新教材魯科版必修第一冊(cè)第5章第1節(jié)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律課件（45張）

第1節(jié)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律第5章2021內(nèi)容索引0102課前篇自主預(yù)習(xí)課堂篇探究學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)目標(biāo)思維導(dǎo)圖1.知道伽利略實(shí)驗(yàn)及其推理過程,知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法。(物理觀念)2.理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。(物理觀念)3.理解慣性的概念,會(huì)解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象。(物理觀念)課前篇自主預(yù)習(xí)必備知識(shí)一、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系1.亞里士多德的觀點(diǎn):有外力作用時(shí)物體才能運(yùn)動(dòng),要維持物體的運(yùn)動(dòng)就需要外力。2.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)(1)過程:①事實(shí):如圖所示,讓小球沿光滑斜面從左側(cè)某高處滾下時(shí),無論右側(cè)斜面坡度如何,它都會(huì)沿斜面上升到與出發(fā)點(diǎn)幾乎等高的地方。②事實(shí):斜面傾角越小,小球運(yùn)動(dòng)到同一高度所經(jīng)歷的路程越遠(yuǎn)。③邏輯推理:當(dāng)斜面傾角逐漸減小到零,右側(cè)變?yōu)樗矫鏁r(shí),小球?yàn)榱诉_(dá)到那個(gè)永遠(yuǎn)無法達(dá)到的高度而一直運(yùn)動(dòng)下去。在這種情況下,小球在水平方向上沒有受力,卻會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。(2)結(jié)論:力不是維持物體的運(yùn)動(dòng)的原因,亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。

3.笛卡兒的觀點(diǎn):笛卡兒把伽利略的結(jié)論推廣到?jīng)]有重力、摩擦力、空氣阻力等更理想的情況,進(jìn)一步完善了伽利略的觀點(diǎn)。他指出:若沒有其他原因,運(yùn)動(dòng)物體將繼續(xù)以原來的速度沿直線運(yùn)動(dòng)。二、牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律及其意義1.牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài),除非有外力迫使它改變這種狀態(tài)。2.意義:(1)正確揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,即力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。(2)物體不受外力或合外力為0時(shí),物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)。三、慣性與質(zhì)量1.慣性:任何物體都有保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)不變的屬性就叫慣性。2.慣性大小:表現(xiàn)為改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度。3.慣性的量度:質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。自我檢測(cè)1.正誤辨析(1)亞里士多德認(rèn)為物體的自然狀態(tài)是靜止,只有當(dāng)它受到力的作用才會(huì)運(yùn)動(dòng)。(

)解析

亞里士多德認(rèn)為必須有力作用,物體才運(yùn)動(dòng),沒有力作用,物體一定靜止,力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。答案

√(2)伽利略認(rèn)為力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。(

)解析

伽利略通過理想實(shí)驗(yàn)得出,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持,力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。答案

√(3)笛卡兒認(rèn)為若沒有力作用,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不會(huì)改變。(

)解析

笛卡兒認(rèn)為若沒有力作用,物體將保持原來的速度運(yùn)動(dòng),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。答案

√(4)運(yùn)動(dòng)速度大的物體,不能很快停下來,是因?yàn)樗俣却髸r(shí),慣性也大。(

)解析

物體的慣性大小僅與物體的質(zhì)量有關(guān),與其他因素都沒關(guān)系。質(zhì)量越大的物體,它的慣性越大。答案

×(5)牛頓認(rèn)為力的真正效果總是改變物體的速度,而不是使物體運(yùn)動(dòng)。(

)解析

力的作用效果是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即產(chǎn)生加速度,改變物體的速度。答案

√(6)在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來,是由于沒有外力維持木塊運(yùn)動(dòng)。(

)解析

在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來的原因是受到了地面給物體的摩擦力,改變了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。答案

×2.以下說法正確的是(

)A.物體不受外力作用時(shí),一定處于靜止?fàn)顟B(tài)B.要物體運(yùn)動(dòng)必須有力的作用,沒有力的作用,物體將靜止C.要物體靜止必須有力作用,沒有力的作用,物體將運(yùn)動(dòng)D.物體不受外力作用時(shí),總保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)解析

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,B、C錯(cuò)誤;物體不受外力作用時(shí),將處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),A錯(cuò)誤,D正確。答案

D3.關(guān)于慣性,下列說法正確的是(

)A.靜止的火車啟動(dòng)時(shí)速度變化緩慢,是因?yàn)榛疖囲o止時(shí)慣性大B.戰(zhàn)斗機(jī)投入戰(zhàn)斗時(shí),必須拋掉副油箱,是要減小慣性,保證其運(yùn)動(dòng)的靈活性C.在繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的宇宙飛船內(nèi)的物體處于失重狀態(tài),因而不存在慣性D.乒乓球可以快速抽殺,是因?yàn)槠古仪驊T性大解析

