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1、人教版(2019)必修第一册物理高中4.1 牛顿第一定律本节目标本节目标1.了解伽利略理想实验的推理过程。2.知道牛顿第一定律的内容。3.知道惯性的概念,认识一切物体都有惯性。4.掌握惯性与质量的关系。初中我们学习了牛顿第一定律的基本内容,你能说说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?滑冰运动员如果不它揭示了物体运动遵循怎样的规律吗?滑冰运动员如果不用力,他会慢慢停下来。这是否与牛顿第一定律矛盾呢?用力,他会慢慢停下来。这是否与牛顿第一定律矛盾呢?饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为亚里士多德认为,运动分为自然运动和强迫运动;自然运动是重物下降、轻物上升,
2、其他一切物体的运动(包括匀速运动)都是强迫运动,只有在推动者的直接推动下才能进行,不再推动时物体便归于平静。历史上对运动和力的关系的研究亚里士多德力是维持物体运动的原因。饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为1、亚里士多德的观点及由来: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。力是维持物体运动的原因。一、理想实验的魅力梳理深化:饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为现实生活中,我们推动物体,物体才前进,停止推动物体,物体就停下来;马拉车,车前进,停止拉车,车就停下了。那么力真的是维持物体运动的原因吗?历史上对运动和力的关系的研究饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为2、伽利略的观点:运动的
3、物体停下来的原因是受到摩擦力的作用。如果没有摩擦力,运动物体会一直运动下去。3、笛卡尔的观点:除非物体受到外力的作用,物体将永远保持其静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动。一、理想实验的魅力饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为伽利略认为,一个运动的物体,假如有了某种速度以后,只要没有增加或减小速度的外部原因,便会始终保持这一速度这个条件只有在水平的平面上才有可能,因为在斜面的情况下,朝下的斜面提供了加速的原因,而朝上的斜面提供了减速的原因。伽利略理想实验伽利略力不是维持物体运动的原因。饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为巩固提升:例1、关于伽利略理想实验,下列认识正确的是()
4、A.理想实验是不科学的假想实验 B.理想实验所得到的结论是不可靠的 C.理想实验是一种科学方法 D.理想实验是在真实实验基础上的合理外推一、理想实验的魅力CD饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为为了证明自己的观点,伽利略设计了如下图所示的实验。让一个小球从静止开始运动,小球将冲上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将到达原来的高度,当倾角变小,运动的距离将变长,当斜面变成水平面后,小球将永远运动下去。伽利略理想实验伽利略饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为有没有不受力的物体?有没有不受力的物体?当物体受力但所当物体受力但所当物体受力但所当物体受力但所受外力的合受外力的合受外力的合受外力的合力为零力为零力为零
5、力为零时可以看作物体不受时可以看作物体不受时可以看作物体不受时可以看作物体不受力,牛顿第一定律。力,牛顿第一定律。力,牛顿第一定律。力,牛顿第一定律。牛顿第一牛顿第一定律所描定律所描述的物体述的物体不受外力不受外力的状态,的状态,是一种是一种理理想化状态想化状态。能用实验验证吗?能用实验验证吗?饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为与伽利略同时代的科学家笛卡儿认为,如果物体处于运动之中,那么如无其他作用的话,它将继续以同一速度在同一直线上运动,既不停下也不偏离原来方向。运动和力的关系笛卡儿饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为交流讨论:1、对“落体运动快慢”“力与物体运动关系”等问题,亚里士多德和伽利略存
6、在着不同的观点。请完成下表:亚里士多德的观点伽利略的观点落体运动的快慢重的物体下落快,轻的物体下落慢力与物体运动的关系维持物体运动不需要力二、牛顿第一定律饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为 牛顿第一定律牛顿第一定律 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。牛顿第一定律适用范围是什么?运动状态不变是什么意思?是否存在不受力作用的物体?若运动状态改变,则说明物体一定受力不平衡?若运动状态改变,则说明物体的速度一定发生变化?思考一切物体原来静止的保持静止,原来匀速的保持匀速实验无法验证 不存在等价于物体所受合力为0饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为2、我们用什么
