§4.1 牛顿第一定律
第四章4.1+牛顿第一定律
4.1
牛顿第一定律
1、惯性： 2、说明：Fra bibliotek三、惯性与质量
物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质
（1）一切物体都具有惯性
（2）惯性是物体的固有属性，惯性与运动状态无关
（3）惯性与是否受力无关，与速度大小无关
3、惯性与质量：质量是惯性大小的唯一量度
惯性只和物体质量有关，和其他因素无关。 质量大，惯性大。
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4.1
牛顿第一定律
1 2 3 4
解析
力是改变物体运动状态的原因，小车原来静止，
在力的作用下小车开始运动，是力使其运动状态发生了
改变.用较小的力就能使小车做匀速直线运动是推力与摩
擦力的合力为零的缘故.
答案 D
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4.1
牛顿第一定律
【例3】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
牛顿第一定律
2、伽利略（意大利）的观点：
（1）运动的物体撤去外力后之所以停下来，是因为受到
摩擦力的缘故；日常物体的运动中，摩擦力又是难 以避免的。 （2）研究方法： 观察现象 提出猜想
演示1
实验验证
逻辑推理
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理想实验
4.1
牛顿第一定律
客观事实：小球从一个斜面的高处滚下，会 滚上另一个对接的斜面，摩擦力 越小，越接近原来的高度 假 想：摩擦力大小为零，小球将会达到 同一高度
时刻重力突然消失，物体的运动情况将是( A.悬浮在空中不动
C
)
B.速度逐渐减小
C.保持一定速度向下做匀速直线运动 D.无法判断
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4.1
4.1 牛顿第一定律 (共33张PPT)
4.由下图观察到的现象，可知道汽车在运动过程中速度 突然 变时小，乘客由于 而惯向性前倾倒。
牛顿第一定律
亚里士多德
伽利略
笛卡尔
牛顿
四位科学家的观点与研究方法及结论
一
古希腊 亚里士多德
历
“直觉+观察”→“维持”
史
意大利 伽利略
21
5、牛顿第一定律的意义
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，
牛
顿 直到有外力迫使它改变这种状态为止。
第
一
定
12、、明力确是了改惯变性物的体概运念动状态的原因
律
止惯状性态：的物性体质具叫有惯保力性持。原—来—匀正速因直为线如运此动惯，状性牛态顿或第静
一定律又称为惯性定律。
22
思考与讨论
伽利略理想实验
10
下坡
水平面
上坡
加速
匀速
减速
模拟理想实验---气垫导轨
气泵 导轨
喷气小孔
实验气垫导 轨实
滑块
验.的水平气垫层上做匀速直线
运动，直到碰上轨道边上弹簧受力后才改变其运动状态。
理想斜面实验
B
C
D
A
Ev
θ
1．亚里士多德的观点：力是维持 物体运动的原因。
2．伽利略的观点： 若没有摩擦阻 力，流体阻力的影响，物体将在 水平面上永远的运动下去。
笛卡尔补充、完善伽利略的观点
——如果运动的物体没有受到 力的作用，它将继续以同一速 度，沿同一直线运动下去，既 不停下来，也不偏离原来的方 向。
20
牛顿的观点（1687年英国）
4.1牛顿第一定律(原卷版)
4.1牛顿第一定律1.知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法。
2.理解牛顿第一定律的内容及意义。
3.理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。
4理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。
一、理想实验的魅力1、亚里士多德认为：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. 2、伽利略的理想实验（1）斜面实验：让静止的小球从第一个斜面滚下，冲上第二个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的 高度.减小第二个斜面的倾角，小球滚动的距离增大，但所达到的高度相同.当第二个斜面放平，小球将永远运动下去.（2）推理结论：力不是(填“是”或“不是”)维持物体运动的原因.实验事实 让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个对接的斜面推理 1如果没有摩擦力，小球将上升到原来的高度. 推理 2如果减小第二个斜面的倾斜度，小球会通过更长的路程，仍然可以达到原来的高度. 推理 3 继续减小第二个斜面的倾斜度，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而将沿水平面持续运动下去. 