人教版高中物理必修一01牛顿第一定律
《牛顿第一定律》人教版高一物理必修1PPT课件
新课讲授
牛顿第一定律 一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性 质叫做惯性。牛顿第一定律又叫惯性定律。 1 一切物体都具有惯性。 2 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。惯性的大小与物体的运动 状态无关,与受力与否无关.
新课讲授
•那量度物体惯性大小的物理量是什么呢?
(Aristotle,前384-前322)
新课讲授
•爱因斯坦:伽利略的发现以及他所应用的科学 的推理方法是人类思想史上的最伟大的发现之一, 而且标志着物理的真正开端。
人们争相传颂:“哥伦布发现了新大陆,伽
利略发现了新宇宙”。
伽利略 (Galileo,1564-1642)
新课讲授
理想斜面实验 伽里略的思路: • 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,
人教版高中物理必修1
第4章 牛顿运动定律
第5节 牛顿第三定律
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讲解人: 时间:2020.5.20
课堂导入
我们先来看一些现象::
推动火箭 前进的力
施力物体:大气 受力物体:火箭
对大气的力 施力物体:火箭 受力物体:大气
施力物体:枪 受力物体:人
质量
• 对于任何物体,在受到相同的作用力时,决定它们运动状态变化难易 程度的惟一因素就是质量.
• 质量大的物体惯性大.
典型例题
D 典例1.伽利略的斜面实验证明了( )
A.要物体运动必须有力的作用,没有力的作用的物体将静止 B.要物体静止必须有力的作用,没有力的作用的物体就运动 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
人教版高中物理必修一第四章第1课《牛顿第一定律》课件(共36张PPT)[优秀课件资料]
二、 牛顿物理学的基石----牛顿第一定律
3、两层含义
①揭示了力和运动的因果关系!
1、一开始是运动的
保持匀速 直线运动
结果
原因
原因
一
切 力是产 物 生加速 体 度的原
因。
运动状 态改变
速度 改变
所受合 外力不 为零F合 ≠0
A.悬浮在空中不动 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
练一练
3.一个劈形物体A,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表 面水平,在上表面放一光滑的小球B,劈形物体A从静止开 始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是(B )
A.沿斜面向下的直线
B.竖直向下的直线
B
A
C.无规则曲线
第一、二章研究的是物 体的运动
运动学
第三章研究的是物体的 受力
力学
思考:物体的运动和物体受到的力之间有 什么关系呢?——这是第四章研究的内容。
发射“嫦娥一号”实 况
体验力与运动 F
A B
发射嫦娥号卫星为何要用火箭?
体验力与运动
如何控制、修正卫星按预定轨道运动? 这又要用到运动和力的关系。
生活体验力与运动 用力蹬车自行车运动。
这些例子能让我们得出力与运动是什么关系?
运动需要力来维持吗?
• 不用力了,为什么会停下来?
