5.1 牛顿第一运动定律 课件 (共30张PPT) 高一物理鲁科版必修第一册

(共30张PPT)
第五章 牛顿运动定律
牛顿第一定律
1
重点
重难点
重点
知道质量是惯性大小的唯一量度。
理解牛顿第一运动定律的内容和意义。
明确惯性的概念，会用惯性解释有关现象。
2
3
1
静止的足球
运动起来
脚的作用力
刹车后的汽车
停下来
阻力作用
飞行的乒乓球
运动方向改变
球拍的击打
力和运动之间有何关系？
力与运动的关系
对于静止的马车，若马不拉车，车就不动；对于运动的马车，马不继续拉车，车会停下来(如图所示)。以上现象是否能说明有力才有运动，运动需要外力来维持？
“马不拉车，车就不动”，“运动的马车，马不继续拉车，车会停下来”都是由于地面的摩擦力作用。
不能。
1.几种观点
亚里士多德
有外力的作用时物体才能 ，要 物体的运动就需要外力
伽利略
力不是 物体运动的原因
如果运动中的物体没有受到力的作用，运动物体将继续以 沿直线运动
迪卡儿
运动
维持
维持
原来的速度
◆让小球沿光滑斜面从左侧某一高度滚下时，无论右侧斜面坡度如何，它都会沿斜面上升到与出发点 的地方。
2.伽利略的理想实验
A
B
C
D
E
◆减小右侧斜面的倾角，小球在这个斜面上仍将达到 高度，但它要运动得远些。
◆继续减小右侧斜面的倾角，球到达同一高度时就会运动得 。
◆若将右侧斜面放平，球将 。
几乎等高
同一
更远
一直运动下去
伽利略斜面实验
3.理想实验的推论
一切运动着的物体在没有受到外力的时候，它的速度将保持不变，并且一直运动下去。
4.理想实验的意义
(1)伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律。
(2)伽利略理想实验是把实验和逻辑推理相结合的一种科学研究方法。
(1)伽利略的理想实验是永远无法实现的。(　　)
(2)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因。(　　)
(3)伽利略理想斜面实验是假想实验，其所得结论是不可靠的。
(　　)
(4)理想化的思想也是研究物理问题的重要方法。(　　)
×
×
√
√
1.如图所示为现代人在实验室所做的伽利略斜面实验的频闪照片的组合图，实验中把小球从左侧斜面的某个位置由静止释放，它将冲上右侧斜面，频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两个小球间的距离依次减小；如果右侧斜面变成水平，频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两小球间的距离几乎相等。对于这个实验，以下叙述正确的是
A.小球冲上右侧斜面后做减速运动，表明“力是维持
物体运动的原因”的结论是正确的
B.小球最终也会在右侧水平面上停下来，表明“力是维持物体运动的
原因”的结论是正确的
C.因为没有绝对光滑的斜面或者平面，所以伽利略提出的“如果没有
摩擦力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是荒谬可笑的
D.上述实验表明“如果没有摩擦力，小球将在水平面上永远运动下去”
的结论是正确的
√
牛顿第一运动定律及其意义
(3)从(1)、(2)两个问题中，我们能得到什么结论？
冰壶比赛过程中，运动员在冰壶前面擦扫冰面，可以使表面冰层融化，形成一层薄薄的水膜，而水膜的阻力比冰面要小，所以冰壶可以滑行得更远。
(1)图中的冰壶为什么会停下来？这说明了什么问题？
冰壶停下来是因为受到了冰面的摩擦力的作用。说明力是改变物体运动状态的原因。
(2)试猜想如果冰壶不受外力作用将处于什么状态？
冰壶原来静止，不受外力作用时，仍然静止；冰壶原来运动，不受外力作用时，将保持匀速直线运动状态。
结论：物体不受外力作用或所受合外力为零时，总保持静止或匀速直线运动状态。
1.牛顿第一运动定律的内容：
一切物体总保持 或 状态，除非有外力 。
2.运动状态改变即速度发生变化，有三种情况：
(1)速度的方向不变，大小改变。
(2)速度的大小不变，方向改变。
(3)速度的大小和方向同时改变。
牛顿
匀速直线运动
静止
迫使它改变这种状态
3.对牛顿第一定律的理解
(1)定性揭示了力和运动的关系：
①力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。
②物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态。
(2)牛顿第一定律无法用实验直接验证，它所描述的是一种理想状态，即不受外力的状态，但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的。
(3)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性。因此牛顿第一定律也叫惯性定律。