实验结论力不是维持物体运动的原因.实验的意义①伽利略用“实验+科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点；②第一次确立了物理实验在物理研究中的基层地位；③揭示了力不是维持物体运动的原因.3、笛卡尔的观点：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.二、牛顿第一定律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.2、运动状态改变即速度发生变化，有三种情况：(1)速度的方向不变，大小改变.(2)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.3、意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都具有惯性，因此牛顿第一定律又被叫作惯性定律；②揭示了运动和力的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因.③物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态.④牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的.三、惯性和质量1．惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．2．物体惯性的大小由质量决定，与物体的运动状态无关，与是否受力无关，与物体的速度大小无关．3．惯性的表现(1)在不受力的条件下，惯性表现出“保持”原来的运动状态，有“惰性”的意思．(2)在受力的条件下，惯性表现为运动状态改变的难易程度．质量越大，惯性越大，运动状态越难改变．题型1伽利略理想斜面实验[例题1]（多选）（2023秋•福州期末）图（a）、（b）是伽利略的两个斜面实验，开创了科学实验和逻辑推理相结合的科学研究方法。
牛顿第一定律
4.1 牛顿第一定律
假如说我比某些人看得远某些,那是因为我站 在巨人旳肩膀上。
-------牛顿
历史旳足迹……
1、在研究力和运动旳关系上有 哪些代表人物？
2、每位科学家对力和运动旳关 系是怎样认识旳？
3、伽利略是怎样证明其观点旳？
亚里士多德 （前384—前322）
世界古代史上最伟大旳哲学 家，科学家和教育家。他旳著 作，一是前人旳知识积累；二 是助手们为他所作旳调查和发 觉；三是他自己独立旳看法。 内容涉及天文学，动物学，胚 胎学，地理学，地质学，物理 学，解剖学，生理学。他死后 旳几百年里，没有一种人像他 那样，对知识有过系统旳考察 和全方面掌握，恩格斯称他是 “最博学旳人”。
• 1速度方向不变，只有大小变化 • 2速度大小不变，只有方向变化 • 3速度大小和方向都变化
运动状态旳变化
物体运动状态旳标志是速度。 运动状态是否变化由速度衡量。 速度变化了，我们就说运动状态 变化了。 （速度是矢量，大小和方向）
课堂训练
1、下列有关惯性旳说法中,正确旳是
A.物体只有在静止时才具有惯性 D
பைடு நூலகம்
无关原因
• 速度大小， • 质量是惯性 运动情况， 大小旳唯一 受力情况等 量度 无关
惯性旳体现
• 1当物体不受外力或者所受合外力为零 时，惯性体现为保持原来旳运动状态 不变化，原来静止旳物体保持静止， 原来运动旳物体保持原来旳速度继续 运动。
• 2当物体受到外力作用时，惯性体现为 变化运动状态旳难易程度，惯性越大， 运动状态就越难变化。
一切物体总保持匀速直线运动状态或 静止状态,除非作用在它上面旳力迫 使它变化这种运动状态.
对牛顿第一定律旳了解
• 物体在不受力时，总保持匀速直线运动 状态或者是静止状态——这种性质就叫 做惯性。 惯性只与物体旳质量有关
4.1牛顿第一定律
三、惯性
1. 惯性：物体的这种保持原来匀速直 线运动状态或静止的性质叫做惯性 （所以牛顿第一定律又叫惯性定律） a: 一切物体都具有惯性； b: 惯性是物体的固有属性，不论物体处 于什么状态，都具有惯性。 c: 惯性只与物体的质量有关。与运动与 否、速度大小、所受外力无关。质量 是物体惯性大小的唯一量度。
牛顿：“如果说我看得比别人更远些,那是因为我站在巨人的肩膀上。”
1）一切物体
是指宇宙中所有物体，不论物体 是固体、液体还是气体。牛顿第 一定律是自然界的普遍规律。
孤立的单个物体
2）不受外力作用 3）总保持
是指"一直不变"的意思。
4）改变这种（运动）状态 相当于改变速度
5）或
指一个物体只能处于一种状态，到底处于哪种 状态，由原来的状态决定，原来静止就保持 静止，原来运动就保持匀速直线运动状态
理想实验
伽利略理想斜面实验
物体的运动不需要力来维持
伽利略结论
伽利略：物体不受
力时，就会保持匀
速直线运动状态。
（不完善）
笛卡儿结论
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。（比较完 善）