不蹬自行车停下来。
因为这时阻力还有,是地面的摩擦力使自行车停了 下来。
所以,是摩擦力对物体运动的影响的结果。
因此-------
同
学
们
站
在
了
牛
顿
的
2025人教版高中物理必修一知识点-第四章 1.牛顿第一定律
1.牛顿第一定律【课程标准】1.理解牛顿第一定律。
2.能用牛顿第一定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。
【知识导图】情境引入《周礼》中有“劝登马力,马力既竭,辀(zhou)犹能一取焉”,意思是马拉车的时候,马虽然对车不再施力了,但车还能继续向前运动一段距离。
请同学们思考,这一现象符合伽利略的观点还是亚里士多德的观点?学完本节你就会明白。
必备知识·认知导学一、“运动与力的关系”的历史认知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,小球将永远滚动下去。
(2)推理结论:力不是(选填“是”或“不是”)维持物体运动的原因。
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.意义(1)指出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。
(2)指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又称惯性定律。
3.惯性(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
(2)量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小。
(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关。
[提醒]任何物体、任何时候都有惯性。
动手求真在验证“伽利略的理想斜面实验”的描述中,是由于摩擦作用导致小车停止,设计以下情景演示,让一个小车从同一斜面上同一高度处滑下,水平面上分别放置毛巾、木板和玻璃板,水平面与斜面平滑连接,小车行驶距离最大的是玻璃表面,其次是木板表面,距离最小的是毛巾表面。
明辨是非1.运动速度大的物体不能很快地停下来,是因为物体的速度越大,惯性也越大。
人教版高中物理必修一 (牛顿第一定律)运动和力的关系教学课件
一、力与运动的关系
笛卡儿进一步补充:除非物体受到力的作用,物体 将永远保持在直线上运动。
物体不受阻力作用时,运动快慢不变做匀速运动。 物体的运动不需要力来维持,力只是使物体的运动 状态发生改变的原因。
必须有力作用在物体上, 物体才能运动,没有力 的作用,物体就要静止 在一个地方
一、力与运动的关系
• 现象:当球沿斜面向下滚动,它 的速度增大,而向上滚动时,速 度减小。
• 猜想:当球沿水平滚动时,它的 速度应该不增不减。
• 实际观察结果:沿水平面滚动的 球越来越慢,最后停下来。
阻力对物体的影响实验
动力学第二类问题
从受力确定运动情况
物体受 力情况
牛顿第 二定律
加速度 a
运动学 公式
物体运 动情况
从受力确定运动情况
例1:在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重 要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮 胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹.某路段 限速40 km/h,在该路段的一次交通事故中,汽车的 刹车线长度是14 m,查取相关数据得到汽车轮胎与 地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10 m/s2,则: (1)汽车刹车后的加速度多大? (2)汽车刹车前的速度是否超速?
4.1 牛顿第一定律
目录
CONTENTS
01 力与运动的关系 02 牛顿第一定律 03 惯性与质量
一、力与运动的关系
一、力与运动的关系
在物理学中,只研究物体怎样运动而不涉及运动 与力的关系的理论称做运动学;研究运动与力的 关系的理论,称做动力学。
1、力与运动是什么关系?
4.1 牛顿第一定律—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册讲义
第1节牛顿第一定律【知识点1】理想实验及物理学史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“理想斜面实验”打破了亚里士多德的观点,得出推理:力不是维持物体运动的原因。
注意:理想实验在实际情况下是永远不能实现的,核心是把实验和逻辑推理相结合。
必须以实践为基础,进行合理的外推。
由“理想实验”所得出的任何推论,都必须由观察或实验的结果来检验。
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.4.在伽利略和笛卡儿工作的基础上,牛顿提出牛顿第一定律。
【知识点2】牛顿第一定律1.牛顿第一定律: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.惯性:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性,质量是物体惯性大小的惟一量度.3.对牛顿第一定律的理解(1)定性说明了力和运动的关系:①力是改变物体运动状态的原因,或者说力是产生加速度的原因,而不是维持物体运动状态的原因.②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.(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性.因此牛顿第一定律也叫惯性定律. 注意:牛顿第一定律并不是惯性,惯性是物体的一种性质,而牛顿第一定律是物体的运动规律。