靜止的火車啟動(dòng)緩慢是因?yàn)榛疖囐|(zhì)量大,從而慣性大,不是因?yàn)殪o止,故A錯(cuò)誤;拋掉副油箱,減小了飛機(jī)的質(zhì)量,從而減小慣性,保證其運(yùn)動(dòng)的靈活性,故B正確;物體在失重狀態(tài)下仍有慣性,故C錯(cuò)誤;乒乓球質(zhì)量小,故慣性小,可以快速抽殺,故D錯(cuò)誤。答案

B課堂篇探究學(xué)習(xí)問題一對(duì)牛頓第一定律的理解情境探究如圖所示,冰壺在冰面上的運(yùn)動(dòng)。如果摩擦阻力比較大,冰壺很快停下來;如果摩擦阻力很小,冰壺能滑得很遠(yuǎn);如果摩擦阻力為零,冰壺將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。試結(jié)合上述現(xiàn)象討論:(1)牛頓第一定律中“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”說明運(yùn)動(dòng)與力有什么關(guān)系?(2)根據(jù)牛頓第一定律思考,如果物體不受外力作用,物體將處于什么狀態(tài)?要點(diǎn)提示

(1)說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。(2)原來靜止的物體,不受外力時(shí),仍然靜止;原來運(yùn)動(dòng)的物體,不受外力時(shí),將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。知識(shí)點(diǎn)撥對(duì)牛頓第一定律的理解

要點(diǎn)筆記改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的三種情況:(1)速度大小改變,方向不變。(2)速度方向改變,大小不變,即速率不變。(3)速度的大小和方向都改變。實(shí)例引導(dǎo)例1關(guān)于牛頓第一定律,下列說法正確的是(

)A.牛頓第一定律是依靠實(shí)驗(yàn)事實(shí),直接歸納總結(jié)得出的B.根據(jù)牛頓第一定律可知,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因C.根據(jù)牛頓第一定律可知,力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D.牛頓第一定律反映了物體受到外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律解析

牛頓第一定律是牛頓在伽利略等前人實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)邏輯推理得出的,是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),但又不是完全通過實(shí)驗(yàn)得出,故A錯(cuò)誤;根據(jù)牛頓第一定律可以知道,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,故B正確,C錯(cuò)誤;由牛頓第一定律可以知道,物體在不受力的作用時(shí)保持靜止?fàn)顟B(tài)或做勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。所以牛頓第一定律反映了物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,故D錯(cuò)誤。答案

B規(guī)律方法

牛頓第一定律巧應(yīng)用(1)由“因”索“果”:在判斷力與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系時(shí),一定要把握準(zhǔn)牛頓第一定律的含義,即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。(2)由“果”索“因”:如果物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,則物體必然受到不為零的合外力的作用,所以判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變以及如何改變,應(yīng)分析物體的受力情況。(3)應(yīng)用步驟:應(yīng)用牛頓第一定律解釋有關(guān)現(xiàn)象時(shí),一要看物體原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),二要看物體現(xiàn)在的受力情況及所受合力是否為零,最后判斷由于物體具有慣性將會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象。變式訓(xùn)練1關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,下列說法正確的是(

)A.物體的速度不斷增大,表示物體必受外力的作用B.物體向著某個(gè)方向運(yùn)動(dòng),則在這個(gè)方向上必受力的作用C.物體的速度大小不變,則其所受的合外力必為零D.物體處于平衡狀態(tài),則該物體必不受外力作用解析

當(dāng)物體速度增大時(shí),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,而力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,故物體必受外力作用,故A項(xiàng)正確;物體向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng),可以不在此方向上受力的作用,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)物體的速度大小不變時(shí),其速度方向可能發(fā)生變化,即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能變化,合外力不一定為零,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;物體處于平衡狀態(tài)時(shí),所受合外力為零,并不是物體不受外力作用,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案

A問題二對(duì)慣性的理解和應(yīng)用情境探究請(qǐng)你用慣性的知識(shí)來解釋一下為什么當(dāng)你奔跑時(shí)碰到石塊,會(huì)向前跌倒;而如果你踩到西瓜皮,會(huì)向后倒?要點(diǎn)提示

奔跑時(shí)碰到石塊,人的下半身就停了下來,而人的上半身由于慣性,仍然保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以會(huì)向前跌倒。如果你踩到西瓜皮,腳有一個(gè)向前運(yùn)動(dòng)的較大的速度,而人的上半身由于慣性,仍保持原來的狀態(tài),所以會(huì)向后倒。知識(shí)點(diǎn)撥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.慣性與力無關(guān)(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。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質(zhì)量決定,與物體是否有速度及速度的大小無關(guān)。4.慣性的表現(xiàn)(1)不受力時(shí),慣性表現(xiàn)為保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),有“惰性”的意思。(2)受力時(shí),慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度。質(zhì)量越大,慣性越大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。要點(diǎn)筆記慣性和慣性定律的區(qū)別:慣性是一切物體所具有的一種性質(zhì),不需要附加限制條件;而慣性定律(牛頓第一定律)是一切物體在不受外力作用時(shí),物體運(yùn)動(dòng)所遵循的規(guī)律。在慣性定律中所說的物體沒有受到外力作用是一種理想情況。實(shí)例引導(dǎo)例2關(guān)于慣性的大小,下列敘述正確的是(