7、物理量来描述物体的运动状态?物体的运动状态的改变有几种情况?3、牛顿第一定律从几个方面阐述了力和运动的关系?二、牛顿第一定律饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为古希腊哲学家古希腊哲学家亚里士多德亚里士多德(384-322)意大利伽利略意大利伽利略(1564-1642)法国笛卡尔法国笛卡尔(1596-1650)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,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。英国牛顿英国牛顿(1643-1727)历史进程历史进程匀速直线运动没有力的作用饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为问题问题一:运一:运一:运一:运动动的物体有的物体有的物体有的物体有惯惯性,静止
8、的物体没有性,静止的物体没有性,静止的物体没有性,静止的物体没有惯惯性?性?性?性?问题问题三:运三:运三:运三:运动动速度大的物体速度大的物体速度大的物体速度大的物体惯惯性就性就性就性就大吗?大吗?大吗?大吗?问题问题四:四:四:四:“惯惯性性性性”是不是就是是不是就是是不是就是是不是就是“惯惯性定律性定律性定律性定律”?不是。不是。不是。不是。惯惯性是物体本身固有的一种属性,性是物体本身固有的一种属性,性是物体本身固有的一种属性,性是物体本身固有的一种属性,惯惯性定律是物体在某个特定性定律是物体在某个特定性定律是物体在某个特定性定律是物体在某个特定的的的的环环境(不受外力)下境(不受外力)
9、下境(不受外力)下境(不受外力)下对惯对惯性的描述。性的描述。性的描述。性的描述。错。惯性与物体的运性与物体的运动状状态无关。无关。错。决定。决定惯性的唯一量度就是性的唯一量度就是质量。量。问题问题五:五:五:五:惯惯性是一种特殊的力性是一种特殊的力性是一种特殊的力性是一种特殊的力吗吗?惯惯性不是力,而是物体本身固有的一种性性不是力,而是物体本身固有的一种性性不是力,而是物体本身固有的一种性性不是力,而是物体本身固有的一种性质质,因此,因此,因此,因此“物体受到了物体受到了物体受到了物体受到了惯惯性作用性作用性作用性作用”、“产产生了生了生了生了惯惯性性性性”、“受到受到受到受到惯惯性力性力性
10、力性力”等等等等说说法都是法都是法都是法都是错误错误的。的。的。的。惯惯性与力无关性与力无关性与力无关性与力无关思考:问题问题二:什么二:什么二:什么二:什么样样的物体具有的物体具有的物体具有的物体具有惯惯性?性?性?性?惯性是一切物体的固有属性,一切物体都具有性是一切物体的固有属性,一切物体都具有惯性性饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为【例2 2】火车在长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在:A.A.手的后方 B.B.手的前方C C.落在手中 D.D.无法确定 C饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为牛顿第一定律表明:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静
11、止状态的性质。牛顿第一定律又叫惯性定律惯性饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为1、牛顿第一定律牛顿第一定律又叫惯性定律,是牛顿物理学的基石。牛顿第一定律又叫惯性定律,是牛顿物理学的基石。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为止。梳理深化:二、牛顿第一定律饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为1.如图所示,某同学面向行车方向坐在沿平直轨道匀速行驶的列车车厢里。这位同学发现面前的水平桌面上一个原来静止的小球突然向他滚来,则可判断()A列车正在刹车 B列车突然加速 C列车突然减速 D列车仍在匀速直线运动B饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为巩固练习巩固练习2.下面关于惯性的说法中,正确的是()A.运动速度大的物体比运动速度小的物体难以停下来,所以运动速度大的物体具有较大的惯性B.物体受的推力越大,要它停下来就越困难,所以物体受的推力越大,则惯性越大C.物体的体积越大,惯性越大D.物体含的物质越多,惯性越大D3.下列关于惯性的认识,正确的是(D)A.只有静止或做匀速直线运动的物体才具有惯性B.物体运动时惯性小,静止时惯性大C.有的物体没有惯性D.两个物体质量相等,那么它们的惯性大小相等饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为