题型一[伽利略的理想实验及物理学史]例1理想实验有时更能深刻地反映自然规律.如图1所示,伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是实验事实,其余是推论.图1①减小第二个斜面的倾角,小球在这一斜面上仍然要达到原来的高度;②两个斜面对接,让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,小球将上升到原来释放的高度;④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球将沿水平面做持续的匀速运动.(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列:(填写序号即可).(2)在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论.下列关于事实和推论的分类正确的是( )A.①是事实,②③④是推论B.②是事实,①③④是推论C.③是事实,①②④是推论D.④是事实,①②③是推论答案(1)②③①④(2)B变式1.(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用.下列说法符合历史事实的是( )A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有一定的速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出: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D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质答案BCD题型二[牛顿第一定律]例题: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B.牛顿第一定律就是惯性C.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D.物体的运动状态发生变化时,物体必定受到外力的作用答案 B变式1. (多选)下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是( )A.物体保持静止状态,它所受合外力一定为零B.物体所受合外力为零时,它一定处于静止状态C.物体处于匀速直线运动状态时,它所受的合外力可能是零,也可能不是零D.物体所受合外力为零时,它可能做匀速直线运动,也可能是静止的答案AD题型三[惯性]例题:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质称为惯性.下列有关惯性的说法中,正确的是( )A.乘坐汽车时系好安全带可减小惯性B.运动员跑得越快惯性越大C.宇宙飞船在太空中也有惯性D.汽车在刹车时才有惯性答案 C变式1.关于物体的惯性,下列有关说法正确的是( )A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.已知月球上的重力加速度是地球上的16,故一个物体从地球移到月球惯性减小为原来的1 6C.同一物体运动越快越难停止运动,说明物体的速度越大,其惯性越大D.由于巨轮惯性很大,施力于巨轮,经过很长一段时间后惯性变小答案 A课后练习1.(多选)许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献,也创造出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等.以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是 ( )A.伽利略不畏权威,通过“理想斜面实验”,科学地推理出“力不是维持物体运动的原因”B.伽利略为了说明力是维持物体运动的原因用了理想实验法C.在不需要考虑物体本身的形状和大小时,用质点来代替物体的方法叫假设法D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移,这里采用了微元法AD2.(多选)在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )A.胡克认为只有在发生弹性形变时,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比B.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D.笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献ABD3.对下列现象解释正确的是( )A.在一定拉力作用下,车沿水平面匀速前进,没有这个拉力,小车就会停下来,所以力是维持物体运动的原因B.向上抛出的物体由于惯性,所以向上运动,以后由于重力作用,惯性变小,所以速度也越来越小C.急刹车时,车上的乘客由于惯性一样大,所以都会向前倾倒D.质量大的物体运动状态不容易改变是由于物体的质量越大,惯性就越大答案 D4.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下列关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是( )A.车速越大,它的惯性越大B.车的质量越大,它的惯性越大C.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越小D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大B5.如图所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球。
高中物理(新人教版)必修第一册:牛顿第一定律【精品课件】
学习目标
1.知道伽利略的理想实验及其推理过程,知道理想实验是科研 究的重要方法。
2.理解牛顿第一定律的内容及意义。 3.理解惯性的概念,会解释有关的惯性现象。
情景引入
如图所示,冰道上向前运动的一只冰壶,如果没 有阻力,能想象出它能“跑”多远吗
发展过程
亚里士多德 (Aristotle,前384-前322)
一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止 状态或匀速直线运动状态. 牛顿第一定律的重要贡献是: (1)力不是维持物体运动的原因. (2)力是改变物体运动状态的原因.
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。
•如果说我比别人看得远些,那是因为 我站在了巨人的肩上!
惯性:物体具有保持原来匀速运 动状态或静止状态的性质
牛顿第一定律又叫惯性定律
1、惯性:物体总有保持原来匀速直线运动或静止状态的性
惯
质.
性
2、惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性。
与
质
3、惯性只与质量有关,质量是惯性的量度.质量大的物体惯
量
性大,质量小的物体惯性小.
4、惯性的表现形式:
①物体不受外力作用或所受合外力为零时,有保持静止状态 或匀速直线运动状态的性质;
解析:选C 伽利略的理想实验证明了:力不是维持物体运动的原因,运动不 需要力来维持,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,A、B、D错误,C正确。
课堂 练习
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( )B
1.揭示了物体不受外力时的运动 规律:总保持匀速直线运动状态 或静运动的原因.而是改变物体 运动状态原因.
