《高考物理总复习 主题二 相互作用与运动定律 2.2.1牛顿第一定律课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理总复习 主题二 相互作用与运动定律 2.2.1牛顿第一定律课件 新人教版（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2.2牛顿运动定律牛顿运动定律2.2.1牛顿第一定律牛顿第一定律学习目标学习目标核心提炼核心提炼1.知道亚里士多德的观点，知道伽利略理想斜面知道亚里士多德的观点，知道伽利略理想斜面实验及推理方法。实验及推理方法。1个个实实验验伽伽利利略略理理想想斜斜面面实实验验1个定律个定律牛顿第一定律牛顿第一定律1种固有性质种固有性质惯性惯性2.知道惯性概念，知道惯性是物体的固有属性。知道惯性概念，知道惯性是物体的固有属性。3.理解牛顿第一定律的内容和意义，并能解释有理解牛顿第一定律的内容和意义，并能解释有关现象。关现象。一、历史回顾一、历史回顾代表代表人物人物主要观点主要观点亚里士多德亚里士多德必须有力作
2、用在物体上，物体必须有力作用在物体上，物体才能才能_；没有力的作用，没有力的作用，物体物体就要就要_在在一个地方一个地方伽利略伽利略力力不是不是_物体物体运动的原因运动的原因笛卡儿笛卡儿如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以以_沿沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向方向运动运动静止静止维持维持同一速度同一速度思考判断思考判断(1)亚里士多德认为力是维持物体运动的原因。亚里士多德认为力是维持物体运动的原因。( )(2)伽伽利利略略认认为为，没没有有力力作作用用在在物物体体上上，它它就就不不能能运运动动。
3、( )(3)笛笛卡卡儿儿认认为为若若没没有有力力作作用用，物物体体的的运运动动状状态态就就不不会会改改变变。( )二、理想实验的魅力二、理想实验的魅力1.伽伽利利略略理理想想实实验验：让让小小球球沿沿斜斜面面从从静静止止状状态态开开始始向向下下运运动动，小小球球将将“冲冲”上上另另一一斜斜面面，如如果果没没有有摩摩擦擦，小小球球将将上上升升到到_的的高高度度。减减小小第第二二个个斜斜面面的的倾倾角角，小小球球在在这这个个斜斜面面上上仍仍将将达达到到_高高度度，但但它它要要运运动动得得远远些些。继继续续减减小小第第二二个个斜斜面面的的倾倾角角，球球达达到到同同一一高高度度时时就就会会离离得得_。
4、若若将将第第二二个个斜斜面面放平，球将永远运动下去。放平，球将永远运动下去。2.结论：力不是结论：力不是_物体运动的原因。物体运动的原因。原来原来同一同一更远更远维持维持思维拓展思维拓展有有人人认认为为伽伽利利略略的的斜斜面面实实验验为为理理想想实实验验，无无法法在在实实验验中中验验证证，故不能揭示自然规律。该说法是否正确？故不能揭示自然规律。该说法是否正确？提提示示该该说说法法是是错错误误的的。伽伽利利略略的的理理想想斜斜面面实实验验反反映映了了一一种种物物理理思思想想，它它建建立立在在可可靠靠的的事事实实基基础础上上，抓抓住住主主要要因因素素，忽忽略次要因素，从而深刻揭示了自然规律。略次要
5、因素，从而深刻揭示了自然规律。三、牛顿第一定律和惯性三、牛顿第一定律和惯性1.牛牛顿顿第第一一定定律律：一一切切物物体体总总保保持持_状状态态或或静静止状态，除非作用在它上面的止状态，除非作用在它上面的_迫使它改变这种状态。迫使它改变这种状态。2.惯惯性性：物物体体具具有有保保持持原原来来_状状态态或或静静止止状状态态的性质。的性质。3.惯性的量度：惯性的量度：_是惯性大小的唯一量度。是惯性大小的唯一量度。匀速直线运动匀速直线运动力力匀速直线运动匀速直线运动质量质量思维拓展思维拓展1.如如图图1所所示示是是冰冰壶壶在在冰冰面面上上的的运运动动图图片片，如如果果摩摩擦擦阻阻力力比比较较大大，冰冰
