牛顿第一定律 课件 【教材精讲精研】高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第节1牛顿第一定律牛顿第一定律高中物理 必修第一册第四章 初中我们学习了牛顿第一定律的基本内容，你能说说它揭示了物体运动遵循怎样的规律吗？运动和力有什么样的关系呢？滑冰运动员如果不用力，她会慢慢停下来。这与牛顿第一定律矛盾吗？新知导入亚里士多德亚里士多德20002000多年前古希腊多年前古希腊伽利略伽利略1717世纪意大利世纪意大利笛卡尔笛卡尔1717世纪法国世纪法国牛顿牛顿17-1817-18世纪英国世纪英国物体不受力物体不受力时，就会保时，就会保持自己的速持自己的速度不变。度不变。除非物体受到除非物体受到外力作用，物外力作用，物体将永远保持体将永远保持静止或运动状静止或运动状态，永远保持态，永远保持在直线上运动。在直线上运动。一切物体总保一切物体总保持匀速直线运持匀速直线运动状态或静止动状态或静止状态，除非作状态，除非作用在它上面的用在它上面的力迫使它改变力迫使它改变这种状态。这种状态。物体只有受物体只有受力作用时，力作用时，才会运动。才会运动。车不推不走，球不踢不动，生活经验告诉我们物体运动似乎需要力来维持。亚里士多德亚里士多德 （古希腊哲学家）（古希腊哲学家）最早研究这个问题的，大概是古希腊学者亚里士多德。他也认为物体的运动需要力来维持。这种观点正确吗这种观点正确吗？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。现象：现象：当一个小球沿斜面向下滚动时，速度增大；向上滚动时，速度减小。伽利略 意大利天文学家、物理学家、欧洲近代自然科学的创始人。“观测天文学之父”、“现代物理学之父”、“科学方法之父”、“现代科学之父”观点：观点：这是摩擦作用的结果。若没有摩擦，球将永远运动下去。猜想：猜想：当物体沿水平面运动时，它的速度既不增大也不减小，将一直运动下去。现实：现实：小球沿水平面运动，球越滚越慢，最后停下来。实验：实验：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，且不会到达等高点C。推理推理1 1：推理推理2 2：推理推理3 3：如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度。减小第二个斜面的倾角，小球仍要上升到原来的高度，就要运动的更远。倾角继续减小，当斜面最终变成水平时，小球将永远运动下去。结论：力不是维持物体运动的原因。实验+逻辑推理（理想实验）伽利略的理想斜面实验：笛卡儿笛卡儿(Descartes)(Descartes)1596-16501596-1650 伽利略同时代的法国科学家笛卡儿也研究了这个问题。他认为，如果没有其他原因,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.注意：亚里士多德的观点是错误的，伽利略和笛卡尔的观点正确，但不够全面；在他们所处的时代，都没有提出力的概念，为了方便表述他们的思想借用了力的概念。【例题】理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠的事实和合理的推论结合起来，可以深刻地揭示自然规律关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是（）A只要接触面“相当光滑”，物体在水平面上就能匀速运动下去B这个实验实际上是永远无法做到的C利用气垫导轨，就能使实验成功D要使物体运动就必须有力的作用，没有力的作用物体就静止【答案】B【详解】A即使接触面“相当光滑”，也不会达到没有摩擦力的程度，故A错误；B理想实验在实际情况下是永远不能实现的，其条件永远是理想化的，故B正确；C利用气垫导轨当然也不能实现“理想”的条件，仍然存在一定的摩擦力，只不过摩擦力很小而已，故C错误；D力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动状态的原因，故D错误。故选B。1、内容：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。这就是牛顿第一定律。不受外力（1）总保持匀速直线运动状态或静止状态受外力时物体的运动状态发生改变（2）物体这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。因此牛顿第一定律也叫惯性定律。揭示了运动和力的关系2、含义牛顿（1643-1727）英国科学家动力学奠基人(1)牛顿第一定律所描述的是物体不受外力作用时的状态，与物体所受合外力为零是等效的。(2)牛顿第一定律不是实验定律，它是在理想实验的基础上总结得出的。(3)牛顿第一定律只适用于惯性参考系中的运动，在非惯性参考系中不适用。3、理解：在在空空间间站站验验证证牛牛顿顿第第一一定定律律【例题】（多选）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用，下列说法符合历史事实的是（）A.亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有一定的速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向D.牛顿认为，物体具有保持原来匀速自线运动状态或静止状态的性质BCD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。思考：惯性的大小与什么有关呢？惯性只跟质量有关惯性解读 惯性是物体本身的一种属性，一切物体都有惯性，即无论物体是静止还是运动，无论物体是受力还是不受力，在任何时候，任何状态下都具有惯性。