新版人教版必修1第1课《牛顿第一定律》.(共37张PPT)学习PPT
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(2)质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大。
一切物体在任何情况之下都有惯性,综上所述只有D项正确。
物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质叫惯性。
(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。
惯性的表现形式一般体现在以下两点
任何物体都有保持原来
或
状态的性质,物物理学体中的把物运体动的这并种不性质需叫要做惯力性来。维持,运动之所
关于牛顿第一定律,下面说法中错误的是
()
A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规
律
B.牛顿第一定律就是惯性
C.不受外力作用时,物体运动状态保持不变是由于物体具
有惯性
D.运动的物体状态发生变化时,物体必定受到外力的作用
解析:牛顿第一定律有三层含义:不受力时物体将保持 静止状态或匀速直线运动状态,是由于一切物体均有惯性, 故C说法正确;受到力的作用物体的运动状态就要发生变化, 从而揭示出力是改变物体运动状态的原因,故D说法正确; 并且定律指出了物体在不受力时的运动状态,故A说法正确。 惯性是物体的一种性质,牛顿第一定律并不是惯性,是物体 的运动规律,两者是不同的概念,不可混为一谈。
答案:B
[Байду номын сангаас2] 下列说法正确的是
()
一切物体在任何情况下都有保持原有运动状态不变的特性。
A.运动得越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运 (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。
有外力的作用物体才有速度,要维持物体的运动速度就需要外力。
(1)牛顿第一定律是通过分析事实,再进一步概括、推理得出的。
高中物理人教版必修1课件《牛顿第一定律》
“斜面实验”讨论的问题
• 1、用什么方法改变物体受到的阻力的 大小?
• 2、为什么小车要从斜面上同一高度自 由滑下?
• 3、在实验中观察哪些现象?记录哪些 数据?
• 1、答:给水平面铺上粗糙程度不同的 表面。
• 2、使小车在水平面上开始运动时的速 度相等。
• 3、观察小车在粗糙程度不同的水平面 运动的距离;记录小车在水平面上运 动时受的阻力大小(“大”、“较 大”、“小”)
表面材料 阻力大小 小车运动的距离 S/m
表面材料 阻力大小 小车运动的距离
S/m
毛巾
最大
最短
棉布
较大
较长
木板
较小
最长
表面材料 阻力大小 小车运动的距离 S/m
毛巾
最大
最短
棉布
较大
较短
木板
较小
较长
玻璃
很小
最长
某材料
最小
最最长
理想平面 无阻力
无限长
伽利略斜面实验的
• 结论:平面越光滑,小车运动的距离越远, 这说明小车受到的阻力越小,速度减小得 越少。
惯性
• 一切物体都具有保持原来运动状态不变的 性质,叫做惯性。
• 一切物体都具有惯性。
惯性的利用和防止惯性危害的例子
• 利用(1)用物拍打衣服上的灰尘;(2)甩体温 计,把上升的水银甩回玻璃泡;(3)手上有水珠, 甩手能甩去水珠;(4)运动员助跑跳远;(5) 踢球后,球由于惯性仍前进;(6)投掷物资的飞 机在不到投掷点的位置开始投掷;(7)铲沙子、 泼水;匀速直线运动状态”这 句话的含义:
• 理解与表述:物体不受力时,原来静止的 物体将永远保持静止状态;原来运动的物 体将永远做匀速直线运动,速度大小和方 向都不改变。
高中物理人教版选择性必修第一册教学课件《牛顿第一定律》
知识扩展: 亚里士多德 (Aristotle,前384-前322)亚里士多ຫໍສະໝຸດ 一生勤奋治学,从事的学术研究涉及到
逻辑学、修辞学、物理学、生物学、教育学、心理 学、政治学、经济学、美学等,写下了大量的著作。
他的著作是古代的百科全书,据说有四百到一千部,
主要有《工具论》、《形而上学》、《物理学》、 《伦理学》、《政治学》、《诗学》等。他的思想对 人类产生了深远的影响。他创立了形式逻辑学,丰富 和发展了哲学的各个分支学科,对科学作出了巨大的 贡献。
伽利略的理想实验
猜想:
1、如果没有摩擦,小球会上升到多高的地方 ? 与左侧斜面等高位置 2、减小右斜面倾角,观察小球沿斜面运动的最远距离怎样变化
会沿斜面运动得更远,最终到达与左侧斜面等高的位置
3、把另侧斜面放平, 会怎么样?