6、壶壶很很快快停停下下来来；如如果果摩摩擦擦阻阻力力很很小小。可可以以忽忽略略，冰冰壶壶将将永永远运动下去。远运动下去。图图1试结合上述现象讨论：试结合上述现象讨论：(1)牛牛顿顿第第一一定定律律中中的的“除除非非作作用用在在它它上上面面的的力力迫迫使使它它改改变变运运动动状态状态”说明运动与力有什么关系？说明运动与力有什么关系？(2)根根据据牛牛顿顿第第一一定定律律思思考考，如如果果物物体体不不受受外外力力作作用用，物物体体将将处处于什么状态？于什么状态？ 提示提示(1)说明力是改变物体运动状态的原因。说明力是改变物体运动状态的原因。(2)原原来来静静止止的的物物体体，不不受受外外力力时时，仍
7、仍然然静静止止；原原来来运运动动的的物物体体，不受外力时，将永远做匀速直线运动。不受外力时，将永远做匀速直线运动。2.高高铁铁的的列列车车最最高高时时速速可可以以达达到到400多多千千米米，是是世世界界上上最最快快的的火火车车。有有的的同同学学认认为为：火火车车变变快快了了，其其惯惯性性变变大大了了，所所以以难难刹刹车。他的认识正确吗？车。他的认识正确吗？提示提示他的认识是错误的，惯性是物体的固有属性，火车提他的认识是错误的，惯性是物体的固有属性，火车提速后，其质量不变，惯性也不变。速后，其质量不变，惯性也不变。图图2对牛顿第一定律的理解对牛顿第一定律的理解要点归纳要点归纳1.牛顿第一定律的物
8、理意义牛顿第一定律的物理意义(1)揭示了力与运动的揭示了力与运动的关系关系力力是是改改变变物物体体运运动动状状态态的的原原因因：物物体体受受力力的的作作用用，它它的的运运动状态就一定发生改变，并且产生加速度。动状态就一定发生改变，并且产生加速度。力力不不是是维维持持物物体体运运动动状状态态的的原原因因：物物体体若若不不受受力力，它它将将做做匀速直线运动或者保持静止状态。匀速直线运动或者保持静止状态。(2)揭揭示示了了一一切切物物体体都都具具有有的的一一种种属属性性惯惯性性，所所以以牛牛顿顿第第一定律也叫惯性定律。一定律也叫惯性定律。2.物体运动状态改变的三种情况物体运动状态改变的三种情况(1)
9、速度的方向不变，大小改变。速度的方向不变，大小改变。(2)速度的大小不变，方向改变。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。速度的大小和方向同时发生改变。精典示例精典示例例例1 关于牛顿第一定律，下列说法中错误的是关于牛顿第一定律，下列说法中错误的是()A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律B.牛顿第一定律就是惯性牛顿第一定律就是惯性C.不不受受外外力力作作用用时时，物物体体的的运运动动状状态态保保持持不不变变是是由由于于物物体体具具有惯性有惯性 D.物体的运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用物体的运动状态发
10、生变化时，物体必定受到外力的作用 思路点拨思路点拨解答本题时应注意以下三点：解答本题时应注意以下三点：(1)牛顿第一定律和惯性的区别。牛顿第一定律和惯性的区别。(2)力和运动的关系。力和运动的关系。(3)力和运动状态变化的关系。力和运动状态变化的关系。解解析析牛牛顿顿第第一一定定律律有有三三层层含含义义：不不受受力力时时物物体体将将保保持持静静止止状状态态或或匀匀速速直直线线运运动动状状态态，这这是是由由于于一一切切物物体体都都具具有有惯惯性性；受受到到力力的的作作用用物物体体的的运运动动状状态态就就要要发发生生变变化化，从从而而揭揭示示出出力力是是改改变变物物体体运运动动状状态态的的原原因因
