第4节 牛顿第一定律（课件 26张ppt）

(共26张PPT)
第3章 运动和力
第4节 牛顿第一定律
学习目标
1.能运用实验加推理的方法得出牛顿第一定律。
2.了解力与运动之间的关系。明确力并非是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。
3.知道惯性的概念以及一切物体都具有惯性，并能用惯性知识解释有关现象。知道惯性只与物体的质量有关，与速度和运动状态等因素无关。
知识点1 牛顿第一定律 重点
1.探究阻力对物体运动的影响（教材第106页“活动”）
猜想与假设 阻力可能是使物体运动速度减小的原因
制订计划和设计实验
实验器材 小车、斜面、棉布、木板、毛巾、刻度尺等
实验过程 （1）在水平木板上铺上表面粗糙的毛巾，让小车从斜面上适当位置由静止滑下,观察小车在毛巾表面上运动的距离；
（2）撤去毛巾，铺上表面较粗糙的棉布，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在棉布表面上运动的距离；
（3）撤去棉布，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在木板表面上运动的距离
续表
实验记录
实验结论 水平面越光滑，小车运动时所受的阻力越小，运动的距离越远，小车的速度减小得越慢
猜想 如果小车在水平面上运动时不受阻力作用，那么它将保持原来的速度和方向永远地运动下去
续表
注意 （1）在实验中，可通过调节斜面的倾角来调节小车速度的大小，避免小车冲出木板。
（2）实验中应由静止释放小车，让小车自由滑下，不能用手推动小车。
你知道吗
实验推理法
因为自然界中不存在完全不受力作用的环境，所以我们无法用实验显示物体不受力时的运动。此时可以采用实验推理法：先用实验探究不同阻力对物体运动的影响，然后再推测出物体不受力的作用时的运动情况。实验推理法，也叫科学推理法、理想实验法。
2.牛顿第一定律
科学家 提出的观点
亚里士多德 物体的运动需要力来维持
伽利略 如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变
笛卡儿 如果运动物体不受到任何力的作用，它将永远沿原来的方向做匀速直线运动
牛顿 运动的物体在不受任何外力作用时，总保持匀速直线运动状态，而静止的物体在不受外力作用时，总保持原来的静止状态
（1）人们认识力的过程
（2）牛顿第一定律的内容
注意 牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理而概括出来的。由于从牛顿第一定律得出的一切推论都经受住了实践的检验，因此它已经成为公认的科学基本定律之一。
典例1 [2022·诸暨期末] 如图是炮弹的运行轨迹，当其运动到最高点时，若外力突然消失，则炮弹将( )
B
A.处于静止状态 B.向左做匀速直线运动
C.竖直向下做匀速直线运动 D.按原来的轨迹运动
[解析] 炮弹运动到最高点时速度向左，此时当它受到的一切外力全部消失，它将保持原来的速度向左做匀速直线运动。
知识点2 力和运动的关系 重点
力和运动的关系：改变物体的运动状态
由牛顿第一定律可知，物体在不受力的作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态，所以，要改变物体的速度大小和运动方向，必须对物体施加力的作用。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。
知识点3 惯性 重点
1.惯性的概念：一切物体都具有保持原有的速度大小和运动方向的性质。我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。
2.对惯性的认知
普遍性 一切物体在任何情况下都具有惯性。无论是固体、液体还是气体，无论质量大小，无论是运动的还是静止的，无论受力还是不受力，物体都具有惯性
决定因素 惯性只和物体的质量有关。物体的质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小
与力的区别 惯性是物体的一种固有属性，它不是力，力是物体对物体的作用。因此不能说“惯性作用”“惯性力”，在惯性前面加“产生”“受到”“出现”“克服”等词都是错误的
3.解释惯性现象
在生活中我们经常遇到惯性现象，例如：当汽车突然起动时，车上乘客的下半身已随车向前运动，而身体的上部由于惯性还要保持静止状态，这时乘客就要向后倒；反之，当汽车突然刹车时，车上的乘客会向前倾。
4.惯性与牛顿第一定律的区别与联系
区别 牛顿第一定律是描述物体不受外力作用时所遵循的运动规律，是有条件的，即只有在不受外力作用时才遵守；而惯性是物体的一种属性，与物体是否受力等一切外在因素无关，任何时候都存在
联系 因为人们把物体在不受外力作用时能保持匀速直线运动状态或静止状态的这一性质叫做惯性，所以牛顿第一定律又被称为惯性定律
拓展培优
惯性的利用与危害
（1）惯性的利用：生活中利用惯性可带来很多便利。如：锤头松了，把锤柄在石头上撞击几下就可套紧锤头；跳远时助跑可以跳得更远；拍打衣服除掉上面的灰尘；洗手后用力甩手可去除手上附着的水珠等，都是利用了物体的惯性。
（2）惯性的危害：惯性有时会给人们带来危害，需要防范。如骑车太快、车距太近容易发生交通事故，车辆在急转弯时容易侧翻等。为此，我国制定了相关法律法规，如要求司机和乘客必须系安全带，防止汽车突然刹车时，人由于惯性向前运动而造成伤害，车辆行驶中要保持安全车距，限制车速，禁止超载等。
典例2 [丽水缙云中学期中] 对生活中一些惯性现象的解释如下：
①水平公路上行驶的汽车关闭发动机后还能继续前进一段距离，是因为汽车具有惯性；
②跳远运动员助跑起跳，是为了增大惯性；
③小汽车配置安全气囊，可以减小惯性带来的危害。
其中说法正确的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
B
[解析] 惯性只与质量有关，因此跳远运动员助跑起跳，不能增大惯性，②错误。
题型1 探究阻力对物体运动的影响★★★
典例3 [台州三梅中学期末] 在探究运动和力的关系实验中，同一小车从同一斜面的同一高度由静止开始沿斜面滑下，小车在三种不同的水平面运动一段距离后，分别停在如图所示的位置。
毛巾表面
棉布表面
木板表面
（1）让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时的____相同；
速度
（2）根据实验现象推断，当小车不受阻力作用时，将保持__________运动状态不变；
匀速直线
（3）由这个实验可以推理概括得出的科学基本定律是______________。
牛顿第一定律
题型2 牛顿第一定律
角度1 对牛顿第一定律的理解（易错）★★★
典例4 [湖州吴兴区期中] 下列关于牛顿第一定律的叙述正确的是( )
A.牛顿第一定律是仅由实验直接得出的
B.牛顿第一定律是仅由想象得出的
C.牛顿第一定律是以事实为基础、总结前人研究成果并结合科学推理得到的
D.牛顿第一定律说明，物体保持静止或匀速直线运动状态时具有惯性
C
[解析] 牛顿第一定律不是仅凭实验或仅凭想象得到的，A、B选项错误；牛顿第一定律是牛顿总结前人研究成果，在实验基础上结合科学推理得到的，C选项正确；物体具有的保持静止或匀速直线运动状态不变的性质称为惯性，而不是说物体只有处于静止或匀速直线运动状态时才有惯性，D选项错误。
易错警示
理解牛顿第一定律应注意两点：
（1）牛顿第一定律是如何得来的：牛顿第一定律是以实验为基础，结合科学推理得出的，不是实验定律，这是它的特殊性。
（2）牛顿第一定律说明了什么：它揭示出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。
角度2 牛顿第一定律的应用★★★

