四章第一節(jié)4.1牛頓第一定律課件 新人教版必修1

1、第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律,4.1 牛頓第一定律,1. 牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止,牛頓第一定律又叫慣性定律.2. 慣性:物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì).,1. 理想實(shí)驗(yàn)的魅力(1) 亞里士多德觀點(diǎn):必須有力作用在物體上.物體才能 ;沒(méi)有力的作用,物體就要 在某個(gè)地方,即力是 物體運(yùn)動(dòng)的原因.(2) 伽利

2、略理想斜面實(shí)驗(yàn)小球沿斜面由靜止滑下,再滾上另一個(gè)斜面,如果不計(jì)摩擦將滾到同一高度處;放低后一斜面,小球仍達(dá)到 ,但要運(yùn)動(dòng)得更遠(yuǎn);若放平后一斜面,球?qū)?.(3) 伽利略觀點(diǎn):力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而恰恰是 物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.(4) 笛卡兒觀點(diǎn):除非物體 的作用,物體將永遠(yuǎn)保持其 狀態(tài)或 狀態(tài),永遠(yuǎn)不會(huì)使自己沿曲線運(yùn)動(dòng),而只

3、保持在直線上運(yùn)動(dòng).,2. 牛頓物理學(xué)的基石——慣性定律一切物體總保持 狀態(tài)或 狀態(tài),除非作用在它上面的 迫使它改變這種狀態(tài).3. 慣性與質(zhì)量(1) 慣性的概念:物體保持 狀態(tài)或 狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性,任何物體都有慣性.(2) 慣性的量度: 是物體慣性大小的唯一量度.質(zhì)量只有大小,沒(méi)有方向,是

4、 量.在國(guó)際單位制中,質(zhì)量單位是千克,符號(hào)為kg.自我校對(duì)1.（1）運(yùn)動(dòng)靜止維持 （2）同一高度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去（3）改變 （4）受到外力靜止運(yùn)動(dòng)2. 靜止勻速直線運(yùn)動(dòng)外力3.（1）靜止勻速直線運(yùn)動(dòng) （2）質(zhì)量標(biāo),1. 下列事例中，不屬于慣性現(xiàn)象的是( )公共汽車靠站時(shí)，司機(jī)提前關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，讓車滑行進(jìn)站，可以省汽油B. 向任何方向拋出的石塊，最后都會(huì)落到地面上C. 人從行駛的車上跳到

5、地面時(shí)極易摔倒受傷D. 在勻速行駛的火車廂內(nèi)的乘客豎直向上跳，最后仍落回地板上的起跳點(diǎn)【解析】選項(xiàng)A、C、D所講述的現(xiàn)象，都可由慣性來(lái)解釋.選項(xiàng)B所講述的現(xiàn)象則是由于石塊受重力作用的緣故，無(wú)論向哪個(gè)方向拋出，由于重力作用最后都要落回地面，屬于力使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的事例.【答案】 B,2. 關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是( )A. 物體不受任何外力作用時(shí)，一定保持靜止B. 物體不受任何外力作用時(shí)，一定保持勻速直線

6、運(yùn)動(dòng)C. 物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，它一定受到外力的作用D. 物體受到力的作用時(shí)，才能向前運(yùn)動(dòng)【解析】根據(jù)牛頓第一定律，如果物體不受任何外力，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是不會(huì)改變的，原來(lái)靜止的仍保持靜止，原來(lái)運(yùn)動(dòng)的保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，本題選項(xiàng)A和B中，在不知原先運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況下,做出的結(jié)論顯然是錯(cuò)誤的;物體運(yùn)動(dòng)是不需要力來(lái)維持的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤;如果物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，那一定是力的作用產(chǎn)生的效果，一定受到了外力的作用，故C正確.【答案】 C3.

7、 下列各種情況中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的是( )A. 繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星B. 在斜面上沿直線勻速下滑的物體,C. 拋出的石子D. 從高處掉下來(lái)的石子【解析】物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變是指物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即物體速度大小和方向均不發(fā)生變化.在B中物體沿直線下滑，說(shuō)明其運(yùn)動(dòng)方向不變，勻速下滑說(shuō)明其速度大小不變,所以運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變.選擇B.【答案】 B,有人認(rèn)為,只有靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體才具有慣性.做變速運(yùn)動(dòng)

8、的物體不具有慣性,這種看法對(duì)嗎?不對(duì).任何物體在任何情況都具有慣性,慣性是物體的固有屬性,質(zhì)量是慣性的唯一量度.慣性的大小與物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān).,一、牛頓第一定律1. 牛頓第一定律正確揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,明確了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.2. 描述了物體不受外力作用時(shí)的狀態(tài)是勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),這是一種理想化的狀態(tài).3. 揭示了物體都有慣性,所以牛頓第一定律又叫慣性定律.4. 牛頓第一定律無(wú)法用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證,它是

9、在“理想實(shí)驗(yàn)”的基礎(chǔ)上加以“科學(xué)推理”得出的,所謂“理想實(shí)驗(yàn)”是由在實(shí)際實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,抓住問(wèn)題的主要方面,忽略影響實(shí)驗(yàn)的次要因素,對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理外推得到結(jié)論的實(shí)驗(yàn)方法.,例1關(guān)于牛頓第一定律，下列說(shuō)法中正確的是( )A. 伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)是牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)B. 笛卡兒在牛頓總結(jié)出第一定律之前，已經(jīng)正確地表述了牛頓第一定律的部分內(nèi)容C. 牛頓第一定律在任何條件下都成立D. 牛頓第一定律已孕育著牛頓第二定

