【同步导学】高中物理课件 5.1 牛顿第一定律课件 沪科必修1

5．1牛顿第一定律1．伽利略理想实验、力和运动的关系(1)在研究物体运动原因的过程中，亚里士多德的结

论是：__________，物体才能运动；____________，

物体就要静止，即：力是______物体运动的原因．(2)伽利略注意到，当球沿斜面向下滚动时，它的速

度______，而向上滚动时，它的速度______，他由

此猜想，当球沿水平面滚动时，它的速度应该是___

_________．而实际上球在水平面上滚动时会越来越

慢，伽利略认为是由于______的作用．他推断，若

________，球将永远滚动下去．物体受力物体不受力维持增大减小保持不变阻力无阻力(3)伽利略通过研究理想斜面实验，得出的结论

是：力不是______________的原因，而恰恰是

______________的原因．笛卡尔补充和完善了

伽利略的观点，明确指出：除非______，物体

将永远保持其______或______________．维持物体运动运动状态改变受力静止匀速直线运动2．牛顿第一定律、惯性和质量(1)牛顿第一定律的内容：一切物体总保持______

______________或__________，除非作用在物体

上的力迫使它___________________．物体具有的保持原来__________的性质叫做惯性．(2)质量大的物体，运动状态________，我们说它

惯性大；质量小的物体的运动状态________，我

们说它惯性小．质量是物体惯性大小的______量

度．质量是标量，只有大小，没有方向．单位是

_____，符号是kg.匀速直线运动状态静止状态改变运动状态为止运动状态难改变易改变唯一千克一、历史上人类对力和运动关系的主要认识●要点梳理(1)亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方．即力是维持物体运动的原因．亚里士多德凭“直觉＋观察”得出了一个错误结论．两千多年过去了，直到现在，还有许多人靠这样的方法处理问题，还在重复同样的错误．(2)伽利略的观点：在水平面上的物体，设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，它将保持这个速度继续运动下去，永远不会停止下来，即物体的运动并不需要力来维持．(3)伽利略的思想方法伽利略用“实验＋科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点．伽利略的理想斜面实验虽然是想像中的实验，但这个实验反映了一种物理思想，它是建立在可靠的事实基础之上的．以事实为依据，以抽象为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律．二、如何理解牛顿第一定律●重点解读对牛顿第一定律应从以下几个方面来理解：(1)明确了惯性的概念定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，揭示了物体所具有的一个重要的属性——惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质．牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性．因此牛顿第一定律又叫惯性定律．(2)确定了力的含义定律的后半句话“直到有外力迫使它改变这种运动状态为止”，实际上是对力的定义，即力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因．这一点要切实理解．(3)定性揭示了力和运动的关系牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的．当物体所受合外力为零时，其效果跟不受外力的作用相同，因此，我们也可以把“不受外力作用”理解为“合外力为零”．(4)牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的在实际中不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证，但是牛顿第一定律是建立在大量的实验现象的基础上，通过思维的逻辑推理而发现的．