4.1牛顿第一定律（教学课件）【教学无忧】高一物理备课（人教版2019必修第一册）

4.1牛顿第一定律人教版（2019）普通高中物理必修第一册同步教学课件第四章

运动和力的关系目录1

理想实验的魅力2

牛顿第一定律3

惯性与质量初中我们学习了牛顿第一定律的基本内容，你能说说它揭示了物体运动遵循怎样的规律吗？滑冰运动员如果不用力，他会慢慢停下来。这是否与牛顿第一定律矛盾呢？问题学习任务一：理想实验的魅力如图所示，手推杯子使其运动，然后撤除手的作用．杯子的运动与受力之间存在怎样的关系?亚里士多德曾得到怎样的结论?问题撤去后，杯子不受手的作用力，亚里士多德认为力是维持物体运动的原因亚里士多德

（古希腊哲学家）学习任务一：理想实验的魅力ABCDEvθ若没有摩擦阻力影响，物体将在水平面上永远运动下去

伽利略认为，将人们引入歧途的是摩擦，于是他大胆猜想，如果没有摩擦：该实验就是著名的伽利略理想斜面实验：它是一种科学研究的方法学习任务一：理想实验的魅力学习任务一：理想实验的魅力首先，“理想实验”是以实践为基础的。所谓的“理想实验”就是在真实的科学实验的基础上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程作出更深入一层的抽象分析。其次，“理想实验”的推理过程，是以一定的逻辑法则为根据的，而这些逻辑法则，都是从长期的社会实践中总结出来的，并为实践所证实了的。理想实验：学习任务一：理想实验的魅力在自然科学的理论研究中，“理想实验”具有重要的作用。作为一种抽象思维的方法，“理想实验”可以使人们对实际的科学实验有更深刻的理解，可以进一步揭示出客观现象和过程之间内在的逻辑联系，并由此得出重要的结论。“理想实验”只是一种逻辑推理的思维过程，它的作用只限于逻辑上的证明与反驳，而不能用来作为检验认识正确与否的标准。相反，由“理想实验”所得出的任何推论，都必须由观察或实验的结果来检验。理想实验：学习任务一：理想实验的魅力物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。观察猜想实验推理结论伽利略1564-1642伽利略的观点：爱因斯坦1879-1955“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，它标志着物理学的真正开端。”学习任务一：理想实验的魅力

如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。笛卡儿学习任务二：牛顿第一定律1.内容：

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

（1）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。（2）物体不受外力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态.2.反映了力和运动的关系：学习任务二：牛顿第一定律3.牛顿第一定律的意义:①牛顿第一定律不是实验定律,它是在实验事实的基础上,通过逻辑推理总结得出的。②牛顿第一定律描述的是物体不受外力时所处的运动状态:匀速直线运动状态或静止状态。③牛顿第一定律适用于物体所受合外力为零的情况。学习任务三：惯性与质量下图所示为人在路上奔跑时被绊倒的情景。分析人为什么会被绊倒。问题提示:题图是人在路上奔跑时被绊倒的示意图。在路上奔跑的人被绊倒时总是向前趴着倒下,原因是在路上奔跑的人被绊倒时,人的脚首先由于受力而停止向前运动,而人的上半身由于惯性仍要前进,所以人总是向前趴着倒下。学习任务三：惯性与质量2.一切物体都具有惯性.惯性是物体的固有性质,牛顿第一定律又叫惯性定律.1.