惯性不是力，在解答问题时，只能说“由于惯性”“具有惯性”。而不能说“受到惯性”“由于惯性的作用”“克服惯性”等，否则就将惯性和作用混为一谈。所有的物体都有惯性，但不同物体的惯性大小是不同的，物体的惯性只与物体的质量有关，物体的质量越大，惯性越大；物体的质量越小，惯性越小，质量是物体惯性的量度。【例】下列哪些现象是利用惯性的（）A.拍打衣服时，灰尘脱离衣服B.司机和前排的乘客要系安全带C.洗完手后，用力甩掉手的水滴D.跳远运动员起跳前要尽力助跑ACD【练习练习1】（2022浙江浙江高一期中）一篮球运动员站在三分线处投篮命中，高一期中）一篮球运动员站在三分线处投篮命中，被扔出的篮球在空中划过一道弧线。若篮球视为质点，空气阻力不计，在被扔出的篮球在空中划过一道弧线。若篮球视为质点，空气阻力不计，在篮球还未进入篮筐之前，使篮球在空中飞行时运动状态发生变化的施力物篮球还未进入篮筐之前，使篮球在空中飞行时运动状态发生变化的施力物体是（）体是（）A地球地球B篮球篮球C篮球运动员篮球运动员D篮筐篮筐【参考答案】【参考答案】A课堂练习【练习练习2】（多选多选）（）（20222022陕西陕西长安一中高一期末）长安一中高一期末）1717世纪，意大利物世纪，意大利物理学家伽利略根据斜面实验指出：在水平面上运动的物体之所以会停下来，理学家伽利略根据斜面实验指出：在水平面上运动的物体之所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故，你认为下列说法正确的是（）是因为受到摩擦阻力的缘故，你认为下列说法正确的是（）A A该实验是一理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结该实验是一理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果是荒谬的果是荒谬的B B该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律要因素，从而更深刻地反映自然规律C C该实验证实了亚里士多德该实验证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因力是维持物体运动的原因”的结论的结论D D该实验反映了该实验反映了“力是改变物体运动状态的原因力是改变物体运动状态的原因”这一物理规律这一物理规律【参考答案】【参考答案】BD课堂练习【练习练习3】如图所示，滑冰运动员用力将冰刀后蹬，可以向前滑行；停止如图所示，滑冰运动员用力将冰刀后蹬，可以向前滑行；停止用力，会逐渐停下，且滑行的速度越大，停下所需时间越长，滑的越远。用力，会逐渐停下，且滑行的速度越大，停下所需时间越长，滑的越远。有四位同学对此过程发表了自己的看法，你认为正确的是（）有四位同学对此过程发表了自己的看法，你认为正确的是（）A运动员的运动需要力来维持运动员的运动需要力来维持B停止用力，运动员停下来是具有惯性的表现停止用力，运动员停下来是具有惯性的表现C停止用力，运动员停下来是由于摩擦力的作用停止用力，运动员停下来是由于摩擦力的作用D速度越大，停下所需时间越长，说明惯性的大小和速度有关速度越大，停下所需时间越长，说明惯性的大小和速度有关【参考答案】【参考答案】C课堂练习【练习练习4】（20212021北京北京人大附中高一期末）下列对牛顿第一定律的理解人大附中高一期末）下列对牛顿第一定律的理解正确的是（）正确的是（）A A地球上不存在不受力的物体，所以牛顿第一定律没有实际意义地球上不存在不受力的物体，所以牛顿第一定律没有实际意义B B不受力的物体运动状态有可能改变不受力的物体运动状态有可能改变C C公共汽车紧急刹车时乘客站着比坐着容易摔倒是因为站着比坐着惯性大公共汽车紧急刹车时乘客站着比坐着容易摔倒是因为站着比坐着惯性大D D惯性是指物体有保持原来运动状态的性质，与物体的运动状态是否改变惯性是指物体有保持原来运动状态的性质，与物体的运动状态是否改变无关无关【参考答案】【参考答案】D课堂练习【练习练习5】在自然界中，物体的运动是多种多样、丰富多彩的。不同的运动在自然界中，物体的运动是多种多样、丰富多彩的。不同的运动形式有区别，也有相互一致的地方。例如，从受力情况看，运动的物体可能形式有区别，也有相互一致的地方。例如，从受力情况看，运动的物体可能受恒力作用、也可能受变力作用；从运动轨迹看，运动轨迹可能是直线、也受恒力作用、也可能受变力作用；从运动轨迹看，运动轨迹可能是直线、也可能是曲线。关于力和运动，下列说法正确的是（）可能是曲线。关于力和运动，下列说法正确的是（）A A有力作用在物体上，物体一定运动有力作用在物体上，物体一定运动B B撤去力，运动的物体一定会停下来撤去力，运动的物体一定会停下来C C力是维持物体运动的原因力是维持物体运动的原因D D力是改变物体运动状态的原因力是改变物体运动状态的原因【参考答案】【参考答案】D课堂练习【练习练习6】（20212021广东广东新会陈经纶中学高一阶段练习）如图所示，一个新会陈经纶中学高一阶段练习）如图所示，一个劈形物体劈形物体M M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在劈形物体上，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在劈形物体上表面上放一光滑小球表面上放一光滑小球m m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（）运动轨迹是（）A A沿斜面向下的直线沿斜面向下的直线B B竖直向下的直线竖直向下的直线C C无规则直线无规则直线D D抛物线抛物线【参考答案】【参考答案】B课堂练习谢 谢