例如：伽利略的理想实验．三、惯性性与质量量●要点梳理理(1)惯性是指指物体总总有保持持自己原原来状态态(速度)的本性，，不能克克服和避避免．(2)惯性只与与物体本本身有关关，而与与物体是是否运动动、是否否受力无无关．对对任何物物体，无无论它是是运动还还是静止止，无论论是运动动状态改改变还是是不变，，物体都都有惯性性．(3)物体惯性性的大小小是描述述物体保保持原来来的运动动状态本本领强弱弱的，物物体惯性性大，保保持原来来的运动动状态的的本领强强，物体体的运动动状态难难改变．．惯性大大小仅与与物体的的质量有有关．质质量是物物体惯性性大小的的量度，，物体质质量越大大，运动动状态越越难改变变，即惯惯性越大大．(4)惯性不是是力，惯惯性是物物体具有有的保持持匀速直直线运动动或静止止状态的的性质，，力是物物体对物物体的作作用，惯惯性和力力是两个个不同的的概念．．①减小第二二个斜面面的倾角角，小球球在这个个斜面上上仍然要要达到原原来的高高度；②两个对接接的斜面面，让静静止的小小球沿一一个斜面面滚下，，小球将将滚上另另一个斜斜面；③如果没有有摩擦，，小球将将上升到到原来释释放的高高度；④继续减小小第二个个斜面的的倾角，，最后使使它成水水平面，，小球将将沿水平平面做持持续的匀匀速运动动．请将上述述理想实实验的设设想步骤骤按照正正确的顺顺序排列列：________(只要填写写序号即即可)．在上述述的设想想步骤中中，有的的属于可可靠的事事实，有有的则是是理想化化的推论论．下列列关于事事实和推推论的分分类正确确的是()A．①是事实，，②③④是推论B．②是事实，，①③④是推论C．③是事实，，①②④是推论D．④是事实，，①②③是推论【解析】根据对伽伽利略理理想斜面面实验的的理解，，合理顺顺序应该该是②③①④④.通过重现现伽利略略的实验验可知②是事实，，而①③④是理想化化的推论论．因为为在任何何平面的的环境中中，物体体间总是是有摩擦擦的，假假设没有有摩擦是是一种科科学的理理想状态态，是不不能实现现的．故故A、C、D均错误，，B正确．【答案】②③①④④B焦点问题亚里士多德的观点伽利略的观点落体的轻重与其下落快慢的关系________________在忽略空气阻力的条件下，一切物体自由下落的快慢都是相同的力与物体运动的关系为了维持物体的运动，必须有推力作用才行从本质上讲，为了维持物体的匀速直线运动状态，根本________【解析】物理学史史中，亚亚里士多多德的观观点是重重的物体体下落快快，轻的的物体下下落慢，，力是维维持物体体运动的的原因；；伽利略略的看法法是若没没有空气气阻力，，一切物物体自由由下落的的快慢是是相同的的，力是是改变物物体运动动状态的的原因．．【答案】重的物体体下落快快，轻的的物体下下落慢不不需要要外力作作用【方法总总结】解决此此类问问题的的关键键是：：(1)要深刻刻理解解牛顿顿第一一定律律的意意义：：即①力不是是维持持物体体运动动的原原因；；②一切物物体都都具有有惯性性；③力是改改变物物体运运动状状态的的原因因．(2)运用牛牛顿第第一定定律解解决问问题时时，正正确的的受力力分析析是关关键，，如果果物体体在某某一方方向上上不受受力或或所受受合力力为零零，则则物体体在这这一方方向上上的运运动状状态(即速度度)保持不不变．．【答案】ABD【解析】当汽车车启动动时，，汽车车的速速度变变大了了，而而金属属块由由于惯惯性，，将保保持原原来的的静止止状态态，而而相对对于汽汽车向向后运运动．．从而而使绿绿灯所所在的的电路路被接接通，，所以以启动动时绿绿灯亮亮；反反之，，刹车车时，，汽车车的速速度变变小了了，而而金属属块由由于惯惯性，，将保保持原原来的的速度度运动动，而而相对对于汽汽车向向前运运动，，从而而使红红灯所所在的的电路路被接接通，，所以以刹车车时红红灯亮亮．当当汽车车匀速速行驶驶时，，弹簧簧将使使金属属块复复位，，两灯灯均不不亮．．【答案】当汽车车启动动时，，绿灯灯亮；；当汽汽车急急刹车车时，，红灯灯亮．．A．当石石料随随平板板车快快速前前进时时已经经受了了一个个向前前的力力，这这个力力在车车突然然停止止时继继续起起作用用B．在平平板车车突然然停止止时，，平板板车对对石料料施加加一个个向前前的力力C．平板板车突突然停停止，，石料料由于于惯性性会继继续往往前冲冲D．