解[導學探究]

伽利略的斜面實驗的各個過程，哪些可以通過實驗完成？哪些是推理得出的？答案答案小球從斜面上滾下，可以滾上另一斜面，是實驗事實，可以通過實驗完成，其余各個結論是由推理得出的，不可以用實驗完成.[知識深化]1.伽利略的理想實驗推論：一切運動著的物體在沒有受到外力的時候，它的速度將保持不變，并且一直運動下去.2.理想實驗的意義：伽利略理想實驗是以可靠的實驗事實為基礎，經(jīng)過抽象思維，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.伽利略的研究方法的核心是把實驗和邏輯推理相結合.①減小第二個斜面的傾角，小球在這一斜面上仍然要達到原來的高度；②兩個斜面對接，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面；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)的勻速運動.(1)請將上述理想實驗的設想步驟按照正確的順序排列：

(填寫序號即可).例1理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律.如圖1所示，伽利略設想了一個理想實驗，其中有一個是實驗事實，其余是推論.圖1答案解析②③①④解析步驟②是理想實驗的實驗基礎，屬于可靠的事實，在此基礎上利用推理，先得到小球不受阻力作用將上升到原來釋放時的高度的推論，再設想減小第二個斜面的傾角直至第二個斜面成為水平面時，得到小球?qū)蛩龠\動的推論.所以正確的排列順序是②③①④，正確的分類是②是事實，①③④是推論.(2)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.下列關于事實和推論的分類正確的是

A.①是事實，②③④是推論B.②是事實，①③④是推論C.③是事實，①②④是推論D.④是事實，①②③是推論答案√[導學探究]

1.日常生活中，我們有這樣的經(jīng)驗：馬拉車，車就前進，停止用力，車就停下來，是否有力作用在物體上物體才能運動呢？馬不拉車時，車為什么會停下來呢？答案不是.因為受到阻力的作用.2.如果沒有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上運動的物體的運動狀態(tài)會改變嗎？答案如果沒有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上運動的物體將保持這個速度沿直線永遠運動下去.二、對牛頓第一定律的理解答案[知識深化]1.運動狀態(tài)改變即速度發(fā)生變化，有三種情況：(1)速度的方向不變，大小改變.(2)速度的大小不變，方向改變.(3)速度的大小和方向同時發(fā)生改變.2.對牛頓第一定律的理解(1)定性說明了力和運動的關系：①力是改變物體運動狀態(tài)的原因，或者說力是產(chǎn)生加速度的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因.②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固有屬性——慣性.因此牛頓第一定律也叫慣性定律.例2關于牛頓第一定律，下列說法中錯誤的是

A.牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時的運動規(guī)律B.牛頓第一定律就是慣性C.不受外力作用時，物體的運動狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性D.物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化時，物體必定受到外力的作用答案解析√解析牛頓第一定律有三層含義：不受力時物體將保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，這是由于一切物體都具有慣性；受到力的作用物體的運動狀態(tài)就要發(fā)生變化，從而揭示出力是改變物體運動狀態(tài)的原因；指出了物體在不受力時的運動狀態(tài)，故選項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動規(guī)律，兩者是不同的概念，不可混為一談，選項B錯誤.規(guī)律總結牛頓第一定律描述了物體不受外力作用時的狀態(tài)——總保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，同時揭示了力和運動的關系——力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因.分析此類問題時要注意牛頓第一定律與慣性的區(qū)別.針對訓練1

關于牛頓第一定律的下列說法中，正確的是

A.牛頓第一定律是以伽利略的理想實驗為基礎的，因此可用實驗來直接

驗證B.牛頓第一定律中提出的物體不受外力作用的條件是不可能達到的，所以

這條定律可能是錯誤的C.牛頓第一定律實際上是伽利略一個人的研究成果D.牛頓第一定律是在大量實驗事實的基礎上，通過進一步推理而概括總結

出來的√答案三、慣性的理解和應用[導學探究]

(1)自行車比賽中，高速行進的自行車受到障礙物阻礙，人會向哪倒地？這是什么原因造成的？答案向前.這是因為人具有慣性.(2)“同一物體在地球上的重力比在月球上大，所以物體在地球上的慣性比在月球上的大”，這種說法對嗎？為什么？答案不對.慣性只與質(zhì)量大小有關，與地理位置無關.雖然物體在地球上的重力比在月球上大，但物體的質(zhì)量不變，即慣性不變.答案[知識深化]1.慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性.2.物體慣性的大小由質(zhì)量決定，與物體的運動狀態(tài)無關，與是否受力無關，與物體的速度大小無關.3.慣性的表現(xiàn)(1)在不受力的條件下，慣性表現(xiàn)出“保持”原來的運動狀態(tài)，有“惰性”的意思.(2)在受力的條件下，慣性表現(xiàn)為運動狀態(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.例3關于物體的慣性，以下說法中正確的是

A.物體的運動速度越大，物體越難停下來，說明運動速度大的物體慣性大B.汽車突然減速時，車上的人向前傾，拐彎時人會往外甩，而汽車勻速

前進時，車上的人感覺平穩(wěn)，說明突然減速和拐彎時人有慣性，勻速

運動時沒有慣性C.在同樣大小的力的作用下，運動狀態(tài)越難改變的物體，其慣性一定越大D.在長直水平軌道上勻速運動的火車上，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一人向上

