2012高中物理 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,1．牛頓第一定律,一、理想實驗的魅力1．伽利略斜面實驗：小球沿斜面由______滾下，再滾上另一斜面，如不計摩擦將滾到___________處，放低后一斜面，仍達到同一高度，但要滾得______．若放平后一斜面，球?qū)_____滾下去．,2．伽利略通過“理想實驗”和科學(xué)推理，得出的結(jié)論是：力不是_____物體運動的原因，而恰恰是_____物體運動的原因．3．法國科學(xué)家笛卡爾補充和完善了伽利略的觀點

2、，他提出：除非物體__________的作用，物體將永遠(yuǎn)保持其_____或運動狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會使自己沿曲線運動，而只保持在_____上運動．4．物體運動狀態(tài)的改變，是指物體____________________發(fā)生了改變．,二、牛頓物理學(xué)的基石——慣性定律1．牛頓第一定律：一切物體總保持_____________________或___________，除非作用在它上面的力迫使它________________，這就是

3、牛頓第一定律，又叫做慣性定律．,【特別提醒】　牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實進行分析的產(chǎn)物，不可能用實驗直接驗證．,2．慣性：物體具有的______________________________________的性質(zhì)叫做慣性．三、慣性與質(zhì)量1．慣性表現(xiàn)為改變物體運動狀態(tài)的__________．2．質(zhì)量大的物體，運動狀態(tài)_______，我們說它慣性大；質(zhì)量小的物體的運動狀態(tài)__________，我們說它慣性小．______

4、是物體慣性大小的唯一量度．3．質(zhì)量是______，只有大小，沒有方向．單位是______，符號是____.,一、對牛頓第一定律的理解1．明確了慣性的概念定律的前半句話“一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”，揭示了物體所具有的一個重要的屬性——慣性，即物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，牛頓第一定律指出一切物體在任何情況下都具有慣性．因此牛頓第一定律又叫慣性定律．,2．揭示了力和運動的關(guān)系定律的后半句話“除非作用在

5、它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”，實質(zhì)上是揭示了力和運動的關(guān)系，即力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因．3．反映了物體不受外力時的運動狀態(tài)勻速直線運動或靜止(即原來運動的保持其速度不變，原來靜止的保持靜止)．不受外力作用的物體是不存在的，但物體所受外力的合力為零與不受外力在效果上是等效的，這就使牛頓第一定律具有了實際意義．,【特別提醒】　(1)物體之所以運動，并不是因為受到了力的作用，力的作用是改變物體的運動狀態(tài)，而不

6、是維持物體運動的原因，慣性才是維持物體運動的原因．(2)牛頓第一定律不是由實驗直接總結(jié)出來的規(guī)律，也無法用實驗驗證，它是牛頓以伽利略的理想實驗為基礎(chǔ)，總結(jié)前人的研究成果，加以豐富的想象而推理得出的一條理想條件下的規(guī)律．,以下各種說法中正確的是(　　)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，物體的運動狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性C．在水平地面上滑動的木塊最終要停下來，是由于沒有外力維持木塊運動的

7、結(jié)果D．物體運動狀態(tài)發(fā)生變化時，物體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時，將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，所以A正確；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B、D正確；C中木塊最終要停下來的原因是：木塊在運動過程中，受到各種摩擦阻力的作用，即木塊受到外力的合力不為零所導(dǎo)致的，所以C錯誤．答案：　ABD,二、對慣

8、性概念的理解及應(yīng)用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唯一量度，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．慣性越大，運動狀態(tài)越難改變．,

9、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，慣性是物體本身固有的性質(zhì)．(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)．4．慣性的表現(xiàn)(1)在不受力的情況下，慣性表現(xiàn)為保持原有狀態(tài)的本領(lǐng)，有“惰性”的意思．(2)在受力的情況下，慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度，質(zhì)量越大，慣性越大，運動狀態(tài)越難改變．,【特別提醒】　(1)一切物體，在任何情況下都具有慣性，即物體具有慣性是不需要條件的．(2)比較慣性大小

