教科版（2019）必修 第一册第四章 牛顿运动定律 第1课时牛顿第一定律 课件（共31张PPT）

(共31张PPT)
第三章　牛顿运动定律
第1课时　牛顿第一定律
学习目标 重点难点
1.了解亚里士多德的观点，知道伽利略的理想实验及其观点．
2．理解牛顿第一定律的内容和意义．
3．知道什么是惯性，知道惯性是物体的固有属性． 1.牛顿第一定律是该节的重点．
2．理解惯性是本节的难点．
阅读材料“从亚里士多德到伽利略”部分，并完成以下问题．
1．日常生活中我们看到这样的事实：原来静止在地面上的木箱，要想让它运动起来，须对它施加力的作用；停止用力，它将停下来．亚里士多德根据这类经验，得出的结论是什么？
提示：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．
一、从亚里士多德到伽利略
2．伽利略理想斜面实验如图，小球沿斜面由静止滚下，再滚上另一斜面．
(1)实际中小球滚上另一斜面的最大高度等于h吗？
提示：不等．滚上另一斜面的最大高度小于h.
(2)设想斜面是光滑的，小球滚上另一斜面的最大高度等于h吗？
提示：等于h
(3)设想斜面是光滑的，若减小第二个斜面的倾角．小球还能滚到另一斜面高h处吗？与没减小斜面倾角之前相比，小球滚到另一斜面高h处通过的距离如何变化？
提示：能，通过的距离变大．
(4)设想第二个斜面变成水平面，这时小球试图滚上另一斜面的相同高度，但永远达不到．这时小球的运动能停下来吗？
提示：不能，永远运动下去
3．力和运动的关系：
伽利略的观点：力不是维持物体运动的原因．运动的物体不受力将永远运动下去．
问题：课本图3 1 1为伽利略的理想斜面实验．理想实验并不能成为现实，为什么还称之为实验？
提示：理想实验也称为思想实验、假想实验、抽象实验，它是在实际物理实验的基础上，以逻辑推理和科学想象为依据，用思维方式展开实验过程，并由此得出合理的结论．理想实验虽然不可能成为现实，但它却具有实际实验的最一般的特征．理想实验与实际实验一样，都具有明确的实验目的、科学的实验原理、合适的仪器设备、正确的操作方法、合理的结果分析，只是在理想实验中的仪器设备和操作方法都是想象的．
阅读教材“牛顿第一定律　惯性”部分，并完成以下问题．
1．如图甲所示是冰壶在冰面上的运动情景，如果摩擦阻力比较大，冰壶很快停下来；如果摩擦阻力很小，可以忽略，冰壶将永远运动下去．
二、牛顿第一定律　惯性
如图乙所示，一足球沿水平面滚动很远的距离停下．
试结合上述情景，讨论下列问题．
(1)图甲中的冰壶和图乙中的足球为什么会停下来？它说明了什么问题？
提示：冰壶和足球停下来都是因为受到了地面的摩擦力的作用．这些现象说明力是改变物体运动状态的原因．
(2)在问题(1)中，试猜想如果冰壶、足球不受外力作用将处于什么状态．
提示：原来静止的物体，不受外力作用时，仍然静止，原来运动的物体，不受外力作用时将永远做匀速直线运动.
