4.1 牛顿第一定律 课件(共21张PPT) 2024-2025学年高一物理粤教版（2019）必修第一册

(共21张PPT)
4.1 牛顿第一定律
任务1：经历力与运动关系的探究过程。
任务2：理解牛顿第一运动定律。
任务3：牛顿第一定律和惯性。
问题情境:如图所示，手推杯子运动，小球多次从同一位置释放。
任务1：经历力与运动关系的探究过程
问题1：如图1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
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
问题2：如图2，小球多次从同一位置释放，小球能到达的位置与释放位置的高度关系怎样 如果没有摩擦和空气阻力，小球能够到达的位置有什么特点
问题3：如图2，如果没有摩擦和空气阻力，将右边的斜面变成水平，小球将如何运动
同一高度
匀速直线运动
问题情境:如图所示，手推杯子运动，小球多次从同一位置释放。
问题4：为什么亚里士多德对力与运动的关系的认识，长时间被认为是正确的 他获得结论的方法是怎样的 伽利略又是通过怎样的方法来获得结论
生活认识(观察和直觉)
观察——假设——科学推理——论证
伽利略通过斜面实验获得结论
问题5：物体的运动状态可以用哪个物理量来描述 你能否将伽利略的表述概括为对运动和力关系的一般认识
速度
力是改变物体运动状态的原因
任务2：理解牛顿第一运动定律
问题情境：如图所示，下落的苹果、曲线运动的小铁球、滑块
问题1：图3，下落苹果的运动状态是否变化 运动状态变化的原因是什么
问题2：图4，小铁球的运动状态是否改变 运动状态变化的原因是什么
变化
受重力作用，速度大小发生变化
变化
受到磁铁吸引力的作用
问题情境：如图所示，下落的苹果、曲线运动的小铁球、滑块
问题3：图5，滑块在水平气垫导轨上运动，它的运动状态是否改变 它是否受力 牛顿第一定律中的“作用在它上面的力”该如何理解？
不改变，受力
重力和支持力平衡，合为为0即可
B
例 关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（　　）
A.物体不受外力作用时，一定处于静止状态
B.物体不受外力作用时，总是保持原来的匀速直线运动状态或静止状态
C.牛顿第一定律表明，物体只有在受外力作用时才具有惯性
D.牛顿第一定律表明，物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性
解析：根据牛顿第一定律可知，物体不受外力作用时，总是保持原来的匀速直线运动状态或静止状态。惯性是物体的固有的属性，物体在任何情况下都有惯性，选项B正确。
任务3：牛顿第一定律和惯性
问题情境1:如图，刹车情境，车子向右加速时杯子中水的情况，飞机投弹情境。
问题1：图5是刹车时的情景．刹车前人相对地面做什么运动 刹车后车厢相对地面如何运动 刹车过程中人相对车厢的运动情况怎样 为什么
匀速直线运动；减速运动
向前运动，脚与地面接触可以跟随车一块减速，人的上半部由于惯性，还要向前运动
问题情境1:如图，刹车情境，车子向右加速时杯子中水的情况，飞机投弹情境。
问题2：图6为车子向右加速时水杯中水的情况。车子匀速运动时水做什么运动 车子加速运动过程中，水相对车子怎样运动 为什么
问题3：图7飞机投弹的情景，如果飞机飞到轰炸目标的正上方投弹，会轰炸到目标吗？为什么
水做匀速运动
车子加速，水相对车子向后运动，由于惯性，水要保持原来的速度
不能；炸弹由于惯性还要向前运动
问题情境2:如图，体操和相扑项目，高速公路标识牌
图8
图9
图10
问题1：图8、9是体操和相扑项目，为什么运动员的身形明显不同
体操要求灵活，速度改变快，惯性小
相扑要求稳重，惯性大
问题情境2:如图，体操和相扑项目，高速公路标识牌
图8
图9
图10
问题2：高速路上严禁超载和超速，是否质量与速度都与惯性有关 如果惯性与速度有关，是否速度减小惯性也变小 是否速度为零惯性也为零
只有质量与惯性有关，速度与惯性无关
速度减小，惯性不变
问题情境2:如图，体操和相扑项目，高速公路标识牌
图8
图9
图10
问题3：“速度大的车停下来运动的位移大，”制动距离”与速度有关，速度与惯性是否有关
制动距离根据计算；速度与惯性无关
惯性与力的区别
惯性 力
存在条件 物体本身的固有属性，与运动状态、位置等无关 物体间发生相互作用
与运动 的关系 惯性是维持物体运动状态的原因，惯性越大，物体的运动状态越难改变 力是改变物体运动状态的原因，力越大，物体的运动状态改变越快
量度 质量是物体惯性大小的惟一量度，质量越大，惯性越大 大小、方向、作用点
惯性理解的四大误区
1.误认为运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性
静止的物体总要保持静止（反抗从静到动），运动的物体总要保持运动（反抗从动到静），这就是物体具有惯性的体现。所以说，不论物体静止还是运动都具有惯性。
2.误认为运动速度大的物体惯性大
惯性的大小与物体运动速度的大小无关，它只与物体的质量大小有关，质量越大的物体惯性越大。例如，静止的篮球比静止的汽车容易运动起来；具有相同速度的篮球和汽车，篮球比汽车更容易停下来。
3.误认为重力越小，惯性越小
例如，同一物体在月球表面受到的引力只有在地球表面的六分之一，航天员在月球上即使背上一个质量很大的背包也不觉得沉重，但走起路来却要十分小心，不能突然移动或突然停止。因为背包的重力小了，但惯性并没有减小（因背包的质量没有减小）。质量很大的背包具有很大的惯性，当行走的航天员突然停下来时，背包由于具有惯性将会继续向前运动，航天员就会向前倾倒。
4.误认为惯性是一种特殊的力
产生这种想法的原因就是认为物体的运动需要力来维持。事实上，如果正在运动的物体所受的外力同时消失，物体是不会停止运动的，而是以外力消失时刻的速度做匀速直线运动。这充分说明物体的运动不需要任何外力来维持。
惯性理解的四大误区
大师 观点 启迪
大师们的启迪
伽利略
亚里士多德
牛顿
力是维持物体运动的原因
观察和直觉
力不是维持物体运动的原因
实验和推理
惯性定律
总结和思考
笛卡尔
物体在非水平面上的运动也不需要力来维持
补充和完善
1.伽利略创造性的实验方法有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。右侧斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是（　　）
A.如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置
B.如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态
C.如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变
D.小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
A
2.做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况将是（　　）
A.悬浮在空中不动 　　　
B.速度逐渐减小
C.保持一定速度向下做匀速直线运动　
D.无法判断
C
3.［多选］如图所示的装置可以演示伽利略的理想实验，装置为两个对接的斜面，让小球沿左边的斜面滑下并滚上右边的斜面，然后改变右边斜面的倾角，重复操作，利用曝光频率一定的照相机拍下小球运动过程中的图片，则（　　）
A.该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的依据，因此牛顿第一定律是实验定律
B.由图可知小球在右侧的斜面上的速度逐渐减小，
因此证实了“物体的运动需要力维持”
C.当右侧的斜面光滑且水平时，小球将做匀速直线运动，说明“如果没有外力的作用，小球将在水平面上永远运动下去”
D.如果没有摩擦，小球在右边的斜面上将运动到左边释放点相同的高度
CD
4.交通法规中规定，坐在小汽车前排的司机和乘客都应系上安全带，这主要是为了减轻在下列哪种情况出现时可能对人造成的伤害（　　）
A.车速太快 B.车速太慢
C.紧急刹车 D.突然启动
C