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 牛頓運動定律,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動狀態(tài)或靜止狀態(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動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質.,1. 理想實驗的魅力(1) 亞里士多德觀點:必須有力作用在物體上.物體才能 ;沒有力的作用,物體就要 在某個地方,即力是 物體運動的原因.(2) 伽利

2、略理想斜面實驗小球沿斜面由靜止滑下,再滾上另一個斜面,如果不計摩擦將滾到同一高度處;放低后一斜面,小球仍達到 ,但要運動得更遠;若放平后一斜面,球將 .(3) 伽利略觀點:力不是維持物體運動的原因,而恰恰是 物體運動狀態(tài)的原因.(4) 笛卡兒觀點:除非物體 的作用,物體將永遠保持其 狀態(tài)或 狀態(tài),永遠不會使自己沿曲線運動,而只

3、保持在直線上運動.,2. 牛頓物理學的基石——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. 慣性與質量(1) 慣性的概念:物體保持 狀態(tài)或 狀態(tài)的性質叫慣性,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.質量只有大小,沒有方向,是

4、 量.在國際單位制中,質量單位是千克,符號為kg.自我校對1.（1）運動靜止維持 （2）同一高度永遠運動下去（3）改變 （4）受到外力靜止運動2. 靜止勻速直線運動外力3.（1）靜止勻速直線運動 （2）質量標,1. 下列事例中，不屬于慣性現(xiàn)象的是( )公共汽車靠站時，司機提前關閉發(fā)動機，讓車滑行進站，可以省汽油B. 向任何方向拋出的石塊，最后都會落到地面上C. 人從行駛的車上跳到

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

6、運動C. 物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變時，它一定受到外力的作用D. 物體受到力的作用時，才能向前運動【解析】根據(jù)牛頓第一定律，如果物體不受任何外力，它的運動狀態(tài)是不會改變的，原來靜止的仍保持靜止，原來運動的保持勻速直線運動，本題選項A和B中，在不知原先運動狀態(tài)的情況下,做出的結論顯然是錯誤的;物體運動是不需要力來維持的，選項D錯誤;如果物體運動狀態(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、 下列各種情況中運動狀態(tài)不變的是( )A. 繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星B. 在斜面上沿直線勻速下滑的物體,C. 拋出的石子D. 從高處掉下來的石子【解析】物體運動狀態(tài)不變是指物體保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(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，說明其運動方向不變，勻速下滑說明其速度大小不變,所以運動狀態(tài)不變.選擇B.【答案】 B,有人認為,只有靜止或做勻速直線運動的物體才具有慣性.做變速運動

8、的物體不具有慣性,這種看法對嗎?不對.任何物體在任何情況都具有慣性,慣性是物體的固有屬性,質量是慣性的唯一量度.慣性的大小與物體所處的運動狀態(tài)無關.,一、牛頓第一定律1. 牛頓第一定律正確揭示了力和運動的關系,明確了力是改變物體運動狀態(tài)的原因.2. 描述了物體不受外力作用時的狀態(tài)是勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(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. 牛頓第一定律無法用實驗加以驗證,它是

9、在“理想實驗”的基礎上加以“科學推理”得出的,所謂“理想實驗”是由在實際實驗的基礎上,根據(jù)實驗現(xiàn)象,抓住問題的主要方面,忽略影響實驗的次要因素,對實驗進行合理外推得到結論的實驗方法.,例1關于牛頓第一定律，下列說法中正確的是( )A. 伽利略的斜面實驗是牛頓第一定律的實驗基礎B. 笛卡兒在牛頓總結出第一定律之前，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【點撥】掌握知識的同時，要了解相關史實.【解析】①伽利略的理想斜面實驗揭示了物體如果不受外力，將保持原來的運動狀態(tài)不變這一基本屬性，為牛頓第一定律的建立奠定了堅實的實驗基礎.②笛卡兒進一步補充和完善了伽利略的觀點，他指出：如果沒有其他原因，運動的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向.牛頓在伽利略、笛卡兒等人的研究基礎上，系統(tǒng)地總結了力學的知識，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，其運動狀態(tài)必然會改變，也就是說必然會產(chǎn)生加速度.正確選項為ABD.【答案】ABD,1. 以下各說法中正確的是( )A.牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時物體的運動規(guī)律B. 不受外力作用時，物體運動狀態(tài)保持不變，是由于物體具有慣性,C. 在水平面上滑動的木塊最終停下來，是由于

12、沒有外力維持它運動的結果D. 物體運動狀態(tài)變化時，物體必定受到外力作用【解析】力不是維持運動的原因,而是改變運動狀態(tài)的原因所以ABD均正確,對于C,木塊之所以停下來,是因為受到摩擦力的緣故,所以C錯誤.【答案】 ABD二、慣性1. 慣性不是力,是物體的一種固有屬性,是保持原來運動狀態(tài)不變的性質.2. 慣性大小由物體的質量唯一決定,而與物體的運動狀態(tài)及物體受力與否均無關.3. 慣性的表現(xiàn)形式:物體不受力時,慣性表現(xiàn)為保持勻速

13、直線運動或靜止狀態(tài).在受力時,慣性表現(xiàn)為物體運動狀態(tài)改變的難易程度,質量越大,慣性越大,物體運動狀態(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,在瓶的中部有一個氣泡處于靜止狀態(tài),如圖所示,現(xiàn)突然用力將瓶子向前推動一下,則可以看到氣泡相對于瓶子的運動情況是( )A. 不動B. 向前C. 向后D. 無法確定【點撥】注意慣性的含義及決定因素.【解析】物體受外力時,慣性表現(xiàn)為物體運動狀態(tài)改變的難易程度.由于慣性

14、大小與質量有關,而相同體積的水的質量大于氣泡的質量.因此水的慣性遠大于氣泡的慣性,突然用力推瓶,水的慣性比氣泡的慣性大,水保持靜止狀態(tài)的趨勢遠大于氣泡保持靜止狀態(tài)的趨勢,所以,氣泡相對于瓶子向前運動,B選項正確.同理當玻璃瓶由運動突然停止時,氣泡將相對于瓶子向后運動,本題正確答案為B.,【答案】B【點評】物體慣性的大小由質量決定,質量大的物體慣性大,質量小的物體慣性小.,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、一個小球.若剪斷繩子，小球將落至A、B、C中的 點；(2) 若剪斷繩子的同時小車速度突然減小，小球將偏向 方；(3) 若剪斷繩子的同時小車速度突然增大，小球將偏向 方.,【解析】(1)小球落下時，由于具有慣性將保持原來的水平速度，即小球在水平方向上與車相對靜止，所以落在懸掛點的正下方；(2)小球落下時，由于慣性保持原來的水平速度，當小車速度減小時，小球在水平方向上相對小車向前運動，所

16、以落在懸掛點前方；(3)小球落下時，由于慣性保持原來的水平速度，當小車的速度增大時，小球在水平方向上相對小車向后運動，所以小球落在懸掛點的后方.【答案】 （1）B (2) 右 (3) 左,在分析力學問題時，誤認為運動的物體就一定受到力的作用，且運動物體的運動方向必與其受力方向相同，速度越大，則物體受力越大.因此，必須深刻認識到力不是維持,物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因.物體的慣性只與物體的質量有關，質量是物體慣性大

17、小的量度.慣性與物體的運動狀態(tài)、速度大小、所處位置無關.【例】關于力和運動的關系，下列說法中正確的是( )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. 物體朝什么方向運動，則這個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【錯解】ABCD【剖析】該題錯選的主要原因就是對基本概念理解不深刻，且受日常錯誤觀念影響.誤認為只有有力作用在物體上，物