跳起后，發(fā)現(xiàn)落回原處，這是因為人跳起后，車繼續(xù)向前運動，人落下

后必定向后偏些，但因時間太短，偏后距離太小，不明顯而已√答案解析解析物體的慣性大小只由質(zhì)量決定，與物體的速度大小無關，A錯誤；一切物體均有慣性，不論物體處于加速、減速還是勻速運動狀態(tài)，B錯誤；同樣大小的力作用于物體上，運動狀態(tài)越難改變，說明物體保持原來運動狀態(tài)的本領越大，慣性也越大，所以C正確；人向上跳起后，人在水平方向不受外力作用，由于慣性，人在水平方向的速度不變，與車速相同，因此仍落在車廂內(nèi)原處，D錯誤.針對訓練2關于物體的慣性，下列有關說法正確的是

A.物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性B.已知月球上的重力加速度是地球上的

，故一個物體從地球移到月球

慣性減小為原來的C.同一物體運動越快越難停止運動，說明物體的速度越大，其慣性越大D.由于巨輪慣性很大，施力于巨輪，經(jīng)過很長一段時間后慣性變小√答案解析解析慣性是指物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，所以物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性，其大小和物體的質(zhì)量有關系，與物體的運動狀態(tài)及是否受力無關，A正確，C、D錯誤；在月球上和在地球上，重力加速度的大小不一樣，所受的重力大小也就不一樣了，但質(zhì)量不變，慣性也不變，B錯誤.達標檢測1.(伽利略的理想實驗)理想實驗是科學研究中的一種重要方法，它把可靠的事實和合理的推論結合起來，可以深刻地揭示自然規(guī)律.關于伽利略的理想實驗，下列說法正確的是

A.只要接觸面“相當光滑”，物體在水平面上就能勻速運動下去B.這個實驗實際上是永遠無法做到的C.利用氣墊導軌，就能使實驗成功D.要使物體運動就必須有力的作用，沒有力的作用物體就靜止答案解析√12345解析理想實驗在實際情況下是永遠不能實現(xiàn)的，其條件永遠是理想化的，選項B正確；即使接觸面“相當光滑”，也不會達到?jīng)]有摩擦力的程度，選項A錯誤；利用氣墊導軌當然也不能實現(xiàn)“理想”的條件，仍然存在一定的阻力，只不過阻力很小而已，選項C錯誤；力是改變物體運動狀態(tài)的原因，并不是維持物體運動狀態(tài)的原因，選項D錯誤.123452.(物體運動狀態(tài)的改變)(多選)下列過程中，力改變物體運動狀態(tài)的是

A.把橡皮泥捏成不同造型

B.進站的火車受阻力緩緩停下C.蘋果受重力豎直下落

D.用力把鉛球推出答案解析√√√12345解析

把橡皮泥捏成不同造型，橡皮泥的形狀發(fā)生變化，屬于力改變物體的形狀，故A不符合題意；進站的火車受阻力緩緩停下，速度在減小，屬于力改變物體的運動狀態(tài)，故B符合題意；蘋果受重力豎直下落，蘋果在重力作用下，速度越來越快，屬于力改變物體的運動狀態(tài)，故C符合題意；用力把鉛球推出，鉛球在重力作用下，運動速度和運動方向都在發(fā)生改變，屬于力改變物體的運動狀態(tài)，故D符合題意.123453.(牛頓第一定律的理解)關于牛頓第一定律，下列說法正確的是

A.力是維持物體運動的原因，沒有力的物體將保持靜止，比如自行車B.物體的速度不斷增大，表示物體必受力的作用C.物體如果向正北方向運動，其所受外力方向必須指向正北D.不受力的物體將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，而受力的物體運動狀態(tài)

一定改變√答案解析12345解析根據(jù)牛頓第一定律的內(nèi)容可以判斷力是改變物體運動狀態(tài)的原因，不受力的物體將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，故A錯誤，B正確；若物體向正北方向做勻速直線運動，則物體不受力或所受合外力為零，C錯誤；物體受到力的作用，若合外力為0，則物體也可以保持運動狀態(tài)不變，故D錯誤.123454.(對慣性的理解)物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)稱為慣性.下列有關慣性的說法中，正確的是

A.乘坐汽車時系好安全帶可減小慣性B.運動員跑得越快慣性越大C.宇宙飛船在太空中也有慣性

D.汽車在剎車時才有慣性√答案解析12345解析乘坐汽車時系好安全帶，不是可以減小慣性，而是在緊急剎車時可以防止人由于慣性飛離座椅，所以A錯誤；質(zhì)量是物體慣性大小的惟一量度，與物體的速度的大小無關，所以B、D錯誤；一切物體都有慣性，在太空中宇宙飛船的質(zhì)量是不變的，所以其慣性也不變，所以C正確.123455.(慣性的應用)對于一些實際生活中的現(xiàn)象，某同學試圖從慣性角度加以解釋，其中正確的是

A.采用了大功率的發(fā)動機后，某些一級方程式賽車的速度甚至能超過某些

老式螺旋槳飛機的速度，這表明：可以通過科學進步使小質(zhì)量的物體

獲得大慣性B.“強弩之末，勢不能穿魯縞”，這表明強弩的慣性減小了C.貨運列車運行到不同的車站時，經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂，這會改變

它的慣性D.自行車轉(zhuǎn)彎時，車手一方面要適當?shù)目刂扑俣?，另一方面要將身體稍微

向里傾斜，這是為了通過調(diào)控人和車的慣性達到安全行駛的目的√答案解析12345解析慣性是物體的固有屬性，大小只與物體的質(zhì)量有關，質(zhì)量越大，慣性越大，與其它任何因素均無關，故A、B錯誤；摘下或加掛一些車廂，改變了質(zhì)量，從而改變了慣性，故C正確；人和車的質(zhì)量不變，則其慣性不變，故D錯誤.12345理想實驗及其在科學研究中的作用所