惯性:物体有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫惯性.3．惯性的大小：质量是物体惯性大小的量度．质量越大，惯性越大；惯性越大，物体保持原来状态“本领”越大，运动状态越难改变；反之，运动状态就越容易改变。学习任务三：惯性与质量(1)惯性不是力，惯性与物体的受力情况无关．(2)惯性与物体是否有速度及速度的大小均无关．(3)惯性的“两个表现”①不受外力的条件下，惯性表现出“保持”“原来的”运动状态．②在受力条件下，惯性表现出运动状态改变的难易程度．(4)惯性不是惯性定律.4．对惯性的理解学习任务三：惯性与质量6．对质量的理解(1)从物质的角度理解：质量为物体所含物质的多少．(2)从惯性的角度理解：质量是决定物体惯性大小的唯一因素．(3)质量只有大小，没有方向，是标量。在国际单位制中，质量的单位是千克，符号为kg.5.质量（mass）：是量度物体惯性大小的物理量。

考点一：对伽利略的斜面实验的理解【例题1】理想实验有时能深刻地反映自然规律。如图所示,伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是实验事实,其余是推论。①减小第二个斜面的倾角,小球在这一斜面上仍然要达到原来的高度;②两个斜面对接,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;考点一：对伽利略的斜面实验的理解③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球将沿水平面做持续的匀速运动。(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列:

(填写序号即可)。

(2)在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是(

)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是推论考点一：对伽利略的斜面实验的理解答案:(1)②③①④(2)B解析:步骤②是理想实验的实验基础,属于可靠的实验事实,在此基础上利用推理,先得到小球不受阻力作用将上升到原来释放时的高度的推论,再设想减小第二个斜面的倾角直至第二个斜面成为水平面时,得到小球将匀速运动的推论。所以正确的排列顺序是②③①④,正确的分类是②是事实,①③④是推论。此题意在了解理想实验和理论推导在物理科学探究中的作用,培养科学探究能力。考点一：对伽利略的斜面实验的理解【变式训练1】

(多选)关于伽利略的理想实验,下列说法正确的是(

)A.只要接触面摩擦相当小,物体在水平面上就能匀速运动下去B.这个实验实际上是永远无法做到的C.利用气垫导轨,就能使实验成功D.虽然是想象中的实验,但是它建立在可靠的实验基础上考点一：对伽利略的斜面实验的理解答案:BD解析:只要接触面摩擦存在,物体就受到摩擦力的作用,物体在水平面上就不能匀速运动下去,故A错误;没有摩擦是不可能的,这个实验实际上是永远无法做到的,故B正确;若使用气垫导轨进行实验,可以提高实验精度,但是仍然存在摩擦力,故C错误;虽然是想象中的实验,但是它建立在可靠的实验基础上,故D正确。考点二：对牛顿第一定律的理解【例题2】

(多选)下列说法正确的是(

)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.伽利略的理想斜面实验证明了力不是物体维持运动的原因C.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律,因此物体只在不受外力时才有惯性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考点二：对牛顿第一定律的理解答案:BD解析:物体在任何时候都有惯性,故C错误。由牛顿第一定律可知物体不受力时处于静止状态或匀速直线运动状态,故A错误。牛顿第一定律揭示了运动和力的关系即力是改变物体运动状态的原因,所以B、D正确。此题考查对牛顿第一定律的理解,需要真正理解运动和力的关系,培养学生的科学思维。考点二：对牛顿第一定律的理解【变式训练2】如果正在做自由落体运动的物体所受的重力忽然消失,那么它的运动状态应该是(

)A.悬浮在空中不动B.运动速度逐渐减小C.做竖直向下的匀速直线运动D.做竖直向下的匀加速直线运动考点二：对牛顿第一定律的理解答案:C解析:由题意可知,正在做自由落体运动的物体一定具有速度,而且仅受重力作用。如果重力忽然消失,则物体就不受外力的作用,根据牛顿第一定律,撤去外力作用的物体应该保持它撤去外力时的运动状态,所以该物体应该做竖直向下的匀速直线运动。故正确答案为C。考点三：惯性的理解和应用【例题3】

(多选)关于惯性,下列说法正确的是(

)A.同一汽车,速度越快,越难刹车,说明物体速度越大,惯性越大B.同一货车,装货越多,越难刹车,说明物体质量越大,惯性越大C.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小的缘故考点三：惯性的理解和应用答案:BC解析:质量是物体惯性大小的唯一量度,惯性的大小只与物体的质量有关,与速度无关,故A错误,B正确;乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球的质量小,所以惯性小的缘故,故C正确;在