11、；指指出出了了物物体体在在不不受受力力时时的的运运动动状状态态，故故选选项项A、C、D正正确确；牛牛顿顿第第一一定定律律并并不不是是惯惯性性，惯惯性性是是物物体体的的一一种种性性质质，而而牛牛顿顿第第一一定定律律是是物物体体的的运运动动规规律律，两者是不同的概念，不可混为一谈，选项两者是不同的概念，不可混为一谈，选项B错误。错误。答案答案B方法总结方法总结牛牛顿顿第第一一定定律律描描述述了了物物体体不不受受外外力力作作用用时时的的状状态态总总保保持持原原来来的的匀匀速速直直线线运运动动状状态态或或静静止止状状态态，同同时时揭揭示示了了力力和和运运动动的的关关系系力力不不是是维维持持物物体体运运
12、动动的的原原因因，而而是是改改变变物物体体运运动动状状态态的的原原因因。分分析析此此类类问问题题时时要要注注意意牛牛顿顿第第一一定定律律与与惯惯性性的的区别。区别。针针对对训训练练1 根根据据牛牛顿顿第第一一定定律律判判断断，以以下下说说法法正正确确的的是是 ()A.人人只只有有在在静静止止的的车车厢厢内内，竖竖直直向向上上高高高高跳跳起起后后，才才会会落落在在起跳时的位置起跳时的位置B.人人在在沿沿直直线线匀匀速速前前进进的的车车厢厢内内，竖竖直直向向上上高高高高跳跳起起后后，将将落在起跳点的后方落在起跳点的后方C.人人在在沿沿直直线线加加速速前前进进的的车车厢厢内内，竖竖直直向向上上高高高
13、高跳跳起起后后，将将落在起跳点的后方落在起跳点的后方D.人人在在沿沿直直线线减减速速前前进进的的车车厢厢内内，竖竖直直向向上上高高高高跳跳起起后后，将将落在起跳点的后方落在起跳点的后方解解析析人人竖竖直直跳跳起起离离开开车车厢厢瞬瞬间间，人人与与车车在在水水平平方方向向上上的的速速度度相相同同，由由牛牛顿顿第第一一定定律律知知如如果果车车子子静静止止或或做做匀匀速速直直线线运运动动，人人都都将将落落回回原原地地，故故A、B项项错错误误；如如果果车车加加速速前前进进，则则在在相相同同时时间间内内人人的的水水平平位位移移比比车车的的水水平平位位移移小小，故故落落在在起起跳跳点点后后方方，C项项正正
14、确确；反反之之若若车车子子减减速速前前进进，则则在在相相同同时时间间内内人人的的水水平位移比车子的水平位移大，故落在起跳点的前方，平位移比车子的水平位移大，故落在起跳点的前方，D项错误。项错误。答案答案C对惯性的理解和应用对惯性的理解和应用要点归纳要点归纳1.惯性与质量的关系惯性与质量的关系(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。(2)质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大。质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大。2.惯性与力的关系惯性与力的关系(1)惯惯性性不不是是力力，而而是是物物体体本本身身固固有有的的一一种种性性质质
15、，因因此此“物物体体受受到到了了惯惯性性作作用用”、“产产生生了了惯惯性性”、“受受到到惯惯性性力力”等等说说法都是错误的。法都是错误的。(2)力力是是改改变变物物体体运运动动状状态态的的原原因因。惯惯性性是是维维持持物物体体运运动动状状态态的的原原因因。力力越越大大，物物体体的的运运动动状状态态改改变变越越快快；惯惯性性越越大大，物物体的运动状态越难改变。体的运动状态越难改变。(3)惯性与物体的受力情况无关。惯性与物体的受力情况无关。3.惯性与速度的关系惯性与速度的关系(1)速速度度是是表表示示物物体体运运动动快快慢慢的的物物理理量量，惯惯性性是是物物体体本本身身固固有有的性质。的性质。(2
