第01講 牛頓第一定律-2024-2025學(xué)年高一物理同步課堂（人教版2019必修第一冊(cè)）

第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系4.1牛頓第一定律人教版(2019)必修第一冊(cè)Directory目錄牛頓第一定律01新課引入0302理想實(shí)驗(yàn)的魅力慣性與質(zhì)量04課堂練習(xí)05conclusion新課引入01思考與討論

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)。這與牛頓第一定律矛盾嗎？實(shí)驗(yàn)與思考動(dòng)手小實(shí)驗(yàn)：（1）用手推動(dòng)課本，觀察課本的運(yùn)動(dòng)；（2）撤去手的推力，觀看課本的運(yùn)動(dòng)。

思考討論：

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，你是否認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因？亞里士多德的觀點(diǎn)

亞里士多德的觀點(diǎn)：“必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒有力的作用，物體就要靜止在某個(gè)地方”思考討論：通過(guò)剛才的實(shí)驗(yàn)，你是否支持亞里士多德的觀點(diǎn)呢？亞里士多德

conclusion理想實(shí)驗(yàn)的魅力02思考與討論（1）剛才的小實(shí)驗(yàn)中，課本之所以會(huì)停下了，你認(rèn)為是什么原因？（2）如果沒有摩擦力的存在的話，課本的運(yùn)動(dòng)會(huì)是什么樣子？一、伽利略的猜想伽利略越滾越快越滾越慢快慢不變?cè)絹?lái)越慢實(shí)際情況：一、伽利略的猜想伽利略伽利略認(rèn)為：將人們引入歧途的是摩擦。若沒有摩擦，球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。由此可以證明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。如何才能證明伽利略的猜想是正確的呢？二、理想斜面實(shí)驗(yàn)理想化斜面：沒有摩擦阻力影響軌道光滑理想斜面實(shí)驗(yàn)最終結(jié)論：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。二、伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)conclusion牛頓第一定律03一、牛頓第一定律1.內(nèi)容：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)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。這就是牛頓第一定律。牛頓思考與討論(1)我們通過(guò)哪個(gè)物理量來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？你認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變可能會(huì)有幾種情況？(2)通過(guò)對(duì)牛頓第一定律的學(xué)習(xí)，你認(rèn)為牛頓第一定律從幾個(gè)方面闡述了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系？(3)牛頓第一定律可不可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)直接驗(yàn)證？什么時(shí)候可以看作不受力？一、牛頓第一定律2.意義：(1)牛頓第一定律揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系；(2)牛頓第一定律揭示了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；(3)牛頓第一定律揭示了物體不受外力時(shí)，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。觀察與思考思考與實(shí)驗(yàn)思考與實(shí)驗(yàn)思考與實(shí)驗(yàn)(1)雞蛋為什么沒有隨硬紙板一起飛出，而是“跳”進(jìn)了水杯呢？你能解釋一下發(fā)生這一現(xiàn)象的原因嗎？(2)桌布為什么在快速抽出時(shí)，上面的盤子的位置幾乎沒有發(fā)生大的變化？你能解釋一下發(fā)生這一現(xiàn)象的原因嗎？二、慣性1.定義：一切物體都有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性。牛頓第一定律也被叫做慣性定律。2.特點(diǎn)：(1)慣性是物體的固有屬性，不是外界強(qiáng)加給它的；(2)一切物體都具有慣性。conclusion慣性與質(zhì)量04思考與討論

