4.1牛頓第一定律(課件)高一物理

第四章運(yùn)動和力的關(guān)系人教版必修第一冊4.1牛頓第一定律大單元

教學(xué)目標(biāo)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(xué)研究的重要方法。2.理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。3.理解慣性的概念，會解釋慣性的有關(guān)現(xiàn)象。4.能夠應(yīng)用牛頓第一定律分析求解問題大單元

教學(xué)目標(biāo)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(xué)研究的重要方法。2.理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。3.理解慣性的概念，會解釋慣性的有關(guān)現(xiàn)象。4.能夠應(yīng)用牛頓第一定律分析求解問題大單元

知識解讀觀察：冰壺比賽，運(yùn)動員不停地在冰壺前進(jìn)區(qū)域刷冰，減小刷冰區(qū)域的動摩擦因數(shù)μ思考：如果刷冰區(qū)域動摩擦因數(shù)μ=0，冰壺將會怎么運(yùn)動呢？大單元

知識解讀知識點一、伽利略理想斜面實驗??1．歷史上對力和運(yùn)動的關(guān)系的認(rèn)識（1）亞里士多德觀點運(yùn)動分為自然運(yùn)動和受迫運(yùn)動。前者中是說輕的物體向上運(yùn)動，重的物體向下運(yùn)動，這樣的運(yùn)動無須外力的幫助，它自身就能實現(xiàn)；后者是說地面上的物體必須依靠外力的不斷作用才能維持，外力一旦消失，運(yùn)動也就停止了。（2）伽利略觀點在地面上運(yùn)動的物體之所以會停下來，是因為摩擦力的緣故。如果沒有任何阻力，物體就會永遠(yuǎn)運(yùn)動下去，從而否定了亞里士多德關(guān)于運(yùn)動和力關(guān)系的錯誤認(rèn)識。（3）笛卡爾的貢獻(xiàn)與伽利略同時代的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家笛卡爾進(jìn)一步完善了伽利略的觀點，指出：不受其他物體作用時，原來運(yùn)動的物體將會做勻速直線運(yùn)動。

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知識解讀知識點一、伽利略理想斜面實驗??2．伽利略理想斜面實驗的方法和意義【實驗情景】如圖所示，讓小球沿一個斜面從靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一個斜面；推論1：如果沒有摩擦力，小球?qū)⑸仙较嗤母叨?；推?：減小第二個斜面的傾角，小球通過更長的路程，仍然到達(dá)相同的高度；推論3：減小第二個斜面的傾角，最終使它水平，小球再也達(dá)不到原來的高度，將沿水平面一直運(yùn)動下去

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知識解讀知識點一、伽利略理想斜面實驗??2．伽利略理想斜面實驗的方法和意義【實驗情景】如圖所示，讓小球沿一個斜面從靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一個斜面；【實驗結(jié)論】力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因【實驗意義】①伽利略用“實驗+科學(xué)推理”的方法推翻了亞里士多德的觀點；②第一次確定了物理實驗在研究過程中的基層地位；③揭示了力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。

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知識解讀知識點一、伽利略理想斜面實驗??【典例1】伽利略對“運(yùn)動和力的關(guān)系”和“自由落體運(yùn)動”的研究，開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖甲、圖乙分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程，對這兩項研究，下列說法中正確的是（

）

A．圖甲的實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出力是改變物體運(yùn)動的原因B．圖甲中的實驗，可以在實驗室中真實呈現(xiàn)C．圖乙中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行實驗，可“沖淡”重力，使時間測量更容易D．圖乙通過對自由落體運(yùn)動的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運(yùn)動

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知識解讀知識點一、伽利略理想斜面實驗??【變式】伽利略對運(yùn)動的研究，不僅確立了許多用于描述運(yùn)動的基本概念而且創(chuàng)立了一套對近代科學(xué)的發(fā)展極為有益的科學(xué)方法，這套科學(xué)方法包含以下幾個環(huán)節(jié)，其中排序最合理的是（）①運(yùn)用數(shù)學(xué)推理

②合理外推

③對現(xiàn)象的一般觀察

④提出猜想

⑤通過實驗對推理進(jìn)行驗證

⑥推廣應(yīng)用A．④②③①⑤⑥ B．③④①⑤②⑥ C．③④②①⑤⑥ D．④③①②⑤⑥B大單元

知識解讀知識點二、牛頓第一定律

慣性??1.定義：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種運(yùn)動狀態(tài)為止，牛頓第一定律又稱慣性定律2.慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性，物體的運(yùn)動不需要力來維持。3．慣性大小的量度（1）理想化抽象：慣性定律是理想化抽象思維的產(chǎn)物，是無法直接用實驗嚴(yán)格驗證的。但它反映了自然界的規(guī)律和本質(zhì)。（2）慣性的量度：質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，與物體是否運(yùn)動和物體的速度無關(guān)。大單元

知識解讀知識點二、牛頓第一定律

慣性??

