物理必修ⅰ沪科版5.1牛顿第一定律精品课件.

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【反思总结】 (1)速度是描述物体运动状态 的一个物理量，它是矢量，既有大小又有方 向． (2)①当物体的速度大小和方向都保持不变时， 则这个物体的运动状态保持不变． ②当物体的速度发生变化时，则这个物体的 运动状态发生了变化．物体的运动状态变化 有以下三种情况：
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a．速度的方向不变，只有大小改变； b．速度的大小不变，只有方向改变； c．速度的大小和方向都发生改变． 只要运动状态发生变化，必然受到力的作 用．
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二、对惯性概念的理解及应用 1．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． (2)惯性与物体受力情况，运动情况及地理位 置均无关． (3)质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越 大，惯性越大．
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2．惯性与力的关系 (1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种性 质，因此说“物体受到了惯性作用”、“产 生了惯性”、“受到惯性力”等都是错误 的． (2)力是改变物体运动状态的原因，惯性是维 持物体运动状态的原因．惯性越大，运动状 态越难改变．
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二、牛顿物理学的基石——惯性定律 静止状态 直线运动状态 1．牛顿第一定律：一切物体总保持 ______ 改变这种状态 _______________或___________，除非作用 在它上面的力迫使它________________，这 就是牛顿第一定律，又叫做惯性定律．
匀速
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【特别提醒】 牛顿第一定律是利用逻辑思 维对事实进行分析的产物，不可能用实验直 接验证．
牛顿第一定律
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力和运动有 伽利略理 伽利略 → → 什么关系？ 想实验？ 的结论？ 牛顿第一定 → 律的内容？ → 惯性与质量的关系？
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一、理想实验的魅力 1原来高度 ．伽利略斜面实验：小球沿斜面由______ 滚下，再滚上另一斜面，如不计摩擦将滚到 远些 ___________处，放低后一斜面，仍达到同 永远 一 高度，但要滚得______．若放平后一斜面， 球将______滚下去．
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2．惯性：物体具有的______________________ 保持原来匀速直线运动 ________________ 状态或静止状态 的性质叫做惯性． 三、惯性与质量 1．惯性表现为改变物体运动状态的__________ 难易程度 ． 2．质量大的物体，运动状态_______ 难改变 ，我们说它 惯性大；质量小的物体的运动状态__________ 容易改变 ， 我们说它惯性小．______ 质量 是物体惯性大小的唯一 量度． 3．质量是______ ，只有大小，没有方向．单位是 标量 ______，符号是____. kg 千克
Hale Waihona Puke 24【跟踪发散】 1－1：关于力和运动的关系， 下列说法正确的是( ) A．物体受力才会运动 B．力使物体的运动状态发生改变 C．停止用力，运动的物体就会停止 D．力是使物体保持静止或匀速直线运动状 态的原因
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解析： 由牛顿第一定律可知，力的作用不是 使物体产生运动，而是使物体的运动状态改 变．物体如果原来的状态是运动的，不受力仍 将永远运动下去，即物体的运动不需要力来维 持，因此A、C是错误的．物体保持静止或匀 速直线运动状态，是物体不受力时的运动规律， 并不是力作用的结果，因此D是错误的．答案 是B. 答案： B
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以下各种说法中正确的是( ) A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时 物体的运动规律 B．不受外力作用时，物体的运动状态保持不 变是由于物体具有惯性 C．在水平地面上滑动的木块最终要停下来， 是由于没有外力维持木块运动的结果 D．物体运动状态发生变化时，物体必定受到 外力的作用
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解析： 牛顿第一定律描述的是一种理想的情 况——物体不受任何外力作用时，将保持静止 状态或匀速直线运动状态，所以A正确；物体 的运动并不需要力来维持，而是由物体本身所 固有的一种属性——惯性来维持的，力是改变 物体运动状态的原因，所以B、D正确；C中木 块最终要停下来的原因是：木块在运动过程中， 受到各种摩擦阻力的作用，即木块受到外力的 合力不为零所导致的，所以C错误． 答案： ABD
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〔思考与讨论〕 从牛顿第一定律我们得知，物体都要保持它 们原来的匀速直线运动或静止的状态，或者 说，它们都具有抵抗运动状态变化的“本 领”．但是这种“本质”的大小是不一样 的． 物体抵抗运动状态变化的“本领”，与什么 因素有关？请大家通过实例进行分析．
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点拨： 惯性是物体的固有属性，不管物体 处于什么状态，也不管物体是否受力以及受 什么样的力，一个物体的惯性是不变的，与 速度的大小没有关系．任何物体都具有这样 的本领，物体的这种本领也不尽相同，这种 本领的大小仅由物体的质量决定．比如，车 床等一些机械，它们的质量很大，目的是使 惯性增大，运动状态不易改变，另外两个物 体总是质量小的运动状态改变起来更容易些.
