牛頓第一定律課件 2024-2025學(xué)年高中物理同步資源（人教版2019必修第一冊(cè)）

知識(shí)回顧共點(diǎn)力平衡的條件1.平衡狀態(tài)①保持

狀態(tài)②

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)2.在

力作用下物體平衡的條件是

。①

法——轉(zhuǎn)化為四力平衡Fx=0Fy=0②合成法——轉(zhuǎn)化為

，F(xiàn)合=0。任意兩個(gè)力都與第三力

。3.使用正交分解法，幾個(gè)力當(dāng)中有兩個(gè)以上的力是

的才使用，否則用合成法。靜止勻速直線共點(diǎn)合力為0正交分解二力平衡平衡互相垂直4.1牛頓第一定律

第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系人教版高中物理必修一前面我們學(xué)習(xí)了怎樣描述物體的運(yùn)動(dòng)，但是沒(méi)有討論物體為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)。要討論這個(gè)問(wèn)題，必須知道運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系。在力學(xué)中，只研究物體怎樣運(yùn)動(dòng)而不涉及運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的分支，叫作運(yùn)動(dòng)學(xué)（kinematics）；研究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的分支，叫作動(dòng)力學(xué)（dynamics）。動(dòng)力學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)和科學(xué)研究中很重要，設(shè)計(jì)各種機(jī)器，控制交通工具，研究天體運(yùn)動(dòng)等，都離不開(kāi)動(dòng)力學(xué)知識(shí)。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其推理過(guò)程，知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法。（科學(xué)思維）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)解釋慣性的有關(guān)現(xiàn)象。（物理觀念）導(dǎo)入新課初中我們學(xué)習(xí)了牛頓第一定律的基本內(nèi)容，你能說(shuō)說(shuō)它揭示了物體運(yùn)動(dòng)遵循怎樣的規(guī)律嗎？滑冰運(yùn)動(dòng)員如果不用力，他會(huì)慢慢停下來(lái)。這是否與牛頓第一定律矛盾呢？一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力愛(ài)因斯坦曾把一代代科學(xué)家探索自然奧秘的努力，比作偵探小說(shuō)中警員破案的過(guò)程。在偵探小說(shuō)中，有時(shí)候明顯可見(jiàn)的線索卻把人們引到錯(cuò)誤的判斷上去。一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力亞里士多德必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒(méi)有力的作用，物體就要靜止在某個(gè)地方。伽利略如果沒(méi)有摩擦阻力，運(yùn)動(dòng)的物體將保持原速度一直運(yùn)動(dòng)下去。笛卡爾如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)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)，既不會(huì)停下來(lái)，也不會(huì)偏離原來(lái)的方向。1.歷史上對(duì)力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的認(rèn)識(shí)過(guò)程僅由生活經(jīng)驗(yàn)得出的結(jié)論并不可靠。一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力2.伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)事實(shí)讓小球沿一個(gè)斜面從靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一個(gè)對(duì)接的斜面。推理1如果沒(méi)有摩擦力，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)的高度。推理2如果減小第二個(gè)斜面的傾斜度，小球會(huì)通過(guò)更長(zhǎng)的路程，仍然可以到達(dá)原來(lái)的高度。推理3繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾斜度，使它最終成為水平面，小球就再也無(wú)法到達(dá)原來(lái)的高度，而將沿水平面持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。實(shí)驗(yàn)結(jié)論力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力3.伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)的思想方法與意義（1）伽利略用“實(shí)驗(yàn)＋科學(xué)推理”的方法推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)。伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)雖然是理想中的實(shí)驗(yàn)，但這個(gè)實(shí)驗(yàn)反映了一種物理思想，它是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)之上的，以事實(shí)為依據(jù)，以抽象為指導(dǎo)，抓住主要因素，忽略次要因素，從而深刻地揭示了自然規(guī)律。（2）第一次確立了物理實(shí)驗(yàn)在物理研究中的基礎(chǔ)地位。（3）揭示了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。(4)“理想實(shí)驗(yàn)”的方法也有一定的局限性，由“理想實(shí)驗(yàn)”所得出的任何推論，都必須由觀察或?qū)嶒?yàn)的結(jié)果來(lái)檢驗(yàn)。B二、牛頓第一定律在伽利略和笛卡兒工作的基礎(chǔ)上，在隔了一代人以后，英國(guó)科學(xué)家