16、)一一切切物物体体都都有有惯惯性性，并并且且惯惯性性的的大大小小由由物物体体本本身身决决定定，与与物体是否有速度及速度的大小无关。物体是否有速度及速度的大小无关。4.惯性与惯性定律的关系惯性与惯性定律的关系(1)惯惯性性是是物物体体具具有有的的一一种种固固有有属属性性。惯惯性性定定律律是是物物体体不不受受外外力作用时所遵守的一条规律，力作用时所遵守的一条规律，属属性性不同不同于规律。于规律。(2)惯惯性性使使物物体体保保持持原原来来运运动动状状态态，但但能能否否保保持持取取决决于于其其受受力力情情况况。当当物物体体不不受受外外力力(或或所所受受合合外外力力为为零零)时时，物物体体将将保保持持静
17、静止止状状态态或或匀匀速速直直线线运运动动状状态态。惯惯性性定定律律揭揭示示了了物物体体的的惯惯性性，正因为物体有惯性，故物体的运动不需要力来维持。正因为物体有惯性，故物体的运动不需要力来维持。精典示例精典示例例例2 如如图图3所所示示是是一一种种汽汽车车安安全全带带控控制制装装置置示示意意图图。当当汽汽车车处处于于静静止止或或匀匀速速直直线线运运动动时时，刹刹车车摆摆锤锤竖竖直直悬悬挂挂，锁锁棒棒水水平平，棘棘轮轮可可以以自自由由转转动动，安安全全带带能能被被拉拉动动。当当汽汽车车突突然然刹刹车车时时，摆摆锤锤由由于于惯惯性性绕绕轴轴摆摆动动，使使得得锁锁棒棒锁锁定定棘棘轮轮的的转转动动，安
18、安全全带带不不能能被被拉拉动动。若若摆摆锤锤从从图图中中实实线线位位置置摆摆到到虚虚线线位位置置，汽汽车车的的可能运动方向和运动状态是可能运动方向和运动状态是 ()图图3A.向右行驶、匀速直线运动向右行驶、匀速直线运动B.向左行驶、匀速直线运动向左行驶、匀速直线运动C.向右行驶、突然刹车向右行驶、突然刹车D.向左行驶、突然刹车向左行驶、突然刹车思路点拨思路点拨解解析析若若汽汽车车做做匀匀速速直直线线运运动动，则则摆摆锤锤不不会会从从实实线线位位置置摆摆到到虚虚线线位位置置，故故A、B均均错错误误；由由图图可可知知摆摆锤锤向向右右摆摆动动，根根据据惯惯性性知知识识可可推推知知，汽汽车车可可能能向
19、向左左加加速速或或向向右右减减速速，故故C正正确确，D错误。错误。答案答案C方法总结方法总结解释惯性现象的方法解释惯性现象的方法(1)明确研究的物体原来处于怎样的运动状态。明确研究的物体原来处于怎样的运动状态。(2)当当外外力力作作用用在在该该物物体体的的某某一一部部分分(或或外外力力作作用用在在与与该该物物体体有有关联的其他物体上关联的其他物体上)时，这一部分的运动状态的变化情况。时，这一部分的运动状态的变化情况。(3)该该物物体体由由于于惯惯性性保保持持怎怎样样的的运运动动状状态态，判判断断最最后后会会出出现现什什么现象。么现象。针对训练针对训练2 下列事例中，利用了物体的惯性的是下列事例
20、中，利用了物体的惯性的是()A. B.C. D.答案答案C图图41.在在物物理理学学史史上上，正正确确认认识识运运动动与与力力的的关关系系并并且且推推翻翻“力力是是维维持持运运动动的的原原因因”的的物物理理学学家家和和建建立立惯惯性性定定律律的的物物理理学学家家分分别别是是 ()A.亚里士多德、伽利略亚里士多德、伽利略 B.亚里士多德、牛顿亚里士多德、牛顿C.伽利略、牛顿伽利略、牛顿 D.伽利略、爱因斯坦伽利略、爱因斯坦解解析析在在物物理理学学史史上上，正正确确认认识识运运动动与与力力的的关关系系并并且且推推翻翻“力力是是维维持持运运动动的的原原因因”的的物物理理学学家家和和建建立立惯惯性性定
21、定律律的的物物理理学学家家分别是伽利略和牛顿。故选分别是伽利略和牛顿。故选项项C正确正确。答案答案C2.伽利略的斜面实验证明了伽利略的斜面实验证明了 ()A.要物体运动必须有力作用，没有力作用的物体将静止要物体运动必须有力作用，没有力作用的物体将静止B.要物体静止必须有力作用，没有力作用的物体就运动要物体静止必须有力作用，没有力作用的物体就运动C.物体不受外力作用时，一定处于静止状态物体不受外力作用时，一定处于静止状态D.力不是维持物体运动的原因力不是维持物体运动的原因解解析析伽伽利利略略的的斜斜面面实实验验证证明明了了：如如果果物物体体不不受受外外力力作作用用，运运动动的的物物体体将将继继续
