四章第一節(jié)《牛頓第一定律》課件 新人教版必修1

1、●情景切入力和運動無處不在、無時不有．用不同的力推同一輛車(如圖1)小車運動狀態(tài)的變化是不同的，當停止推力后，小車會慢慢停下來．在太空中飛行的航天飛機(如圖2)沒有推力也可保持高速飛行……,力與運動之間究竟有什么關(guān)系？,●知識導航(1)本章是在前面三章對力和運動分別研究的基礎(chǔ)上，進一步探討物體的運動狀態(tài)變化和物體的受力情況間的關(guān)系，在物理學上把本章內(nèi)容稱為動力學．牛頓運動定律是動力學的基礎(chǔ)，也是整個經(jīng)典物理理論的基礎(chǔ)．,(2)本章在

2、探究力和運動之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立起牛頓三大運動定律，進而應(yīng)用三大定律解決實際問題．學習過程中要掌握四個概念，三個定律和四種研究方法．四個概念：慣性、力學單位制、作用力和反作用力、超重與失重．三個定律：牛頓第一定律(慣性定律)、牛頓第二定律、牛頓第三定律．四種研究方法：理想實驗法、控制變量法、整體法和隔離法．,(3)本章的重點是：正確地理解牛頓的三個定律，熟練地運用牛頓定律解決問題；難點是牛頓定律的應(yīng)用．,●學法指導(1)力與運

3、動的關(guān)系　慣性要注意理解伽利略理想斜面實驗的思維過程，澄清思想深處對力和運動關(guān)系的錯誤認識(2)牛頓第二定律要注意體會利用控制變量法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的過程，理解牛頓第二定律所具有的因果性、同向性、瞬時性、同一性、獨立性、相對性等性質(zhì),(3)牛頓第三定律牛頓第三定律是研究物體之間的相互作用的關(guān)系，注意一對作用力與反作用力分別作用在兩個物體上，且同生同滅同性質(zhì)(4)超重和失重理解無論是超重還是失重，物體實際受到的重力是

4、不變的(5)共點力的平衡靈活利用力的平衡條件解題，注意合成法、分解法、正交分解法、圖解法等的靈活選擇,1.牛頓第一定律,在水平桌面上放一塊書本大小的玻璃，玻璃上放10個玻璃球(見下圖)，用小勺一個一個地把球盛到碗內(nèi)(滾出玻璃板的球不能再盛)．看誰在10秒鐘內(nèi)盛的球最多？請他講講成功的竅門．想一想，其中有科學道理嗎？,1．古希臘的哲學家亞里士多德(公元前384－前322)根據(jù)經(jīng)驗事實得出結(jié)論說：必須 在物體上，物體才能運動，沒

5、有力的作用，物體就要 ．即力是維持的原因．2．十七世紀的意大利科學家，他在大量實驗的基礎(chǔ)上明確指出：在水平面上運動的物體會停下來，是因為受到的緣故；如果沒有 ，物體將保持自己的速度．,有力作用,靜止下來,物體運動,伽利略,摩擦阻力,摩擦阻力,一直運動下去,3．英國科學家在伽利略等人的研究基礎(chǔ)上，根據(jù)自己的進一步研究，得出下述結(jié)論：一切物體總保持運動狀態(tài)或狀態(tài)，直到 迫使它

6、改變這種狀態(tài)為止．這就是牛頓第一定律．4．量度物體慣性大小的物理量是．5．錘頭松了，木工常常使錘柄向下，迅速撞擊工作臺或其他物體，錘柄，錘頭由于慣性，保持原來向下，便緊緊地套在錘柄上(如圖)．,牛頓,勻速直線,靜止,有外力,它們的質(zhì)量,很快停下來,運動的速度,(1)亞里士多德觀點：力是維持物體運動的原因．(錯誤觀點)(2)伽利略的理想實驗①如下圖所示，讓小球沿一個斜面從靜止開始滾下來，小球?qū)L上另一個斜面，