小球永远无法到达与左侧斜面等高的位置,小球会永远的运动下去
思考:完全光滑的平面实际生活当中存在吗?
第四章 牛顿运动定律
牛顿第一定律
引入:
• 在力学中只研究怎样运动而不涉及运动和力的关 系的分科叫做运动学.
• 研究运动与力的关系的分科叫动力学. • 动力学知识在生产和科学研究中有着重要用途.
• 动力学的奠基人是英国科学家牛顿.1678年出版 的《自然哲学的数学原理》是牛顿的动力学奠基 之作.
请根据实际经验思考并回答下面问题:
理想实验:是以可靠的事实为基础,经过抽象思维,抓 住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地揭示了自然 规律。爱因斯坦对此的评价是:伽利略的发现以及他所 应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一, 而且标志着物理学的真正开端。
与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔对他的观 点进行了补充。
一、历史回顾
高中物理新课标版人教版必修一优秀教案:1 牛顿第一定律
第四章牛顿运动定律本章设计本章是在前面三章对力和运动分别研究的基础上,进一步探讨物体的运动状态变化和物体的受力情况间的关系,在物理学上把本章内容称为动力学.牛顿运动定律是动力学的基础,也是整个经典物理理论的基础.正确地理解惯性的概念,理解物体间相互作用的规律,熟练地运用牛顿第二定律解决问题,是本章学习的重点,也为进一步学习今后的知识,提高分析解决问题的能力奠定基础,牛顿运动定律的应用是本章的难点,也是高考的热点.本章还涉及了许多重要的研究方法,如:在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法,牛顿第二定律中的控制变量法,运用牛顿第二定律处理问题时常用的整体法与隔离法,以及单位的规定方法、单位制的创建等.对这些方法要让学生认真体会、理解,以提高认知的境界为了更扎实地理解牛顿第二定律,本章第二节安排了实验:探究加速度与力、质量的关系,并提供了参考案例,实验操作方便,规律性强,结论容易获得,控制变量法在此得到了实践.第五节牛顿第三定律的研究引入了传感器——计算机的组合,现代气息浓厚,实验效果很好.物理知识来源于生活,最终应用于生活,本章的后两节就是牛顿运动定律的简单应用.新课标要求1.通过实验,探究加速度与质量、物体受力之间的关系.2.理解牛顿运动定律,用牛顿运动定律解释生活中的有关问题.3.通过实验认识超重和失重.4.认识单位制在物理学中的重要意义,知道国际单位制中的力学单位.计划共7课时:1 牛顿第一定律1课时2 实验:探究加速度与力、质量的关系1课时3 牛顿第二定律1课时4 力学单位制1课时5 牛顿第三定律1课时6 用牛顿定律解决问题(一)1课时7 用牛顿定律解决问题(二)1课时1 牛顿第一定律整体设计牛顿第一定律揭示了运动和力的关系,是牛顿物理学的基石,力学的第一原理,它破除了长达两千年以来亚里士多德的错误,改变了人类的自然观和世界观,本身还包含着力、惯性和参考系的科学概念,是物理学理论的支柱和基石.在教学中,不能把它看作牛顿第二定律的特殊情况,它意在引导学生了解科学的发现和发展.本节课采用的理想实验法,在物理研究中具有十分重要的地位和作用.本课程的教学设计,主要是让学生通过动手实验和利用贴近学生生活的实例,达到突破重难点的目的.教学重点1.理解力和运动的关系.2.理解牛顿第一定律,知识惯性与质量的关系.教学难点惯性与质量的关系.课时安排1课时三维目标知识与技能1.理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持.2.理解牛顿第一定律,知道它是逻辑推理的结果,不受力的物体是不存在的.3.理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度.