(3)从(1)、(2)两个问题中，我们能得到什么结论？
提示：物体不受外力作用或所受合力为零时，总保持静止或匀速直线运动状态．
2．牛顿第一定律：一切物体总保持______________状态或______状态，除非作用在它上面的力迫使它_____________.牛顿第一定律又叫做惯性定律．
3．运动状态及状态改变
(1)运动状态：速度是描述物体运动状态的物理量，运动状态的改变是指__________发生改变．
(2)运动状态改变的三种情况
匀速直线运动
静止
改变这种状态
速度
大小
大小
大小
4．惯性
(1)惯性：物体具有保持原来______________状态或______ 状态的性质，任何物体都具有惯性．
(2)惯性与质量：_______是物体惯性大小的量度，质量大，惯性_______，质量小，惯性_______．质量只有大小，没有方向，是_______，符号是m，在国际单位制中，质量的单位是_______．
匀速直线运动
静止
质量
大
小
标量
千克
问题一：牛顿第一定律能够通过实际实验验证吗？
提示：不能．因为牛顿第一定律是以物体不受外力作用的理想条件为基础的一种运动规律．是一种推理的结果，而不是实际实验的结果．这种结果在逻辑上虽然是合理的，但实际上无法验证．
问题二：如图甲所示，公交车突然快速启动时，车上站着的乘客身体会向后倾倒．
如图乙所示，公交车正在运行时突然急刹车，车内乘客身体会向前倾倒．
试结合上述情景，讨论下列问题：
(1)公交车快速启动时， 乘客为什么会向后倾倒？
提示：当公交车由静止突然快速启动时，乘客的下半部分受到车的摩擦作用也随车运动，而上半部分由于要保持原来的静止状态，故向后倾倒．
(2)公交车急刹车时，乘客为什么会向前倾倒？
提示：乘客随车一起运动，当急刹车时，车停止运动，乘客的下半部分受到车的摩擦作用也随车停止运动，而上半部分由于要保持原来的运动状态，故向前倾倒．
(3)运动的乒乓球很容易被抽杀，而运动的重型汽车却很难停下来，这是为什么？
提示：乒乓球的质量小，运动状态容易改变，而重型汽车的质量大，运动状态不容易改变．
(4)从(1)中你能得出什么结论？
提示：质量小的物体惯性小，质量大的物体惯性大，质量是物体惯性大小的唯一量度．
(多选)下列关于牛顿第一定律的理解正确的是(　　)
A．牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律
B．不受外力作用时，物体一定处于静止状态
C．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果
D．飞跑的运动员，由于遇到障碍物而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
[解题探究]
(1)牛顿第一定律描述了一个怎样的运动规律？
提示：牛顿第一定律描述了物体不受力时的运动规律．
(2)在水平面上滑动的物体逐渐变慢最终停止运动，其原因是什么？
提示：物体运动变慢最终停止运动，其原因是受到外力(摩擦力)的结果．
解析：
答案：AD
选项 内容分析 结论
A 牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的状态 √
B 不受外力时，物体保持匀速直线运动状态或静止状态不变 ×
C 摩擦阻力改变了木块的运动状态，从而使其停了下来 ×
D 障碍物的阻碍作用改变了运动员的运动状态 √
对于惯性概念的理解，下列说法正确的是(　　)
A．判断物体有无惯性，要看物体是否静止或做匀速直线运动
B．只有速度不易改变的物体才有惯性
C．只能从物体本身寻找决定惯性大小的因素，惯性与物体外部因素无关
D．物体所受外力的大小影响着物体惯性是否发生变化
[解题探究]
(1)惯性的大小与物体的运动状态有关吗？
提示：无关．
(2)当物体受外力作用时，它还有惯性吗？
提示：有，惯性只跟质量有关．
解析：物体不论处于怎样的运动状态，它都有惯性，选项A错误；任何物体都有惯性，选项B错误；惯性是物体的固有性质，与外部因素无关，选项C正确；惯性只与质量有关，与受外力情况无关，选项D错误．
答案：C
一、牛顿第一定律的物理意义
1．揭示了力与运动的关系
(1)力是改变物体运动状态的原因：物体受力的作用，它的运动状态就一定发生改变，并且产生加速度．
(2)力不是维持物体运动的原因：物体若不受力，它将做匀速直线运动或者保持静止状态．
2．揭示了一切物体都具有的一种属性——惯性，所以牛顿第一定律也叫惯性定律．
二、惯性
1．深刻理解惯性的内涵
(1)惯性是物体的固有属性之一，物体的惯性与物体的地理位置、运动状态、受力情况无关，因此物体的惯性是不能被克服和避免的．
(2)惯性大小的唯一量度是质量，而不是物体的速度．
(3)惯性的表现：物体“抵抗运动状态变化”的“本领”，不受外力时，表现为保持静止或匀速直线运动状态；受外力时，表现为运动状态改变的难易程度不同．
2．惯性与质量的关系：质量是物体惯性大小的量度，质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小；质量不变，惯性不变．
3．惯性与速度的关系
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质．
(2)一切物体都有惯性，并且惯性的大小由物体本身决定，与物体是否有速度及速度的大小无关．
4．惯性与惯性定律的关系
(1)惯性是物体具有的一种固有属性．惯性定律是物体不受外力作用时所遵守的一条规律，属性不同于规律．
(2)惯性使物体保持原来运动状态，但能否保持取决于其受力情况．当物体不受外力(或所受合外力为零)时，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态．惯性定律揭示了物体的惯性，正因为物体有惯性，故物体的运动不需要力来维持，这是它们的联系．
活页作业(十四)
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