10、，只看質(zhì)量大小，質(zhì)量大則慣性大．,在勻速前進的磁懸浮列車?yán)铮∶鲗⒁恍∏蚍旁谒阶烂嫔舷鄬ψ烂骒o止．關(guān)于小球運動與列車的運動，下列說法正確的是(　　)A．如果小球向前滾動，則磁懸浮列車在加速前進B．如果小球向后滾動，則磁懸浮列車在加速前進C．磁懸浮列車急剎車時，小球向前滾動D．磁懸浮列車急剎車時，小球向后滾動,解析：　如果磁懸浮列車減速，磁懸浮列車運動的速度變小了，而小球因為有慣性，要保持原來的勻速直線運動狀態(tài)，所以小球運動的速

11、度要大于磁懸浮列車運動的速度，即小球要相對磁懸浮列車向前滾．反之，當(dāng)磁懸浮列車加速時，磁懸浮列車運動的速度變大了，而小球因為有慣性，要保持原來的勻速直線運動狀態(tài)，所以小球運動的速度要小于磁懸浮列車運動的速度，即小球要相對磁懸浮列車向后滾．由以上分析可知，選項B、C正確．答案：　BC,〔思考與討論〕從牛頓第一定律我們得知，物體都要保持它們原來的勻速直線運動或靜止的狀態(tài)，或者說，它們都具有抵抗運動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”．但是這種“本質(zhì)”的大

12、小是不一樣的．物體抵抗運動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”，與什么因素有關(guān)？請大家通過實例進行分析．,點撥：　慣性是物體的固有屬性，不管物體處于什么狀態(tài)，也不管物體是否受力以及受什么樣的力，一個物體的慣性是不變的，與速度的大小沒有關(guān)系．任何物體都具有這樣的本領(lǐng)，物體的這種本領(lǐng)也不盡相同，這種本領(lǐng)的大小僅由物體的質(zhì)量決定．比如，車床等一些機械，它們的質(zhì)量很大，目的是使慣性增大，運動狀態(tài)不易改變，另外兩個物體總是質(zhì)量小的運動狀態(tài)改變起來更容易些.,解析

13、：　當(dāng)物體速度增大時，運動狀態(tài)發(fā)生了變化，而力是改變運動狀態(tài)的原因，故物體必受外力作用，A項正確；物體向某個方向運動，可以不在此方向上受力的作用，故B項錯誤；當(dāng)物體的速度大小不變時，其速度方向可能發(fā)生變化，即運動狀態(tài)可能變化，合外力不一定為零，故C項錯誤；物體處于平衡狀態(tài)時，所受合外力為零，并不是物體不受外力作用，故D項錯誤．答案：　A,【反思總結(jié)】　(1)速度是描述物體運動狀態(tài)的一個物理量，它是矢量，既有大小又有方向．(2)①當(dāng)物

14、體的速度大小和方向都保持不變時，則這個物體的運動狀態(tài)保持不變．②當(dāng)物體的速度發(fā)生變化時，則這個物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化．物體的運動狀態(tài)變化有以下三種情況：,a．速度的方向不變，只有大小改變；b．速度的大小不變，只有方向改變；c．速度的大小和方向都發(fā)生改變．只要運動狀態(tài)發(fā)生變化，必然受到力的作用．,【跟蹤發(fā)散】　1－1：關(guān)于力和運動的關(guān)系，下列說法正確的是(　　)A．物體受力才會運動B．力使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變C．停止用力

15、，運動的物體就會停止D．力是使物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的原因,解析：　由牛頓第一定律可知，力的作用不是使物體產(chǎn)生運動，而是使物體的運動狀態(tài)改變．物體如果原來的狀態(tài)是運動的，不受力仍將永遠(yuǎn)運動下去，即物體的運動不需要力來維持，因此A、C是錯誤的．物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，是物體不受力時的運動規(guī)律，并不是力作用的結(jié)果，因此D是錯誤的．答案是B.答案：　B,C．在同樣大小的力作用下，運動狀態(tài)越難改變的物體，其慣性一定越大D．

16、在長直水平軌道上勻速運動的火車上，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一人向上跳起后，發(fā)現(xiàn)落回原處，這是因為人跳起后，車?yán)^續(xù)向前運動，人落下后必定向后偏些，但因時間太短，偏后距離太小，不明顯而已,解析：　物體的慣性大小由質(zhì)量惟一確定，與物體的速度無關(guān)，A錯誤；一切物體均有慣性，不論物體處于加速、減速還是勻速狀態(tài)，B錯誤；同樣大小的力作用于物體，狀態(tài)越難改變，說明物體保持原來狀態(tài)的本領(lǐng)越大，慣性也越大，所以C正確；人向上跳起后，人在水平方向不受外力作用，由