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【跟踪发散】 2－1：一天，下着倾盆大 雨．某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃 窗内积水了，列车进站过程中，他发现水面 的形状如下图中的( )
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解析： 列车进站时刹车，速度减小，而水 由于惯性仍要保持原来较大的速度，所以水 向前涌，液面形状和选项C一致． 答案： C
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1．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 B．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 D．物体不受外力作用时，总保持原来的匀速 直线运动状态或静止状态
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【特别提醒】 (1)物体之所以运动，并不是因 为受到了力的作用，力的作用是改变物体的运 动状态，而不是维持物体运动的原因，惯性才 是维持物体运动的原因． (2)牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的规 律，也无法用实验验证，它是牛顿以伽利略的 理想实验为基础，总结前人的研究成果，加以 丰富的想象而推理得出的一条理想条件下的规 律．
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力和运动状态的关系 关于力和运动的关系，下列说法中正确的是 ( ) A．物体的速度不断增大，表示物体必受外力的作用 B．物体向着某个方向运动，则在这个方向上必受力 的作用 C．物体的速度大小不变，则其所受的合外力必为零 D．物体处于平衡状态，则该物体必不受外力作用
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解析： 当物体速度增大时，运动状态发生 了变化，而力是改变运动状态的原因，故物 体必受外力作用，A项正确；物体向某个方 向运动，可以不在此方向上受力的作用，故 B项错误；当物体的速度大小不变时，其速 度方向可能发生变化，即运动状态可能变化， 合外力不一定为零，故C项错误；物体处于 平衡状态时，所受合外力为零，并不是物体 不受外力作用，故D项错误． 答案： A
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解析： 伽利略的斜面实验证明了力不是维 持物体运动的原因，而是改变物体运动的原 因，如果物体不受外力作用，将保持原来的 匀速直线运动状态或静止状态，故只有D项 正确． 答案： D
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2．在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科 学家作出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下 列说法正确的是( ) A．伽利略认为力不是维持物体运动的原因 B．亚里士多德认为物体的运动不需要力来维持 C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因 D．笛卡儿对牛顿第一定律的建立作出了贡献
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【特别提醒】 (1)一切物体，在任何情况下 都具有惯性，即物体具有惯性是不需要条件 的． (2)比较惯性大小，只看质量大小，质量大则 惯性大．
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在匀速前进的磁悬浮列车里，小明将一小球 放在水平桌面上相对桌面静止．关于小球运 动与列车的运动，下列说法正确的是( ) A．如果小球向前滚动，则磁悬浮列车在加速 前进 B．如果小球向后滚动，则磁悬浮列车在加速 前进 C．磁悬浮列车急刹车时，小球向前滚动 D．磁悬浮列车急刹车时，小球向后滚动 17
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对惯性概念的理解及应用 关于物体的惯性，以下说法中正确的是 ( ) A．物体的运动速度越大，物体越难停下来，说明 运动速度大的物体惯性大 B．汽车突然减速时，车上的人向前倾，拐弯时人 会往外甩，而汽车匀速前进时，车上的人感觉平 稳，说明突然减速和转弯时有惯性，匀速运动时 没有惯性
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C．在同样大小的力作用下，运动状态越难 改变的物体，其惯性一定越大 D．在长直水平轨道上匀速运动的火车上， 门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后，发现 落回原处，这是因为人跳起后，车继续向前 运动，人落下后必定向后偏些，但因时间太 短，偏后距离太小，不明显而已