改变
静止


方法点拨
判断物体不受力时的状态
题型3 对惯性的理解★★★
典例6 [嘉兴南湖区期末] 下列关于惯性的说法正确的是( )
A.足球在草坪上滚动，越来越慢，是由于它的惯性逐渐消失
B.汽车刹车后还要滑行一段距离，说明刹车后汽车有了惯性
C.跳远运动员助跑起跳，利用自身的惯性来提高成绩
D.推出去的铅球，由于惯性作用而在空中飞行
C
[解析] “消失”意味着“没有”，而实际上物体在任何情况下都有惯性，A、B选项均错误；助跑是为了使起跳时的速度变大，这样在起跳后由于惯性会“飞行”得更远，从而提高跳远成绩，C选项正确；惯性是物体的一种属性，不是力，不能说由于惯性作用，D选项错误。
方法点拨
惯性是物体本身的一种固有属性，即物体保持原有运动状态不变的性质，其大小只和质量有关，与物体的运动状态以及是否受力都无关。另外，还需注意惯性不是力,因而描述惯性时不能与“受到”“作用”等词搭配使用。
题型4 生活中的惯性现象★★★
典例7 由图可知，驾驶员和前排乘客必须使用安全带！小刚用下面的四句话解释了安全带的作用：
①撞向挡风玻璃会给人造成伤害，系上安全带就可有效避免这种伤害；
②当驾驶员驾车高速行驶时，发现前面出现情况紧急刹车；
③驾驶员由于具有惯性，仍然保持向前运动的状态；
④汽车滑行很小一段距离，立即停下来。
这四句话的正确排列顺序是__________。
②④③①
方法点拨
解释惯性现象的基本步骤
①确定研究对象；
②明确此物体原来处于什么运动状态；
③其中的哪个物体（或物体的哪一部分）受何种力，运动状态发生何种改变；
④哪个物体（或物体的哪一部分）由于惯性继续保持原来的运动状态；
⑤发生了何种现象（或造成了何种结果）。
谢谢大家！