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知識解讀知識點二、牛頓第一定律

慣性??【變式】近幾年廬江縣經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，私家車數(shù)量不斷增加，縣交管部門出于安全性的考慮，加大了對乘客系安全帶的管理力度。出于對生命安全考慮，同學(xué)們即使在后排乘坐，也需要規(guī)范系好安全帶。關(guān)于安全帶的作用，下列說法中正確的是（）A．系好安全帶可以減小人的慣性 B．系好安全帶可以減小車的慣性C．系好安全帶可以防止因為慣性對車造成的傷害 D．系好安全帶可以防止因為慣性對人造成的傷害D大單元

重難點拓展題型一：對力和運(yùn)動關(guān)系的理解【典例4】如圖所示，下列描述不正確的是（）

A．甲圖中跳遠(yuǎn)起跳時地面對人的作用力大小等于人對地面的作用力大小B．乙圖中杯子處于靜止?fàn)顟B(tài)，若手握杯子的力越大，則杯子受到的摩擦力越大C．丙圖中鉛球被拋出后可以繼續(xù)向前飛，是因為鉛球具有慣性D．丁圖中大橋的引橋造得很長，是為了減小汽車重力沿橋面方向的分力，從而使汽車上橋更容易

【典例4】如圖所示，下列描述不正確的是（）

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重難點拓展題型一：對力和運(yùn)動關(guān)系的理解【變式】學(xué)完第九章“力與運(yùn)動”后，小芳進(jìn)行知識梳理。如圖所示，是她整理的知識樹形結(jié)構(gòu)圖，圖中的①②③④處依次填寫的內(nèi)容是（）

A．勻速圓周運(yùn)動、勻速直線運(yùn)動、受力不平衡、不受力B．勻速直線運(yùn)動、運(yùn)動方向改變、不受力、受力不平衡C．勻速直線運(yùn)動、運(yùn)動狀態(tài)改變、不受力、受力不平衡D．勻速圓周運(yùn)動、運(yùn)動方向改變、受力不平衡、不受力

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重難點拓展題型二：應(yīng)用牛頓第一定律分析問題

【典例5】“復(fù)興號”動車在某段水平軌道上勻速行駛，高鐵車廂窗臺上放著一只盛滿水的紙杯。若突然發(fā)現(xiàn)紙杯中的水向前灑出，試判斷此時高鐵的運(yùn)動狀態(tài)，并簡要闡述判斷依據(jù)。【詳解】高鐵勻速運(yùn)動時，水也勻速運(yùn)動，水的速度與高鐵速度相等，水不會從杯子中灑出，當(dāng)高鐵突然減速時，由于慣性，杯中的水還沒有來得及減速，此時水向前的速度大于高鐵速度，水向前灑出。大單元

重難點拓展題型二：應(yīng)用牛頓第一定律分析問題

【變式】佳琪同學(xué)在乘坐公交車時，遭遇了如圖所示的情況。報紙對此事進(jìn)行了相關(guān)報道。本報訊今天清晨6：30，21路公交車在行駛途中遇險，司機(jī)緊急剎車，有三名站在后排的乘客由于突然剎車失去慣性向前急沖而受傷……請你根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題。（1）分析此時公交車的運(yùn)動狀態(tài)，并解釋產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因?！驹斀狻咳梭w前傾，當(dāng)車突然剎車減速或向后倒車時，人的下半身隨車一起運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變，人的上半身因為慣性保持原來的運(yùn)動狀態(tài)而身體前傾，公交車的運(yùn)動狀態(tài)是：公交車突然剎車或突然減速；報道所指現(xiàn)象的原因是：慣性。（2）指出這則報道中的錯誤之處。

【詳解】當(dāng)公交車突然剎車時，公交車和乘客的腳同時受到阻力的作用而停止運(yùn)動，而乘客的上半身因為慣性繼續(xù)保持向前的運(yùn)動狀態(tài)而向前傾倒；慣性是物體的固有屬性，取決于物體的質(zhì)量，與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，報道中的“突然失去慣性”說法是錯誤的。大單元

重難點拓展題型三：對慣性概念的理解

【典例6】如圖所示，一較高木塊在小車上和小車一起做勻速直線運(yùn)動，當(dāng)小車碰到一障礙物的瞬間（設(shè)小車碰后立即停下），則：（1）若小車上表面粗糙，則木塊將如何運(yùn)動？【詳解】當(dāng)小車遇到障礙物時，小車將停下。如果上表面粗糙，則木塊上部由于慣性將繼續(xù)前進(jìn)向右運(yùn)動，木塊下部雖然也要繼續(xù)向右運(yùn)動，但下部受到一個向左的摩擦力，使得下部的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變，很快停止，故此時木塊將向右傾倒。（2）若小車上表面光滑，則木塊將如何運(yùn)動？【詳解】當(dāng)小車遇到障礙物時，小車將停下。如果小車上表面光滑，則木塊下部不受摩擦力，此時整個木塊都將由于慣性而保持向右的勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。大單元

重難點拓展題型三：對慣性概念的理解

【變式】在雜技表演中有一個節(jié)目叫“季公開石”，如圖所示，讓一個人躺著，找一塊大石板壓在身上，然后另一個人用大錘砸石板，把石板砸成幾塊。試根據(jù)所學(xué)知識分析：這個節(jié)目所選的石板，在人能夠承受的范圍內(nèi)，是越大越好，還是越小越好？為什么？

【詳解】節(jié)目所選的石板越大越好，因為石板