10、律產(chǎn)生的因素【點(diǎn)撥】掌握知識(shí)的同時(shí)，要了解相關(guān)史實(shí).【解析】①伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)揭示了物體如果不受外力，將保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變這一基本屬性，為牛頓第一定律的建立奠定了堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ).②笛卡兒進(jìn)一步補(bǔ)充和完善了伽利略的觀點(diǎn)，他指出：如果沒(méi)有其他原因，運(yùn)動(dòng)的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運(yùn)動(dòng)，既不會(huì)停下來(lái)，也不會(huì)偏離原來(lái)的方向.牛頓在伽利略、笛卡兒等人的研究基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地總結(jié)了力學(xué)的知識(shí)，得出了牛頓第一定律.,③牛頓第一定律適用

11、于任何物體，具有定律的普遍性，但也是有條件的，只有在慣性系中才成立.④牛頓第一定律已經(jīng)孕育著牛頓第二定律產(chǎn)生的因素，如果物體受到的合力不為零，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)必然會(huì)改變，也就是說(shuō)必然會(huì)產(chǎn)生加速度.正確選項(xiàng)為ABD.【答案】ABD,1. 以下各說(shuō)法中正確的是( )A.牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律B. 不受外力作用時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變，是由于物體具有慣性,C. 在水平面上滑動(dòng)的木塊最終停下來(lái)，是由于

12、沒(méi)有外力維持它運(yùn)動(dòng)的結(jié)果D. 物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化時(shí)，物體必定受到外力作用【解析】力不是維持運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因所以ABD均正確,對(duì)于C,木塊之所以停下來(lái),是因?yàn)槭艿侥Σ亮Φ木壒?所以C錯(cuò)誤.【答案】 ABD二、慣性1. 慣性不是力,是物體的一種固有屬性,是保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì).2. 慣性大小由物體的質(zhì)量唯一決定,而與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及物體受力與否均無(wú)關(guān).3. 慣性的表現(xiàn)形式:物體不受力時(shí),慣性表現(xiàn)為保持勻速

13、直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài).在受力時(shí),慣性表現(xiàn)為物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度,質(zhì)量越大,慣性越大,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以改變.,例2將一玻璃瓶裝水后密閉放在水平桌面上,在瓶的中部有一個(gè)氣泡處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示,現(xiàn)突然用力將瓶子向前推動(dòng)一下,則可以看到氣泡相對(duì)于瓶子的運(yùn)動(dòng)情況是( )A. 不動(dòng)B. 向前C. 向后D. 無(wú)法確定【點(diǎn)撥】注意慣性的含義及決定因素.【解析】物體受外力時(shí),慣性表現(xiàn)為物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度.由于慣性

14、大小與質(zhì)量有關(guān),而相同體積的水的質(zhì)量大于氣泡的質(zhì)量.因此水的慣性遠(yuǎn)大于氣泡的慣性,突然用力推瓶,水的慣性比氣泡的慣性大,水保持靜止?fàn)顟B(tài)的趨勢(shì)遠(yuǎn)大于氣泡保持靜止?fàn)顟B(tài)的趨勢(shì),所以,氣泡相對(duì)于瓶子向前運(yùn)動(dòng),B選項(xiàng)正確.同理當(dāng)玻璃瓶由運(yùn)動(dòng)突然停止時(shí),氣泡將相對(duì)于瓶子向后運(yùn)動(dòng),本題正確答案為B.,【答案】B【點(diǎn)評(píng)】物體慣性的大小由質(zhì)量決定,質(zhì)量大的物體慣性大,質(zhì)量小的物體慣性小.,2. 如圖所示，在水平平直公路上勻速行駛的小車頂上，用繩子懸掛著

15、一個(gè)小球.若剪斷繩子，小球?qū)⒙渲罙、B、C中的 點(diǎn)；(2) 若剪斷繩子的同時(shí)小車速度突然減小，小球?qū)⑵?方；(3) 若剪斷繩子的同時(shí)小車速度突然增大，小球?qū)⑵?方.,【解析】(1)小球落下時(shí)，由于具有慣性將保持原來(lái)的水平速度，即小球在水平方向上與車相對(duì)靜止，所以落在懸掛點(diǎn)的正下方；(2)小球落下時(shí)，由于慣性保持原來(lái)的水平速度，當(dāng)小車速度減小時(shí)，小球在水平方向上相對(duì)小車向前運(yùn)動(dòng)，所

16、以落在懸掛點(diǎn)前方；(3)小球落下時(shí)，由于慣性保持原來(lái)的水平速度，當(dāng)小車的速度增大時(shí)，小球在水平方向上相對(duì)小車向后運(yùn)動(dòng)，所以小球落在懸掛點(diǎn)的后方.【答案】 （1）B (2) 右 (3) 左,在分析力學(xué)問(wèn)題時(shí)，誤認(rèn)為運(yùn)動(dòng)的物體就一定受到力的作用，且運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)方向必與其受力方向相同，速度越大，則物體受力越大.因此，必須深刻認(rèn)識(shí)到力不是維持,物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量是物體慣性大

17、小的量度.慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、速度大小、所處位置無(wú)關(guān).【例】關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是( )A. 物體的速度不斷增大，表示物體必受力的作用B. 物體的位移不斷增大，表示物體必受力的作用C. 物體朝什么方向運(yùn)動(dòng)，則這個(gè)方向上物體必受力的作用D. 物體的速度大小不變，則其所受的合力必為零【錯(cuò)解】ABCD【剖析】該題錯(cuò)選的主要原因就是對(duì)基本概念理解不深刻，且受日常錯(cuò)誤觀念影響.誤認(rèn)為只有有力作用在物體上，物