牛顿第一定律 课件 （知识架构+迁移拓展）高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册

5.1牛顿第一定律学习目标体会伽利略和亚里士多德对运动和力的关系的不同观点和依据。知道伽利略理想实验及推理方法。01理解牛顿第一定律的内容和含义。02知道惯性，并会正确解释有关现象。(难点)03041、力与运动的关系用力拉，桌子被拉动脚踢球，球飞出去，然后在地面缓慢滚停下有力作用物体运动，撤去外力物体静止力是物体维持运动的原因？——力是维持物体运动状态的原因。一切运动物体终将归于静止。【说明】

科学来源于实际。在科学并不发达的年代，人们常常从经验出发，经过简单思考来探究自然规律。这种经验结论是否科学、是否是真理，必须经过实践的检验。因为事物的本质有时会被掩盖在表面现象中。1.亚里士多德的观点（2000年前古希腊）等高伽利略的理想实验等高伽利略观点：物体的运动不需要力来维持伽利略的理想实验——物体的运动并不需要力来维持。物体会停下来是因为受到摩擦阻力的缘故，力是改变物体运动状态的原因。【说明】

伽利略构想的理想实验(又称假想实验)以可靠的事实为基础，把实验与逻辑推理和谐地结合在一起。这种科学探究的方法有力地推动了科学的发展。2.伽利略的观点（17世纪意大利）客观事实：小球从一个斜面的高处滚下，会滚上另一个对接的斜面，摩擦力越小，越接近原来的高度假想：摩擦力大小为零，观察小球在另一个斜面的运动情况推理：小球将会达到同一高度对接斜面倾角越小，运动距离越远对接斜面倾角为零，小球永远运动3.笛卡儿的观点（17世纪法国）——如果没有其它原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。1．(多选)在力学理论的建立过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是(

)A．伽利略认为力不是维持物体运动的原因B．亚里士多德认为物体的运动不需要力来维持C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D．伽利略认为力是改变物体运动状态的原因【解析】伽利略认为力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，A、D正确，C错误；在历史上，亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，他的观点是错误的，B错误．练习：A、D2．意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀加速直线运动，且铜球的加速度随斜面倾角的增大而增大，在当时的年代，由于加速度增大而导致时间无法精确测定，于是他对增大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是(

)A．自由落体运动是一种匀加速直线运动B．力是使物体产生加速度的原因C．力不是维持物体运动的原因D．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性【解析】由铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球的加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角最大到90°时，这时物体做自由落体运动，由此得出的结论为自由落体运动是一种匀变速直线运动．A3.亚里士多德在其著作《物理学》中说：一切物体都具有某种“自然本性”，物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”，而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”。伽利略、笛卡儿、牛顿等人批判地继承了亚里士多德的这些说法，建立了新物理学；新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”。下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是(

)A．一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动B．作用在物体上的力，是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因C．竖直向上抛出的物体，受到了重力，却没有立即反向运动，而是继续向上运动一段距离后才反向运动，是由于物体具有惯性D．可绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快时，放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去，这是由于“盘子受到的向外的力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的

解析：选D一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动，力是迫使物体做“受迫运动”的原因，A、B均正确；因物体具有惯性，竖直向上抛出的物体，受到了重力，向上的速度先减小到零后再反向向下运动，C正确；随桌面转动的盘子向桌子边缘滑去，并没有受到向外的力，而是盘子所需要的向心力超过了桌面给盘子的摩擦力，故D错误。2、牛顿第一运动定律及其意义二.牛顿第一运动定律及其意义（1687年英国）一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。这就是著名的牛顿第一运动定律。关于牛顿第一定律的理解⑴牛顿第一定律不是一条实验定律，它是牛顿以伽俐略的理想实验为基础，总结前人的研究成果，加之丰富的想象而提出来的⑵牛顿第一定律说明了物体不受力时的运动状态是匀速直线运动或静止。所以说：力不是物体运动的原因，⑶一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性。

所以说：一切物体都有惯性。⑷外力的作用是迫使物体改变运动状态。

所以说：力是改变运动状态的原因。⑸自然界实际上不存在不受力的物体，但物体所受合外力为零或某一方向受力为零的情况大量存在，牛顿定律也符合这些情况练习：1.人在处于一定运动状态的车厢内竖直向上跳起，下列分析人的运动情况的选项中正确的是()A．只有当车厢处于静止状态，人才会落回跳起点B．若车厢沿直线水平匀速前进，人将落在跳起点的后方C．若车厢沿直线水平加速前进，人将落在跳起点的后方D．若车厢沿直线水平减速前进，人将落在跳起点的后方解析：选C根据牛顿第一定律内容可知：人在处于一定运动状态的车厢内竖直向上跳起，若车厢处于静止状态或匀速直线运动状态，则人都会落回跳起点，故A、B错误；若车厢沿直线水平加速前进，人将在水平方向上保持起跳时的速度，而车厢沿直线水平加速，在人离开地面过程中车的速度始终大于人的速度，因此人将落在跳起点的后方，C正确，同理可知D错误。2．关于牛顿第一定律的下列说法中正确的是(