17、于慣性，人在水平方向的速度不變，與車速相同，因此仍落在車上原處，D錯誤．答案：　C,【跟蹤發(fā)散】　2－1：一天，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，他發(fā)現(xiàn)水面的形狀如下圖中的(　　),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．答案：　C,1．伽利略的斜面實驗證明了(　　)A．要物體運動必須有力作用，沒有力作用的物體將靜止B．要

18、物體靜止必須有力作用，沒有力作用的物體就運動C．物體不受外力作用時，一定處于靜止?fàn)顟B(tài)D．物體不受外力作用時，總保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),解析：　伽利略的斜面實驗證明了力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動的原因，如果物體不受外力作用，將保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，故只有D項正確．答案：　D,2．在力學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家作出了貢獻．關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻，下列說法正確的是(　　)A．伽利

19、略認(rèn)為力不是維持物體運動的原因B．亞里士多德認(rèn)為物體的運動不需要力來維持C．牛頓最早指出力不是維持物體運動的原因D．笛卡兒對牛頓第一定律的建立作出了貢獻,解析：　伽利略認(rèn)為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，選項A正確；在歷史上，亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運動的原因，他的觀點是錯誤的，選項B錯誤；伽利略最早指出力不是維持物體運動的原因，選項C錯誤；笛卡兒補充和完善了伽利略的觀點，選項D正確．答案：　AD,3．下

20、列關(guān)于牛頓第一定律的說法中正確的是(　　)A．牛頓第一定律是實驗定律B．牛頓第一定律只是提出了慣性的概念C．牛頓第一定律提出了當(dāng)物體受到的合力為零時，物體將處于靜止?fàn)顟B(tài)D．牛頓第一定律既提出了物體不受外力作用時的運動規(guī)律，又提出了力是改變物體運動狀態(tài)的原因,解析：　牛頓第一定律不是實驗定律，A錯；牛頓第一定律提出了慣性的概念，同時又指出了物體運動狀態(tài)改變的原因，B錯；牛頓第一定律提出了物體不受外力作用時，物體將處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速

21、直線運動狀態(tài)，所以C錯；綜上所述，D選項是正確的．答案：　D,4. 慣性較大的物體必然會導(dǎo)致物體的(　　)A．運動狀態(tài)的改變難　　　　B．運動狀態(tài)的改變慢C．運動狀態(tài)的改變量較小 D．運動的速度比較大,解析：　 物體運動狀態(tài)改變的難與易，是由物體慣性的大小決定的，慣性越大，其運動狀態(tài)的改變就越難，反之就越容易，A正確；物體運動狀態(tài)改變的快慢是由加速度決定的，物體的慣性大小并不能說明加速度的大小，也就不能說其運動狀態(tài)改變

22、得快慢，B錯誤；運動狀態(tài)的改變量取決于其加速度和時間，C錯誤；慣性的大小取決于質(zhì)量的大小，與速度的大小沒有關(guān)系，D錯誤．故正確答案為A.答案：　A,5．(2011·唐山市高一期末)2009年世界女子冰壺錦標(biāo)賽決賽中，中國女隊以8比6戰(zhàn)勝瑞典隊，奪得冠軍．某同學(xué)研究中國女隊最后一次投出冰壺的運動，其受力與運動狀態(tài)之間關(guān)系的說法中正確的是(　　)A．只要冰壺的運動狀態(tài)發(fā)生變化，必然受到外力的作用B．冰壺之所以能停下來，是因為

23、沒有外力來維持它的運動狀態(tài)C．冰壺慣性的大小與其運動速度大小有關(guān)D．冰壺不受外力作用時，其運動速度不斷減小,解析：　物體受不為零的外力作用，運動狀態(tài)發(fā)生變化；反之，運動狀態(tài)發(fā)生變化，一定是受不為零的外力作用，故A項對．物體運動不需要力來維持，而是由于慣性的原因，冰壺能停下，是因為受到阻力這一外力的作用，故B項錯、D項錯．物體慣性的大小與其運動速度大小無關(guān)，質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，故C項錯．答案：　A,練規(guī)范、練技能、練速度,