慣性也可以說(shuō)是種“惰性”——懶得改變，是抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”，這種“本領(lǐng)”的大小是不一樣的。與什么因素有關(guān)？你能否通過(guò)實(shí)例分析。觀察與實(shí)驗(yàn)一、慣性的大小1.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一、慣性的大小2.慣性的具體表現(xiàn)形式(1)當(dāng)物體不受外力或所受合外力為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。原來(lái)靜止的物體保持靜止，原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體保持原來(lái)的速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。(2)當(dāng)物體受到外力作用時(shí)，慣性表現(xiàn)為改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度，物體的慣性越大，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。二、慣性的應(yīng)用與危害二、慣性的應(yīng)用與危害二、慣性的應(yīng)用與危害conclusion課堂練習(xí)051．如圖，是物理中經(jīng)典的“伽利略斜面實(shí)驗(yàn)”，關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．小球從左側(cè)斜面釋放，在右側(cè)斜面達(dá)到同一高度，可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律B．假設(shè)右側(cè)斜面變成水平面，小球會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去，可以得出運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持C．如果有摩擦力，一部分機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．如果有摩擦力，小球還會(huì)在右側(cè)斜面達(dá)到同一高度D【答案】D【詳解】A．小球從左側(cè)斜面釋放，在右側(cè)斜面達(dá)到同一高度，可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故A正確；B．假設(shè)右側(cè)斜面變成水平面，小球會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去，可以得出運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持，故B正確；CD．如果有摩擦力，一部分機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，小球?qū)⒉粫?huì)在右側(cè)斜面達(dá)到同一高度，故C正確，D錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的，故選D。2．下列關(guān)于牛頓第一定律的說(shuō)法中正確的是（）A．牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)定律B．牛頓第一定律只是提出了慣性的概念C．牛頓第一定律提出了當(dāng)物體受到的合力為零時(shí)，物體將處于靜止?fàn)顟B(tài)D．牛頓第一定律既提出了物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，又提出了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因D【答案】D【詳解】A．牛頓第一定律是在“理想實(shí)驗(yàn)”的基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的，不是實(shí)驗(yàn)定律，故A錯(cuò)誤；BCD．牛頓第一定律指出了慣性的概念，同時(shí)表明了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，以及物體所受合力為零時(shí)物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。3．如圖，冰壺是冬奧會(huì)的正式比賽項(xiàng)目，冰壺在冰面運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力很小。以下有關(guān)冰壺的說(shuō)法正確的是（）A．冰壺在冰面上的運(yùn)動(dòng)可以直接驗(yàn)證牛頓第一定律B．冰壺在冰面上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不會(huì)改變C．地面受到的壓力就是冰壺自身的重力D．冰壺在冰面上的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中慣性不變D【答案】D【詳解】A．牛頓第一定律不能通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，故A錯(cuò)誤；B．冰壺在冰面運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力雖然很小，但冰壺在冰面上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)改變，故B錯(cuò)誤；C．地面受到的壓力作用在地面上，冰壺自身的重力作用在冰壺上，所以地面受到的壓力不是冰壺自身的重力，故C錯(cuò)誤；D．冰壺在冰面上的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，冰壺的質(zhì)量不變，所以慣性不變，故D正確。故選D。4．如圖所示，勻速向右運(yùn)動(dòng)的水罐車內(nèi)裝滿了水，車內(nèi)有一浮在頂部的乒乓球A。當(dāng)水罐車剎車時(shí)，小球相對(duì)容器的運(yùn)動(dòng)情況是（）A．A球向右運(yùn)動(dòng)

B．A球向左運(yùn)動(dòng)

C．A球靜止不動(dòng)

D．A球向下運(yùn)動(dòng)B【答案】B【詳解】水罐車剎車時(shí)，由于慣性，水罐車內(nèi)的水、乒乓球A有想保持原來(lái)向右運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的趨勢(shì)，但由于乒乓球A的密度小于水的密度，即乒乓球A的質(zhì)量小于同體積水的質(zhì)量，質(zhì)量小，慣性就小，所以乒乓球A會(huì)被相對(duì)于車向右運(yùn)動(dòng)的水?dāng)D向左邊，故乒乓球A會(huì)向左運(yùn)動(dòng)。故選B。

A【答案】A【詳解】質(zhì)量越大的物體其慣性越大，質(zhì)量是衡量物體慣性大小的唯一量度，即慣性的大小與物體