)A．由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止或匀速直线运动状态B．牛顿第一定律只是反映惯性大小，也叫惯性定律C．牛顿第一定律是物体不受外力作用时的运动规律，因此，物体在不受力时才有惯性D．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因D【解析】

一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止．牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，它说明了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因；同时也指出了一切物体都具有惯性，即保持原来运动状态不变的特性。3．牛顿第一定律揭示了(

)A．若物体运动，它一定受力B．物体不受力，它一定静止C．力的作用就是维持物体运动D．物体在任何情况都有惯性【解析】

牛顿第一定律揭示了力与运动的关系，即力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，A、C错；物体若不受力，将会保持静止或匀速直线运动状态不变，B错；牛顿第一定律还揭示了任何物体都具有惯性，因此又叫惯性定律，D对。物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫惯性.一切物体都具有惯性,惯性是物体的固有属性.质量是物体惯性大小的量度.牛顿第一定律又叫做惯性定律3.惯性与受力没有关系,物体处于任何状态,都具有惯性.关于惯性的认识：2.惯性大小决定物体运动状态改变的难易程度.1.一切物体都具有惯性,是物体固有属性4.惯性只和质量有关，质量越大，惯性越大.与运动状态无关.【讨论与交流】1.什么是惯性：——物体具有保持原有运动状态的性质，这种性质就称为惯性。2.物体的惯性大小由什么因素决定？①运动形式②运动状态③受力情况④物体质量【答案】

质量是物体惯性大小的量度。④正确3.惯性的本质①一切物体都具有惯性，惯性是物体的一种固有属性。②物体受外力作用时，惯性表现为改变其运动状态的难易程度。关于惯性：练习：1.某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿着球筒的中部，另一只手用力击打羽毛球筒的上端，则下列判断正确的是()A．此同学无法取出羽毛球B．羽毛球会从筒的下端出来C．羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来D．该同学是在利用惯性取羽毛球解析：选D羽毛球筒被手击打后迅速向下运动，而羽毛球具有惯性要保持原来的静止状态，所以会从筒的上端出来，D正确。2．一碗水置于火车车厢内的水平桌面上。当火车向右做匀减速运动时，水面形状接近于图()解析：选A当火车向右做匀减速运动时，碗内的水由于惯性，保持原来较大的速度向右运动，则只有图A所示的情形符合要求，故A正确。3．(多选)“复兴号”高铁在某段水平轨道上匀速行驶，假设高铁上固定着盛满水的纸杯。若突然发现纸杯中的水向右洒出，如图所示，则关于高铁在此种情况下的运动，下列描述正确的是()A．高铁匀速向左运动B．高铁可能突然向左加速运动C．高铁可能突然向左减速运动D．高铁可能突然向右减速运动解析：选BD若高铁匀速向左运动，则水也匀速运动，速度不变，水不会从纸杯中洒出，A错误；高铁突然向左加速，由于惯性，水还没有来得及加速，所以高铁向左的速度大于水向左的速度，可以出现图示情况，B正确；高铁突然向左减速，由于惯性，水还没有来得及减速，所以高铁向左的速度小于水向左的速度，水应向左洒出，C错误；高铁突然向右减速，由于惯性，水还没有来得及减速，所以高铁向右的速度小于水向右的速度，水应向右洒出，D正确。4．如图所示的照片记录了一名骑车人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒地的过程。下列各选项是从物理的角度去解释此情境的，其中正确的是()A．因为水坑里的水对自行车前轮的阻力太大，而使人和车一起倒地B．因为骑车人与自行车原来处于运动状态，车前轮陷入水坑后前轮立刻静止，但人与车的后半部分由于惯性仍保持原来的运动状态，因此人和车一起倒地C．因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车还能加速运动，所以人和车一起倒地D．因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车的惯性立即消失，而人由于惯性将保持原有的运动状态，故人向原来的运动方向倒地解析：选B骑车人之所以摔倒，是因为自行车前轮陷入水坑后突然静止，而人和车的后半部分由于惯性仍要保持原来的运动状态。5．下列现象中不能用惯性知识解释的是(

)A．跳远运动员的助