22、续以以同同一一速速度度沿沿着着一一条条直直线线运运动动下下去去，所所以以只有只有D正确。正确。答案答案D3.如如图图5所所示示，某某同同学学面面朝朝列列车车行行进进方方向向坐坐在在车车厢厢中中，水水平平桌桌面面上上放放有有一一相相对对桌桌面面静静止止的的小小球球。列列车车在在水水平平直直轨轨道道上上运运动动时时，突突然然，小小球球相相对对桌桌面面向向后后滚动，则可判断滚动，则可判断()A.列车在刹车列车在刹车B.列车在做加速运动列车在做加速运动C.列车一定在做匀减速直线运动列车一定在做匀减速直线运动D.列车一定在做匀速直线运动列车一定在做匀速直线运动答案答案B图图54.下列关于惯性的说法，正确
23、的是下列关于惯性的说法，正确的是 ()A.高高速速行行驶驶的的公公共共汽汽车车紧紧急急刹刹车车时时，乘乘客客都都要要向向前前倾倾倒倒，说说明乘客都具有惯性明乘客都具有惯性B.短短跑跑运运动动员员最最后后冲冲刺刺时时，速速度度很很大大，很很难难停停下下来来，说说明明速速度越大，惯性越大度越大，惯性越大C.道道路路交交通通安安全全法法中中规规定定：各各种种小小型型车车辆辆前前排排乘乘坐坐的的人人(包包括括司司机机)必必须须系系好好安安全全带带，这这是是因因为为系系好好安安全全带带可可以以防防止止因车的惯性而造成的伤害因车的惯性而造成的伤害D.把把手手中中的的球球由由静静止止释释放放后后，球球能能竖
24、竖直直下下落落，是是由由于于球球具具有有惯性的缘故惯性的缘故解解析析高高速速行行驶驶的的公公共共汽汽车车紧紧急急刹刹车车时时，乘乘客客都都要要向向前前倾倾倒倒，说说明明乘乘客客都都具具有有保保持持原原来来运运动动状状态态的的性性质质，即即惯惯性性，选选项项A正正确确；物物体体的的惯惯性性只只与与质质量量有有关关，与与速速度度大大小小无无关关，选选项项B错错误误；系系安安全全带带的的目目的的是是防防止止由由于于人人本本身身的的惯惯性性造造成成的的伤伤害害，选选项项C错错误误；把把手手中中的的球球由由静静止止释释放放后后，球球能能竖竖直直下下落落，是是由于球受到竖直向下的重力的缘故，选项由于球受到
25、竖直向下的重力的缘故，选项D错误。错误。答案答案A5.如如图图6所所示示，在在瓶瓶内内装装满满水水，将将乒乒乓乓球球用用细细线线拴拴住住并并按按入入水水中中，线线的的另另一一端端固固定定在在瓶瓶盖盖上上。盖盖上上瓶瓶盖盖并并将将瓶瓶子子翻翻转转，乒乒乓乓球球将将浮浮在在水水中中。用用手手托托着着瓶瓶子子水水平平向向右右做做加加速速直直线线运运动动，乒乒乓乓球球在在瓶瓶中中的的位位置会如何变化？解释你所观察到的现象置会如何变化？解释你所观察到的现象 解解析析因因为为水水的的质质量量大大于于同同体体积积的的乒乒乓乓球球的的质质量量，所所以以同同体体积积的的水水的的惯惯性性大大于于乒乒乓乓球球的的惯
26、惯性性。当当用用手手托托着着瓶瓶子子水水平平向向右右做做加加速速直直线线运运动动时时，同同体体积积的的水水相相对对瓶瓶子子向向左左移移动动时时，将将挤挤压乒乓球，使乒乓球相对瓶子向右移动。压乒乓球，使乒乓球相对瓶子向右移动。答案答案见解析见解析图图6牛顿第一定律巧应用牛顿第一定律巧应用(1)由由“因因”索索“果果”：在在判判断断力力与与运运动动之之间间的的关关系系时时，一一定定要要把把握握准准牛牛顿顿第第一一定定律律的的含含义义，即即力力是是改改变变物物体体运运动动状状态态的的原原因因，而不是维持物体运动状态的原因。而不是维持物体运动状态的原因。(2)由由“果果”索索“因因”：如果物体的运动状态发生改变，则物体必：如果物体的运动状态发生改变，则物体必然受到不为零的合外力的作用，所以判断物体的运动状态是然受到不为零的合外力的作用，所以判断物体的运动状态是否改变以及如何改变，应分析物体的受力情况。否改变以及如何改变，应分析物体的受力情况。
