4.1牛顿第一定律 课件-2021-2022学年高一上学期物理人教版必修一45张PPT

第四章 运动和力的关系
4.1　牛顿第一定律
运动学
第三章研究的是物体的受力
力学
第一、二章研究的是物体的运动
动力学
运动学：在力学中，只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科，叫运动学。
力学：在力学中，研究运动和力的关系的分科，叫动力学。
力和运动的关系?
牛顿第一定律
假如我曾经看得更远，那是因为
站在巨人的肩膀上。-----牛顿
F
给物体施加一个水平方向的推力，物体将会？
观察与思考
F
如果我们把力给撤去，物体将会
观察与思考
静止下来。
力推物动，力撤物止
观察与思考
铁锤 敲钉子：用力，钉子才能进入木头里。
观察与思考
马拉车，车就动；马不拉车，车就停止下来。
观察与思考
力推物动，力撤物止
1.
铁锤敲钉子，用力，钉子
才可以进入到桌面里。
2.
3.
马拉车，车就动；马不拉车，车就停止下来。
结论：力是维持物体运动的原因。
亚里士多德（公元前384-前322）
亚里士多德得出结论：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。（即力是维持物体运动的原因）
凭直觉，凭简单的观察，凭经验得到的结论可不可靠呀？
毛主席：“实践是检验真理的唯一标准。”
17世纪的意大利著名的物理学家伽利略成了物理学中的“福尔摩斯”，做了精彩的回答
为什么马拉车，车就动；
马不拉车，车就停止下来？
思 考
摩擦
运动的物体之所以会停止下来不是因为没有力维持运动，而恰恰是因为地面的摩擦使物体停了下来。
物体的运动不需要靠力来维持
力是维持物体运动的原因
我们来做个理想实验吧！
摩擦力的大小对运动有什么影响呢？
思 考
观 察
结论：小车在水平方向上受到的摩擦力越小，小车运动的距离也就越远。
摩擦力最大
摩擦力最小
推论：如果小车在水平方向上没有受到摩擦力，小车将一直运动下去。
毛巾
丝巾
桌面
思 考
可见，亚里士多德 “力是维持物体运动状态的原因”的观点是错误的！
思 考
答案是：
NO
在现实生活中---
我们能不能把摩擦力减小为零呢？
我们怎么证明我们得到的推论正确呢？
一种重要的物理方法——理想实验
以可靠事实为基础，经过思维抽象，把研究的事物理想化，以思维超越现实和科学技术,从而更深刻揭示了自然规律。
伽利略理想试验示意图
假如平面足够光滑（完全没有摩擦力），
滑块的运动情况会怎样？
A
B
C
E
v
θ
永远运动下去
等　高
D
例题：理想实验有时更能深刻地反映自然规律，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，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度；
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；
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，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动．
请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列
②③①④
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
B
思考
通过这个想象的实验得出了这样一个结论：
伽利略
运动的物体，如果没有摩擦阻力，它将永远运动下去（力不是维持物体运动的原因）。
笛卡儿
(Descartes,1596-1650)
如果没有受到力的作用，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
思 考
牛顿在前人的研究基础上提出了著名的牛顿第一定律：
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。
牛顿
对比三个人的观点，他们都是叙述力和运动关系的，谁的更全面？
l、伽利略的观点。
2、笛卡儿的补充和完善。
3、牛顿第一定律。
物体不受摩擦阻力时，就会永远运动下去。
如果运动的物体不受力时，将以同一速度沿一条直线运动，不停下来也不偏离原来方向。
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为止。
保持运动状态是无条件的
物体的固有属性
一、牛顿第一定律
2、理解：
a.物体不受力
匀速直线运动状态或静止状态
力不是维持物体运动状态的原因
①揭示了力和运动的关系：
不受外力（不存在）---无法用实验验证
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为止。




(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发生改变．
a
b.有力的作用
迫使物体的运动状态发生改变
力是改变物体运动状态的原因
力是使物体产生加速度的原因
c、成立条件：惯性参考系
②一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫惯性。
因此牛顿第一定律也叫惯性定律．
当物体受力但所受外力的合力为零时可以看作物体不受力。或者合力为零与不受外力是等效的。
牛顿第一定律在实际应用
（B）惯性是物体的固有属性，不论物体运动与否、受力与否，都具有惯性。
（A） 一切物体都具有惯性。
惯性：一切物体都有保持匀速直线运动
状态或静止状态的性质。
二、惯性与质量
（B）惯性是物体的固有属性，不论
物体运动与否、受力与否，都具有惯性。
（A） 一切物体都具有惯性。
（C）惯性只和质量有关，质量越大
惯性越大。
惯性：一切物体都有保持匀速直线运动状态或 静止状态的性质。

①在不受力时，惯性表现出“保持”“原来的”匀速直线运动状态或静止状态，有“惰性”的意思。
②在受力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度，质量越大，惯性越大，运动状态越难以改变。
表现形式：
请分别举出几个利用惯性和防止惯性不利影响的实例。你能不能把惯性应用到某一实际问题中去？
提示：乒乓球质量小可以快速抽杀；战斗机质量小可以灵活地运动；汽车的安全带等。
实践:
小结：
1、力和运动的关
系（两种观点）
亚里士多德：力是维持体运动状态的原因
伽利略：力是改变物体运动状 态的原因
2、牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或者静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
3、惯性
定义：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。
量度：质量是惯性大小的唯一量度。
1、一天下着倾盆大雨，某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃窗内积水了．列车进站过程中(箭头表示列车进站的方向)，他发现水面的形状如选项图中的(　　)

解析 [列车进站速度减小，由于惯性水相对窗向前运动．]

C
2、(多选)在静止的列车上，有两个注满水的容器，容器中分别用细线系着铁球和乒乓球，在列车启动的过程中，小球所处状态表示正确的是(图中箭头表示启动方向)(　　)
解析 ：因为列车由静止向右启动，铁球、乒乓球和水都有向右运动的趋势．但是，由于与同体积的“水球”相比，铁球质量大、惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度增加慢，而同体积的“水球”的运动状态容易改变，即速度增加快，而且水和容器一起运动，所以列车启动时，铁球相对于容器向左运动．同理，由于乒乓球与同体积的“水球”相比，质量小，惯性小，乒乓球相对于容器向右运动．故B、D正确．

BD
3、如图所示,一个劈形物体N放在固定的斜面M上.物体N上表面水平,其上放一光滑小球m.若劈形物体各面均光滑,从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是(　 　)
A.沿斜面向下的直线
B.竖直向下的直线
C.无规则曲线
D.抛物线
B
4、关于伽利略理想实验的说法正
确的是:
A. 完全是理想的，没有事实为基础的
B. 是以可靠事实为基础的，经科学抽
象，深刻反映自然规律的
C. 没有事实为基础，只是理想推理
D. 以上说法都不对
B
5、火车在长直轨道上匀速行
驶，坐在门窗密闭的车厢内的一人将手
中的钥匙相对车竖直上抛，钥匙将落在:
A.手的后方 B.手的前方
C.落在手中 D.无法确定
C
6、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. 保持一定速度向下匀速直线运动
D. 无法判断
C
作 业
课外作业：
《牛顿第一定律》能培和课时评价作业
谢 谢