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3．惯性与速度的关系 (1)速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是 物体本身固有的性质． (2)一切物体都有惯性，和物体是否有速度及速 度的大小均无关． 4．惯性的表现 (1)在不受力的情况下，惯性表现为保持原有状 态的本领，有“惰性”的意思． (2)在受力的情况下，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．
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解析： 牛顿第一定律不是实验定律，A错； 牛顿第一定律提出了惯性的概念，同时又指 出了物体运动状态改变的原因，B错；牛顿 第一定律提出了物体不受外力作用时，物体 将处于静止状态或匀速直线运动状态，所以 C错；综上所述，D选项是正确的． 答案： D
解析： 如果磁悬浮列车减速，磁悬浮列车运 动的速度变小了，而小球因为有惯性，要保持 原来的匀速直线运动状态，所以小球运动的速 度要大于磁悬浮列车运动的速度，即小球要相 对磁悬浮列车向前滚．反之，当磁悬浮列车加 速时，磁悬浮列车运动的速度变大了，而小球 因为有惯性，要保持原来的匀速直线运动状态， 所以小球运动的速度要小于磁悬浮列车运动的 速度，即小球要相对磁悬浮列车向后滚．由以 上分析可知，选项B、C正确． 答案： BC
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解析： 伽利略认为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，选项 A正确；在历史上，亚里士多德认为力是维 持物体运动的原因，他的观点是错误的，选 项B错误；伽利略最早指出力不是维持物体 运动的原因，选项C错误；笛卡儿补充和完 善了伽利略的观点，选项D正确． 答案： AD
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3．下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是 ( ) A．牛顿第一定律是实验定律 B．牛顿第一定律只是提出了惯性的概念 C．牛顿第一定律提出了当物体受到的合力为 零时，物体将处于静止状态 D．牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用 时的运动规律，又提出了力是改变物体运动状 态的原因
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静止
2．伽利略通过“理想实验”和科学推理，得出 的结论是：力不是_____ 维持 物体运动的原因，而 恰恰是_____ 改变 物体运动的原因． 3．法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的 观点，他提出：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． 4．物体运动状态的改变，是指物体________ 速度的 ____________ 发生了改变． 大小和方向
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解析： 物体的惯性大小由质量惟一确定， 与物体的速度无关，A错误；一切物体均有惯 性，不论物体处于加速、减速还是匀速状态， B错误；同样大小的力作用于物体，状态越难 改变，说明物体保持原来状态的本领越大， 惯性也越大，所以C正确；人向上跳起后，人 在水平方向不受外力作用，由于惯性，人在 水平方向的速度不变，与车速相同，因此仍 落在车上原处，D错误． 答案： C
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一、对牛顿第一定律的理解 1．明确了惯性的概念 定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线 运动状态或静止状态”，揭示了物体所具有 的一个重要的属性——惯性，即物体保持匀 速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第 一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯 性．因此牛顿第一定律又叫惯性定律．
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2．揭示了力和运动的关系 定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它 改变这种状态”，实质上是揭示了力和运动的关 系，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维 持物体运动的原因． 3．反映了物体不受外力时的运动状态 匀速直线运动或静止(即原来运动的保持其速度不 变，原来静止的保持静止)．不受外力作用的物体 是不存在的，但物体所受外力的合力为零与不受 外力在效果上是等效的，这就使牛顿第一定律具 有了实际意义．