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

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

運動和力的關(guān)系目錄1

理想實驗的魅力2

牛頓第一定律3

慣性與質(zhì)量初中我們學習了牛頓第一定律的基本內(nèi)容，你能說說它揭示了物體運動遵循怎樣的規(guī)律嗎？滑冰運動員如果不用力，他會慢慢停下來。這是否與牛頓第一定律矛盾呢？問題學習任務一：理想實驗的魅力如圖所示，手推杯子使其運動，然后撤除手的作用．杯子的運動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，亞里士多德認為力是維持物體運動的原因亞里士多德

（古希臘哲學家）學習任務一：理想實驗的魅力ABCDEvθ若沒有摩擦阻力影響，物體將在水平面上永遠運動下去

伽利略認為，將人們引入歧途的是摩擦，于是他大膽猜想，如果沒有摩擦：該實驗就是著名的伽利略理想斜面實驗：它是一種科學研究的方法學習任務一：理想實驗的魅力學習任務一：理想實驗的魅力首先，“理想實驗”是以實踐為基礎的。所謂的“理想實驗”就是在真實的科學實驗的基礎上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，對實際過程作出更深入一層的抽象分析。其次，“理想實驗”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，都是從長期的社會實踐中總結(jié)出來的，并為實踐所證實了的。理想實驗：學習任務一：理想實驗的魅力在自然科學的理論研究中，“理想實驗”具有重要的作用。作為一種抽象思維的方法，“理想實驗”可以使人們對實際的科學實驗有更深刻的理解，可以進一步揭示出客觀現(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。“理想實驗”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認識正確與否的標準。相反，由“理想實驗”所得出的任何推論，都必須由觀察或?qū)嶒灥慕Y(jié)果來檢驗。理想實驗：學習任務一：理想實驗的魅力物體的運動不需要力來維持，力是改變物體運動狀態(tài)的原因。觀察猜想實驗推理結(jié)論伽利略1564-1642伽利略的觀點：愛因斯坦1879-1955“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應用的科學推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，它標志著物理學的真正開端?！睂W習任務一：理想實驗的魅力

如果運動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動，既不停下來也不偏離原來的方向。笛卡兒學習任務二：牛頓第一定律1.內(nèi)容：

一切物體總保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使它改變這種狀態(tài)。

（1）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。（2）物體不受外力時，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài).2.反映了力和運動的關(guān)系：學習任務二：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驗定律,它是在實驗事實的基礎上,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所處的運動狀態(tài):勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。③牛頓第一定律適用于物體所受合外力為零的情況。學習任務三：慣性與質(zhì)量下圖所示為人在路上奔跑時被絆倒的情景。分析人為什么會被絆倒。問題提示:題圖是人在路上奔跑時被絆倒的示意圖。在路上奔跑的人被絆倒時總是向前趴著倒下,原因是在路上奔跑的人被絆倒時,人的腳首先由于受力而停止向前運動,而人的上半身由于慣性仍要前進,所以人總是向前趴著倒下。學習任務三：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動狀態(tài)或靜止狀態(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”越大，運動狀態(tài)越難改變；反之，運動狀態(tài)就越容易改變。學習任務三：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“兩個表現(xiàn)”①不受外力的條件下，慣性表現(xiàn)出“保持”“原來的”運動狀態(tài)．②在受力條件下，慣性表現(xiàn)出運動狀態(tài)改變的難易程度．(4)慣性不是慣性定律.4．對慣性的理解學習任務三：慣性與質(zhì)量6．對質(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，是標量。在國際單位制中，質(zhì)量的單位是千克，符號為kg.5.質(zhì)量（mass）：是量度物體慣性大小的物理量。

考點一：對伽利略的斜面實驗的理解【例題1】理想實驗有時能深刻地反映自然規(guī)律。如圖所示,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。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;考點一：對伽利略的斜面實驗的理解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)。

(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(guān)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是推論考點一：對伽利略的斜面實驗的理解答案:(1)②③①④(2)B解析:步驟②是理想實驗的實驗基礎,屬于可靠的實驗事實,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。此題意在了解理想實驗和理論推導在物理科學探究中的作用,培養(yǎng)科學探究能力?？键c一：對伽利略的斜面實驗的理解【變式訓練1】

(多選)關(guān)于伽利略的理想實驗,下列說法正確的是(

)A.只要接觸面摩擦相當小,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.雖然是想象中的實驗,但是它建立在可靠的實驗基礎上考點一：對伽利略的斜面實驗的理解答案: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動下去,故A錯誤;沒有摩擦是不可能的,這個實驗實際上是永遠無法做到的,故B正確;若使用氣墊導軌進行實驗,可以提高實驗精度,但是仍然存在摩擦力,故C錯誤;雖然是想象中的實驗,但是它建立在可靠的實驗基礎上,故D正確?？键c二：對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動狀態(tài)B.伽利略的理想斜面實驗證明了力不是物體維持運動的原因C.牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時的運動規(guī)律,因此物體只在不受外力時才有慣性D.牛頓第一定律既揭示了物體保持原有運動狀態(tài)的原因,又揭示了運動狀態(tài)改變的原因考點二：對牛頓第一定律的理解答案:BD解析:物體在任何時候都有慣性,故C錯誤。由牛頓第一定律可知物體不受力時處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài),故A錯誤。牛頓第一定律揭示了運動和力的關(guān)系即力是改變物體運動狀態(tài)的原因,所以B、D正確。此題考查對牛頓第一定律的理解,需要真正理解運動和力的關(guān)系,培養(yǎng)學生的科學思維。考點二：對牛頓第一定律的理解【變式訓練2】如果正在做自由落體運動的物體所受的重力忽然消失,那么它的運動狀態(tài)應該是(

)A.懸浮在空中不動B.運動速度逐漸減小C.做豎直向下的勻速直線運動D.做豎直向下的勻加速直線運動考點二：對牛頓第一定律的理解答案:C解析:由題意可知,正在做自由落體運動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該保持它撤去外力時的運動狀態(tài),所以該物體應該做豎直向下的勻速直線運動。故正確答案為C?？键c三：慣性的理解和應用【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,是因為乒乓球的慣性小的緣故考點三：慣性的理解和應用答案: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錯誤,B正確;乒乓球可以快速抽殺,是因為乒乓球的質(zhì)量小,所以慣性小的緣故,故C正確;在