4.惯性：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。
骑自行车在平直公路上匀速行驶时，必须不断蹬脚踏板，这是否违背牛顿第一定律？
若不蹬脚踏板，由于阻力作用，自行车会慢慢停止，说明力是改变物体运动状态的原因，牛顿第一定律不违背事实。
不违背。不断蹬脚踏板给自行车提供动力，是为了平衡阻力。
如果不蹬脚踏板，自行车将慢慢停止，这是否说明牛顿第一定律违背事实？
(1)牛顿第一定律是在伽利略和笛卡儿工作的基础上总结出来的。
(　　)
(2)牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论。(　　)
(3)不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义。
(　　)
(4)物体的运动需要力来维持。(　　)
√
×
×
×
2.(多选)(来自教材)下列情形中，物体的运动状态发生变化的是
A.小石块做自由落体运动
B.小球在光滑水平面上做匀速直线运动
C.汽车在转弯时速度的大小不变
D.铅球被抛出以后的运动
√
√
√
3.(2023·福建福州市四中高一期末)下列说法错误的是
A.伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础
B.物体不受外力作用时，一定处于静止状态
C.力是改变物体运动状态的原因
D.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验
直接验证
√
惯 性
1.如图所示，公交车在运行时突然急刹车，车内乘客身体为什么会向前倾倒？
乘客随车一起运动，当急刹车时，车停止运动，乘客身体的下半部分受到车的摩擦力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。
2.一个弹簧压缩后用细线拴住，两边紧靠两辆质量不同的小车(m甲>m乙)，剪断细线后，弹簧同时弹射两小车，我们发现质量小的乙车加速度大，运动状态容易改变，质量大的甲车加速度小，运动状态不容易改变，这说明什么？
说明车的惯性与质量有关，质量大惯性大，质量小惯性小。
物体惯性大小仅与 有关， 是物体惯性大小的唯一量度，惯性大小与物体是否运动、运动快慢等因素均 。
质量
质量
无关
1.说一说你对惯性是如何理解的？是不是静止的物体有惯性，而运动的物体没有惯性？是不是速度大的物体惯性大、速度小的物体惯性小
一切物体都具有惯性。惯性是物体的固有属性，惯性大小与物体的运动状态无关。不论物体运动与否、受力与否，都具有惯性。
2.(1)飞机在投入战斗时有时要抛掉副油箱，这是为什么？
减小飞机的质量以减小惯性，使飞机有较好的机动性。
(2)汽车超载时遇到紧急刹车不容易停下来，为什么？
质量越大，惯性越大，运动状态越难改变。
3.试再列举一些生活中的例子，人们是如何利用惯性和如何防止惯性带来的危害的？
利用：(1)跳远时利用助跑，使自己跳得更远；(2)通过拍打全是灰尘的衣服可以让衣服运动，而灰尘由于惯性离开衣服。
防止：(1)小型客车乘客要系安全带；(2)车辆运行时要保持距离。
(1)速度越大，物体的惯性越大。(　　)
(2)受力越大，物体的惯性越小。(　　)
(3)物体从竖直向上运动的气球上掉落后，立即向下运动。(　　)
×
×
×
4.(2023·天津市红桥区期末)下列说法正确的是
A.运动的越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动的越快，惯性越大
B.小球在做自由落体运动时，惯性就不存在了
C.物体的惯性只和质量有关，质量大惯性大，质量小惯性小
D.把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上
的推力
√
5.(2022·浙江衢州市高一期末)如图所示，要将卡在球筒中的羽毛球取出，可以有两种方案，方案一：一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端；方案二：手持球筒，使球与球筒一起下落并敲击水平面，假设球筒与水平面碰后速度立即变为0，下列说法正确的是
A.方案一利用羽毛球的惯性，使其从球筒上端出来
B.方案一利用球筒的惯性，使羽毛球从下端出来
C.方案二利用羽毛球受到的重力，使其从下端出来
D.方案二中球筒敲击水平面后速度变为0，其惯性
随之消失
√
牛顿第一运动定律
力与运动的关系
惯性
牛顿第一运动定律及其意义
亚里士多德
伽利略
笛卡儿
力是维持物体运动状态的原因
理想实验
力不是维持物体运动的原因
物体不受力，继续以原来的速度沿直线运动
揭示了力和运动的关系
改变物体运动状态
内容
理想状态，无法用实验验证
惯性定律
保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
固有属性，质量是物体惯性大小的唯一量度
速度大小
速度方向
速度大小和方向