7、如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨龋普撜f，如果減小第二個斜面的傾角，如圖乙，使小球在這個斜面上達到原來的高度就要通過更長的路程．繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，使它最終成為水平面(圖丙)，小球就再也達不到原來的高度，而沿水平面以恒定的速率持續(xù)運動下去．,②伽利略依據(jù)理想實驗提出的觀點：在水平面上運動的物體之所以會停下來，是因為受到摩擦阻力的緣故．物體不受外力作用，就會保持自己的速度不變．(3)笛卡兒補充和完善了伽利略的觀點：如果沒有其

8、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．,(貴州清華實驗中學09－10學年高一期末)伽利略對運動的研究，不僅確立了許多用于描述運動的基本概念，而且創(chuàng)造了一套對近代科學的發(fā)展極為有益的科學方法，或者說給出了科學研究過程的基本要素．這些基本要素包含以下幾點：①提出假設(shè)；②對現(xiàn)象的一般觀察；③通過實驗對推論進行檢驗；④對假說進行修正和推廣；⑤運用邏輯(包括數(shù)學)得出推論．請按科學研究過程的順序?qū)?/p>

9、基本要素填入下圖(只填序號)．,答案：,(1)內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)．(2)含義：①一切物體都有慣性，慣性是物體的固有屬性．②力是改變物體運動狀態(tài)的原因．③物體運動不需要力來維持．,特別提醒： 牛頓第一定律只適用于慣性參考系.,物體運動狀態(tài)的標志是速度，運動狀態(tài)是否改變由速度衡量，物體的速度(大小或方向)改變了，我們就說物體的運動狀態(tài)改變了．,特別提醒：(1)牛頓

10、第一定律揭示了力與運動的關(guān)系：物體的運動狀態(tài)改變即速度發(fā)生變化，是由于物體受到了力的作用．(2)牛頓第一定律不同于共點力的平衡，前者是物體不受作用力的運動狀態(tài)，后者是合力為零時的運動狀態(tài).,(1)慣性與質(zhì)量的關(guān)系①慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性．②慣性與物體受力情況、運動情況及地理位置均無關(guān)．③質(zhì)量是物體慣性大小的惟一量度，質(zhì)量越大，慣性越大．,(2)慣性與力的關(guān)系①慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質(zhì)，因此說“物

11、體受到了慣性作用”、“產(chǎn)生了慣性”，“受到慣性力”等都是錯誤的．②力是改變物體運動狀態(tài)的原因，慣性是維持物體運動狀態(tài)的原因．力越大，運動狀態(tài)越易改變；慣性越大，運動狀態(tài)越難改變．,(3)慣性與速度的關(guān)系①速度是表示物體運動快慢的物理量，是矢量，慣性是物體本身固有的性質(zhì)，其大小僅由物體質(zhì)量決定．②一切物體都有慣性，和物體是否有速度及速度的大小均無關(guān)．,一天，下著傾盆大雨．某人乘坐列車時發(fā)現(xiàn)，車廂的雙層玻璃窗內(nèi)積水了．列車進站過程中，

12、他發(fā)現(xiàn)水面的形狀如圖中的(　　)答案：C,解析：列車進站時剎車，速度減小，而水由于慣性仍要保持原來較大的速度，所以水向前涌，液面形狀和選項C一致．,下列敘述中正確的是(　　)A．只有靜止或做勻速直線運動的物體才有慣性B．做變速運動的物體沒有慣性C．力是改變慣性的原因D．物體在任何情況下都具有慣性,解析：①本題是考查對慣性概念的理解，和對“力與運動關(guān)系”的認識，一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)叫

13、做物體的慣性．這里的“一切物體”說明，不論組成物體的物質(zhì)的狀態(tài)(固體、液體、氣體三態(tài))是什么，不論物體是什么種類，無論物體的體積大小如何，質(zhì)量是大是小，總之只要是物體都具有慣性．其中的“總保持”指的是任何物體任何時刻都具有這一性質(zhì)，無論物體是否受到外力作用、是否運動、如何運動，無論在什么方向，沒有一個物體是例外的，都具有慣性．,②慣性是物體本身固有的屬性，與外力作用無關(guān)，外力不可能改變一個物體的慣性．③力是改變運動狀態(tài)的原因．做變速運