)A.兩個(gè)質(zhì)量相同的物體,在阻力相同的情況下,速度大的不容易停下來,所以速度大的物體慣性大B.兩個(gè)質(zhì)量相同的物體,不管速度大小如何,它們的慣性的大小一定相同C.推動(dòng)地面上靜止的物體,要比維持這個(gè)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)所需的力大,所以物體靜止時(shí)慣性大D.在月球上舉重比在地球上容易,所以質(zhì)量相同的物體在月球上比在地球上慣性小解析

物體的慣性的大小是由物體的質(zhì)量決定的,質(zhì)量相同,則慣性大小相同,慣性的大小與物體的位置、是否受力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化均無關(guān)。故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。答案

B變式訓(xùn)練2關(guān)于物體的慣性,下列說法正確的是(

)A.騎自行車的人,上坡前要緊蹬幾下,是為了增大慣性沖上坡B.子彈從槍膛中射出后,在空中飛行速度逐漸減小,因此慣性也減小C.物體慣性的大小,由物體的質(zhì)量大小決定D.物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)的瞬間,它的慣性最大解析

騎自行車的人,上坡前要緊蹬幾下是為了增大人和自行車整體的動(dòng)能,使得可以克服重力和路面摩擦力做功,提升高度,并不是增大慣性,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。B、C、D項(xiàng),慣性是固有屬性,只與物體本身質(zhì)量有關(guān),與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力情況無關(guān),故B、D項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確。答案

C隨堂檢測(cè)1.如圖所示,為現(xiàn)代人在實(shí)驗(yàn)室所做的伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的頻閃照片的組合圖。實(shí)驗(yàn)中把小球從左側(cè)斜面的某個(gè)位置由靜止釋放,它將沖上右側(cè)斜面,頻閃照片顯示小球在右側(cè)斜面運(yùn)動(dòng)過程中相鄰的兩個(gè)小球間的距離依次減小;如果右側(cè)斜面變成水平,頻閃照片顯示小球在右側(cè)斜面運(yùn)動(dòng)過程中相鄰的兩小球間的距離幾乎相等。對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn),以下敘述正確的是(

)A.小球沖上右側(cè)斜面后做減速運(yùn)動(dòng),表明“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的結(jié)論是正確的B.小球最終也會(huì)在右側(cè)水平面上停下來,表明“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的結(jié)論是正確的C.因?yàn)闆]有絕對(duì)光滑的斜面或者平面,所以伽利略提出的“如果沒有摩擦阻力,小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去”的結(jié)論是荒謬可笑的D.上述實(shí)驗(yàn)表明“如果沒有摩擦阻力,小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去”的結(jié)論是正確的解析

小球沖上右側(cè)斜面后做減速運(yùn)動(dòng),表明“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的結(jié)論是錯(cuò)誤的,故A錯(cuò)誤;小球最終也會(huì)在右側(cè)水平面上停下來,是由于受到摩擦力的作用,故B錯(cuò)誤;因?yàn)闆]有絕對(duì)光滑的斜面或者平面,所以伽利略提出的“如果沒有摩擦阻力,小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去”的結(jié)論是一種理想的推論,但是卻有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義,它開創(chuàng)了物理量研究的新方法,故C錯(cuò)誤;上述實(shí)驗(yàn)表明“如果沒有摩擦阻力,小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去”的結(jié)論是正確的,故D正確。答案

D2.關(guān)于牛頓第一定律,下列說法正確的是(

)A.牛頓第一定律是一條實(shí)驗(yàn)定律B.牛頓第一定律說明力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因C.慣性定律和慣性的實(shí)質(zhì)是相同的D.物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持解析

牛頓第一定律反映的是物體在不受力的情況下所遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,而自然界中不受力的物體是不存在的,因此它是理想條件下的運(yùn)動(dòng)定律,但不是實(shí)驗(yàn)定律,它來源于大量真實(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn),但不能用真實(shí)的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由牛頓第一定律可知,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持,力的本質(zhì)是使物體發(fā)生形變的原因、是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因、是使物體產(chǎn)生加速度的原因,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,D正確;慣性是物體的固有屬性,慣性定律是在一定條件下物體運(yùn)動(dòng)遵循的規(guī)律,二者實(shí)質(zhì)不同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。答案

D3.關(guān)于慣性的下列說法正確的是(

)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