平板板车在在突然然停止止前速速度越越快，，石料料向前前冲得得越远远【答案】CD【解析】惯性的的大小小仅由由质量量来确确定，，铅球球质量量很大大，其其惯性性大，，尽管管速度度不大大，但但是运运动状状态很很难改改变，，故不不可用用手去去接，，而乒乒乓球球则与与其相相反，，运动动状态态容易易改变变，尽尽管速速度很很大，，也可可以用用手去去接，，所以以A、B错误．．相同同的两两车惯惯性应应相同同，要要让速速度大大的车车停下下来，，其运运动状状态变变化量量大，，因此此较难难，D对，C错．【答案】D【评析】物体的的惯性性大小小与其其运动动状态态无关关，在在加速速度相相同时时，速速度大大的物物体停停下来来所花花的时时间长长，但但这并并不表表明其其惯性性大，，因为为时间间长短短并不不能反反映运运动状状态改改变的的难易易程度度．【答案】BCD伽利略通过过理想实验验方法否定定了亚里士士多德的观观点，说明明物体的运运动不需要要力来维持持．牛顿在在前人的基基础上提出出了牛顿第第一定律，，阐明了运运动和力的的关系，说说明物体的的运动并不不需要力来来维持，因因为物体本本身就具有有维持原来来静止或匀匀速直线运运动状态的的性质，即即惯性，惯惯性是物体体的固有属属性，一切切物体均有有惯性，但但力可以改改变物体的的运动状态态．【答案】D事实上，在在受到了相相同阻力的的情况下，，速度(大小)不同，质量量相同的物物体，在相相同的时间间内速度的的减小量是是相同的，，这就说明明质量相同同的物体，，它们改变变运动状态态的难易程程度是相同同的．所以以它们的惯惯性是相同同的．故惯惯性与它们们的运动速速度无关．．下列说法正正确的是()A．高速行驶驶的公共汽汽车紧急刹刹车时，乘乘客都要向向前倾倒，，说明乘客客都具有惯惯性B．短跑运动动员最后冲冲刺时，速速度很大，，很难停下下来，说明明速度越大大，惯性越越大C．抛抛出出去去的的标标枪枪和和手手榴榴弹弹都都是是靠靠惯惯性性向向远远处处运运动动的的D．把把手手中中的的球球由由静静止止释释放放后后，，球球能能竖竖直直下下落落，，是是由由于于球球具具有有惯惯性性的的缘缘故故【解析析】惯性性是是物物体体保保持持原原来来的的匀匀速速直直线线运运动动状状态态或或静静止止状状态态的的特特性性，，故故A、C项正正确确．．而而质质量量是是惯惯性性大大小小的的唯唯一一量量度度，，故故B项错错．．由由静静止止释释放放的的小小球球的的惯惯性性是是要要保保持持原原来来的的静静止止状状态态，，而而下下落落是是由由于于重重力力迫迫使使它它改改变变了了静静止止状状态态，，故故D项错错．．【答案案】AC1．伽伽利利略略的的理理想想斜斜面面实实验验揭揭示示了了()A．若若物物体体运运动动，，那那么么它它一一定定在在受受力力B．力不是维持持物体运动的的原因C．只有受力才才能使物体处处于静止状态态D．只有受力才才能使物体运运动【答案】B2．物体的运动动状态改变了了，不可能发发生的是()A．速率不变B．速度不变C．惯性大小随随之改变D．物体未受任任何力【解析】物体运动状态态发生了改变变，即速度发发生了变化，，可能是速度度大小(即速率)变化、方向变变化或大小和和方向同时变变化，当物体体的速率不变变时方向可能能改变，故A项是可能发生生的．物体的运动状状态改变就是是速度变化，，所以B项是不可能的的．物体运动状态态改变时，其其质量并不改改变，质量是是物体惯性的的大小的量度度，所以物体体惯性大小不不会改变，C项是不可能的的．力是改变变物体运动状状态的原因，，物体运动状状态发生了改改变，肯定受受外力的作用用，故D项是不可能的的．【答案】BCD3．下列对运动动的认识不正正确的是()A．亚里士多德德认为物体的的自然状态是是静止的，只只有当它受到到力的作用才才会运动B．伽利略认为为力不是维持持物体速度的的原因C．牛顿认为力力的真正效应应总是改变物物体的速度，，而不是使之之运动D．伽利略根据据理想实验推推论出，如果果没有摩擦，，在水平面上上的物体，一一旦具有某一一个速度，将将保持这个速速度继续运动动下去【解析】亚里士多德对对运动的认识识是错误的，，力不是维持持物体运动的的原因，而是是改变物体运运动速度的原原因．【答案】A4．现在新型汽汽车都设计有有气囊，气囊囊的位置就在在司机的方向向盘处，而且且每位司机在在驾车时都必必须系上安全全带，而安全全带是斜跨在在腰与肩膀之之间，与