14、動的物體，其運動狀態(tài)(速度)在不斷改變，必須受外力的作用，這正說明物體具有慣性，要使其運動狀態(tài)變化，必須對它施加力的作用．答案：D,月球表面上的重力加速度為地球表面上的重力加速度的1/6，同一個飛行器在月球表面上時與在地球表面上時相比較(　　)A．慣性減小為在地球上的1/6，重力不變B．慣性和重力減小為在地球上的1/6C．慣性不變，重力減小為在地球上的1/6D．慣性和重力都不變答案：C,解析：物體的慣性大小僅與物體的質(zhì)量大

15、小有關(guān)，因質(zhì)量是恒量，同一物體的質(zhì)量與它所在位置及運動狀態(tài)無關(guān)，所以這個飛行器從地球到月球，其慣性大小不變，物體的重力是個變量，這個飛行器在月球表面上的重力為G月＝mg月＝m·(1/6)g地＝(1/6)G地.,以下說法中正確的是(　　)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這樣的性質(zhì)，即慣性C．在水平面上滑動的木塊最終要停下來，是由于沒有外力維持木

16、塊運動D．物體運動狀態(tài)發(fā)生變化時，必定受到外力的作用,解析：牛頓第一定律描述的是一種理想的情況——物體不受任何外力作用，物體將保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)不變．實際的情況是物體都要受到外力的作用，只要物體所受的外力的合力為零，物體就保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)不變，所以A選項是正確的；物體的運動并不需要力來維持，而是由物體本身所固有的一種屬性——慣性來維持的，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，所以選項B、D正確；C選項中木塊最終要停下來的原

17、因是：木塊在運動過程中，受到各種摩擦阻力的作用，即木塊受到的外力的合力不為零所導致的，所以C選項是錯誤的．答案：ABD,點評：對于力和運動的關(guān)系，一個典型錯誤認識就是：力是維持物體運動狀態(tài)的原因，從而在本題中誤選C.對C的正確理解是：木塊慢慢停下來不是因為不受外力，而是因為受到了阻力使它的速度不斷減?。?(溫州市2010年高一八校聯(lián)考)關(guān)于牛頓第一定律有下列說法，其中正確的是(　　)A．牛頓第一定律可用實驗來驗證B．牛頓第一定律

18、說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因C．只有靜止或做勻速直線運動的物體才有慣性D．物體的運動需要力來維持答案：B,在足球場上，為了不使足球停下來，運動員帶球前進必須不斷用腳輕輕地踢撥足球(如下圖甲)．又如為了不使自行車減速，總要不斷地用力蹬腳踏板(如下圖乙)．這些現(xiàn)象不正說明了運動需要力來維持嗎？那為什么又說“力不是維持物體運動的原因”？,解析：這一問題，我們可以這樣思考：如果足球不是在草地上滾動，而是以相同的初速度在水平的水泥地板上滾

19、動，它將會滾出比草地上遠得多的距離，這說明了由于阻力的存在才導致足球的運動狀態(tài)發(fā)生了改變，足球在草地上滾動時所受阻力大，運動狀態(tài)很快發(fā)生改變；足球在水泥地面上滾動時所受阻力小，運動狀態(tài)改變得慢，但終究還是要停下來．在盤帶足球時，人對足球施加力的作用，恰恰是起了使足球已經(jīng)變小的運動速度再變大的作用．自行車的例子也是同樣的道理．,這兩個例子都充分說明了阻力能使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變(物體的速度變小)，動力也能使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變(物體的

20、速度變大)，即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．,在路上跑的人被絆倒時是向前趴著倒下，而慢走的人滑倒時，則多是向后仰著摔倒(見下圖)，試論述其原因．,答案：在討論人絆倒還是滑倒的過程中，要區(qū)分人各部分的運動情況，所以決不能再將人看成質(zhì)點，并對人各部分運動情況分別討論．人被絆倒時，首先是人的腳由于受力而停止向前，而人的上半身由于慣性仍要前進，所以人上半身向前趴著倒下．慢走的人，由于進入光滑地面，腳所受阻力突然減小，