牛顿(Newton,1642-1727)
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 ,பைடு நூலகம்除非作用在它 上面的力迫使它改 变这种状态。
思考与讨论
1、交通部门规定：在车辆前排乘坐的人必须系 好安全带。请从物理学的角度加以说明。 2、有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球自 转，一昼夜就能环游世界，这个设想可行吗？
小结：
1 、伽利略如何用理想实验推翻人类陈旧的 观念； 2 、牛顿第一定律定性揭示了力和运动的关 系——力是物体运动状态发生改变的原因。 3 、惯性是物体的固有属性，只与物体的质 量有关。
4.1牛顿第一定律
巩固练习
5、如图所示，在匀速前进的小车上放一竖 直的木块，突然发现木块向左倾斜，这是 因为小车（ AB ） A .向左加速 C .向左减速 B .向右加速 D .向右减速
一、历史足迹
亚里士多德 伽利略 笛卡尔 牛顿
、 二、牛顿第一定律 伽利略理想斜面实验
惯性定律
力不是维持物体运动状态的原因 力是改变物体运动状态的原因
我们该如何理解惯性呢？
一切物体都具有惯性
惯性是物体的固有属性
思考：惯性的大小与什么因素有关呢？
三、惯性
现在想下：为何“秋风”可以“扫落叶”， 质量是惯性大小唯一的量度。质量越大，则 却不能“扫圆木”？ 物体的惯性越大，反之则越小。
巩固练习
你能利用对惯性的理解，解释下图人 为何往后倒吗？
巩固练习
使学生学会从现象中探求事物本质的科学态 情感态度价 度和研究方法，理解实验是检验真理的唯一标 值观 准。体验科学对人类生活的重要性。
一、历史足迹
代 表 人 物
亚里士多德
伽利略 笛卡儿 牛顿
一、历史足迹
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 要静止下来。
亚里士多德
(Aristotle,前384-前322)
力
力是维持物体运动的原因
运动
Hale Waihona Puke 生活现象一、历史足迹
在水平面上以一定速度运 动的物体，若没有摩擦阻 力，物体将保持这个速度 永远运动下去。
伽利略
(Galileo,1564-1642)
力不是维持物体运动的原 因，而是改变物体运动状 态的原因
伽利略理想实验
一、历史足迹
合理推理
若物体在运动中不受 到任何阻力，物体将无休 止地运动下去，运动速度 将保持不变。
4.1牛顿第一定律(学校学案)
§4.1牛顿第一定律【学习目标】1．知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法．2．理解牛顿第一定律的内容及意义．3．知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象．知识点1伽利略的理想斜面实验1．历史上对力和运动关系的认识①亚里士多德错误观点：力是维持物体运动的原因。
必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要停下来。
②伽利略正确认识：力是改变物体运动状态的原因，运动并不需要力来维持。
③笛卡尔对伽利略看法的补充和完善：如果运动中的物体没有受到力的作用，他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。
2.伽利略的理想斜面实验①（事实）两个对接的光滑斜面，小球从一个斜面的某一高度滚下，将到达另一个斜面的某一高度②（推论）若另一个斜面光滑，则小球一定会滚到另一斜面的高度③（推论）若降低另一个斜面的坡度，则小球仍要冲到原来的高度，但在另一个斜面上将滚得更远④（推论）若把另一个斜面改成光滑的水平面，则物体将。
【例1】伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映规律，有关的实验程序内容如下：（1）减小第二个斜面的角度，小球在这个斜面上仍要达到原来的高度。
（2）两个对接的光滑斜面，使静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。
（3）如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度。
（4）继续减小第二个斜面的倾角，最后使它处于水平位置，小球沿水平面做持续的匀速运动。
下列选项中正确的是：( C )A．事实2→事实1→推论3→推论4B．事实2→推论1→推论3→推论4C．事实2→推论3→推论1→推论4 D．事实2→推论1→推论4知识点2牛顿第一定律内容：一切物体总保持状态或___________状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。
对于牛顿第一定律，应从以下两方面加以理解:（1）物体保持匀速直线运动状态或静止状态是有条件的，那就是物体不受外力的作用。
4.1牛顿第一定律
2. 一切物体都具有惯性. 惯性是物体的 固有性质, 牛顿第一定律又叫惯性定律.