提出了動(dòng)力學(xué)的一條基本定律：

。牛頓牛頓第一定律對(duì)所有物體普遍適用。二、牛頓第一定律1.牛頓第一定律的內(nèi)容：

物體總保持

狀態(tài)或

狀態(tài)，除非作用在它上面的

迫使它改變這種狀態(tài)。一切勻速直線運(yùn)動(dòng)靜止力此力指合力。不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。二、牛頓第一定律2.對(duì)牛頓第一定律的理解（1）明確了慣性的概念定律的前半句話“一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”，揭示了物體所具有的一個(gè)重要的屬性——

，即物體保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，牛頓第一定律指出

物體在

情況下都具有慣性，因此牛頓第一定律又叫

。慣性一切任何慣性定律不能把“合外力為零”理解為“不受外力”。二、牛頓第一定律（2）揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系定律的后半句話“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”，實(shí)際上是對(duì)

的定義，即力是

物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，并不是

物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，這一點(diǎn)要切實(shí)理解。（3）不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證牛頓第一定律指出物體

作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，它描述的只是一種

狀態(tài)，而實(shí)際中不受外力作用的物體是

的，當(dāng)物體所受合外力為

時(shí)，其效果跟不受外力作用的效果

。它是利用邏輯思維進(jìn)行分析的產(chǎn)物，

用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。力改變維持不受外力理想不存在零相同不可能二、牛頓第一定律3.成立條件（1）慣性參考系:如果在一個(gè)參考系中，一個(gè)不受力的物體會(huì)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，這樣的參考系叫作

參考系，簡(jiǎn)稱

。（2）牛頓第一定律

慣性參考系中成立。慣性慣性系僅在二、牛頓第一定律二、牛頓第一定律二、牛頓第一定律【注】物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的標(biāo)志是速度，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變由速度衡量，物體的速度（大小或方向）改變了,我們就說(shuō)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了。物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化有以下三種情況:①速度方向不變,只有大小改變。②速度大小不變,只有方向改變。③速度大小和方向都改變。運(yùn)動(dòng)的物體不一定受力,但物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變一定受了力。CC三、慣性與質(zhì)量牛頓第一定律涉及兩個(gè)重要的物理概念：力和慣性。有關(guān)力的內(nèi)容我們?cè)谏弦徽乱呀?jīng)有所認(rèn)識(shí)，下面我們進(jìn)一步來(lái)討論慣性。1.慣性：物體

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)叫作慣性。2.對(duì)慣性的理解（1）

物體都有慣性，慣性是物體的

。（2）慣性由

次定，與物體受力情況及運(yùn)動(dòng)情況

。保持一切固有屬性物體本身無(wú)關(guān)三、慣性與質(zhì)量3.慣性的“三性”普遍性一切物體皆有慣性，慣性是物體的固有屬性。相關(guān)性慣性僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的受力相關(guān)性或運(yùn)動(dòng)情況等無(wú)關(guān)。唯一性質(zhì)量是慣性大小的唯一量度。三、慣性與質(zhì)量三、慣性與質(zhì)量4.慣性與質(zhì)量：我們?cè)诟淖兾矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，會(huì)體驗(yàn)到物體慣性大小的不同。例如，以相同的方式拋擲質(zhì)量不同的兩個(gè)石塊，讓它們獲得同樣的速度，需要的力就不同。質(zhì)量大的石塊需要的力大。再比如，讓擺動(dòng)的大沙袋停下來(lái)就比讓擺動(dòng)的小球停下來(lái)費(fèi)力得多。大量事例說(shuō)明，不同質(zhì)量的物體，慣性的大小是

的。也就是說(shuō)，不同物體維持其原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的“能力”不同，質(zhì)量大的物體慣性

，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

改變。描述物體慣性的物理量是它的

。不一樣大難質(zhì)量三、慣性與質(zhì)量慣性可表現(xiàn)為①保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)旳性質(zhì)②抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的本領(lǐng)③運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度三、慣性與質(zhì)量質(zhì)量只有大小,沒(méi)有方向，是

量。在國(guó)際單位制中，質(zhì)量的單位是

，符號(hào)為

。標(biāo)千克kgC三、慣性與質(zhì)量慣性、慣性定律的區(qū)別比較項(xiàng)慣性慣性定律基本含義物體本身固有的一種屬性物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律理解要點(diǎn)①與是否運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，與速度大小無(wú)關(guān)

②與是否受力無(wú)關(guān)

③與所在位置無(wú)關(guān)（在地球、月球上都一樣）