3、惯性大小的意义：
物体保持原来状态“本领”的大小。惯性越 大，保持原来状态“本领”越大，运动状态 越难改变；惯性越小，保持原来状态的“本 领”就越小，运动状态就容易改变
试举出 生活中有关 惯性的例子
D.无法确定
1、交通部门规定：在车辆前排乘坐的人 必须系好安全带。请从物理学的角度加以 说明。
2、有人设想，乘坐气球飘在高空，由于 地球自转，一昼夜就能环游世界，这个设 想可行吗？
下列说法正确的是（ B） A 如果物体在运动，那么它一定受到力的作用 B 力是使物体做变速运动的原因 C 撤去作用力，运动的物体最终总要停下来 D 力只能改变物体运动速度的大小
笛卡儿的补充和完善
(Descartes,1596-1650) 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.
二.牛顿第一定律
牛顿(Newton,1642-1727)
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,直到有外力迫使它 改变这种状态为止.
第四章 第一节
牛顿第一定律
一
代表人物
.
历 史
亚里士多德
的 足
伽利略
迹
笛卡儿
……
牛顿
亚里士多德
(Aristotle,前384-前322) 必须有力作用在物体
上,物体才能运动,没有力 的作用,物体就要静止下来.
这种认识一直延续 了两千多年! 哈佛大学校训:
让柏拉图与你为友,
让亚里士多德与你为友,
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练 习 1. 下列说法正确的是（ ）。 A. 只有静止的物体或做匀速直线运动的物体才有惯性 B. 物体由静到动是克服惯性的结果 C. 做变速运动的物体没有惯性 D. 质量大的物体惯性大 2. 下列有关力的说法，不正确的是（ ）。 A. 力是产生加速度的原因
B. 物体运动状态改变时，物体必定受到外力的作用 C. 力是维持物体运动状态的原因 D. 力是改变物体运动状态的原因
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伽 利 略
伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验，但这 个实验反映了一种物理思想，它是建立在可靠的事实基 础之上的。以事实为依据，抓住主要因素，忽略次要因 素，从而深刻地揭示了自然规律。
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二、牛顿第一定律 1. 定律 一切物体总保持静止状态 或匀速直线运动状态，直到有外力迫 使它改变这种状态为止。
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Байду номын сангаас * 如果 Flash 动画无法正常显示，请点击这里
三、惯性 1. 惯性 物体具有保持静止或匀速直线运动状态的性 质叫做惯性。故牛顿第一定律也叫做惯性定律。
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2. 对惯性的理解 （1）惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性； （2）惯性与物体的运动状态无关，不论物体是处于怎 样的运动状态，惯性总是存在的，惯性与物体是否受力无 关，与速度大小无关； （3）质量是惯性大小的量度。 注意：惯性是一个重要的概念，在学习时，许多同学 对惯性存在着一些错误认识：如有人认为只有做匀速直线 运动的物体或静止的物体才有惯性，做变速运动的物体没 有惯性；认为物体的速度越大，物体的惯性就越大,等等。 事实上，惯性是一切物体的固有属性，与物体的运动状态 以及是否受力没有关系，仅由物体的质量决定。
牛 顿 2. 说明 （ 1 ） 牛顿第一定律说明了物体不受力时的运动状态 是匀速直线运动状态或静止状态，它是一种理想的状态。 通常所看到的匀速直线运动或静止状态，其实都是物体受 到平衡力作用的结果；
（2）外力的作用使物体运动状态发生改变，物体运动 状态的改变，说明速度发生变化，速度发生变化，说明物 体有加速度。也就是说，外力是产生加速度的原因，而不 是维持物体运动的原因。
§4.1 牛顿第一定律 一、伽利略的理想实验
二、牛顿第一定律
三、惯性
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一、伽利略的理想实验 二千多年前，古希腊哲学家亚里士多德根据人们对运 动和力的关系的认识，提出了“必须有力作用在物体上 , 物体才能运动”的观点。这个观点很容易被人们接受，例 如，车不推不走，因而这种观点统治人们思想二千余年。 直到17世纪，意大利著名物理学家伽利略，用“实验+ 科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点，打破了人们 凭直觉得出的“力是维持物体运动原因”的错误观点。他 指出运动的物体之所以停下，是物体受到摩擦阻力之缘故。 也就是说，力是改变物体运动状态的原因。伽利略用一个 理想斜面实验，有力证明了他提出的观点是正确的。
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