过程与方法培养分析问题的能力,要能透过现象了解事物的本质,不能不加研究、分析而只凭经验,对物理问题决不能主观臆断.正确地认识力和运动的关系.情感态度与价值观1.培养科学研究问题的态度.2.利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系.鼓励学生大胆发言,并学以致用.课前准备教具准备:多媒体课件、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等.知识准备:力的概念及力的作用效果.教学过程导入新课常识导入1.我国公安交通部门规定,从1993年7月1日起,在各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,为什么?2.常见的柴油机、电动机等机器的底座非常沉重,而参加作战任务的战斗机却要抛掉副油箱以减小质量,这是为什么呢?你能解释一下吗?情景导入用多媒体播放牛耕地的画面:牛耕地时,牛拉着犁前进;牛停止拉犁,犁也停止运动.边播放边介绍,牛拉犁,犁前进;牛停犁也停.由此看来,必须有力作用在物体上,物体才运动;没有力作用在物体上,物体就不运动——两千多年前古希腊科学家亚里士多德就得出了这样的结论,这个结论正确吗?学生讨论,教师借机导入新课.推进新课一、理想实验的魅力自主探究让学生利用桌子上的器材,自主设计实验,分别研究:1.力推物动,力撤物停.2.力撤物不停.供选用器材:小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺等.学生操作时,教师巡回指导学生完成以下操作:1.桌子上铺毛巾,小车放在毛巾上,推它就动,不推就停;2.将毛巾换成玻璃板,或直接用桌面,把小车在桌面或玻璃板上推一下,它运动一段时间才停下来.学生操作结束后,教师可以让一个学生说一下他的操作过程及看到的现象,由此可以得到结论.结论:物体的运动不需要力来维持.为了证明这个结论的正确性,再让学生举出一些其他的实例来说明.如:蹬一段时间自行车后停止蹬车,自行车还会滑行一段距离;在冰面上踢出去的冰块要运动一段距离才停止运动;空中飞行的飞机制动后仍然还会向前滑翔;射出枪蹚的子弹等等.既然物体的运动不需要力来维持,刚才的两个实验为什么会出现两种现象呢?矛盾出现在哪里呢?下面用小球来做个对比实验.实验探究图4-1-1A.使斜槽下端与桌子上铺好的毛巾吻合,让小球从斜槽上自由滚下,标出小球在毛巾上滚动的距离;B.使斜槽下端直接与桌面吻合,让小球从斜槽上同一位置自由滚下,标出小球在桌面上滚动的距离;C.使斜槽下端与桌面上的玻璃吻合,让小球从斜槽上同一位置自由滚下,标出小球在玻璃上滚动的距离.通过观察对比实验,让学生分析实验,总结实验:接触面越光滑,小球滚动的距离越远.结论:运动小球停下来的原因是受到摩擦力的作用.为了引出伽利略的理想实验,教师可继续设疑:若接触面光滑无摩擦小球会怎样?学生讨论、交流,大胆猜想.(充分发挥学生的想象空间,发散思维)在学生讨论交流的基础上,结合实验进一步总结.结论:物体的运动不需要力来维持.力撤物停的原因是因为摩擦力.若无摩擦力,运动物体会一直运动下去.最早发现这一问题的科学家是伽利略,他是怎样研究这个问题的呢?(课件展示)用多媒体播放伽利略的理想实验(边播放边介绍)要动态出以下效果:图4-1-2A.对称斜面,无摩擦小球滚到等高.B.减小另一侧斜面倾角,小球从同一位置自由释放要滚到等高,滚动距离越远.C.把另一侧斜面放平,小球要到等高,就会一直滚下去.根据这一现象伽利略得出了:运动的物体若不受力,物体将匀速运动下去.为了验证这个理论的正确性,下面通过气垫导轨实验来验证一下:(介绍气垫导轨、光电门工作原理)演示1:利用气垫导轨消除摩擦,让滑块在导轨上滑动,利用光电门测出滑块在不同位置的速度.学生记录数据并比较,感受伽利略理论的正确性.让学生阅读课本找出:1.伽利略的观点.2.笛卡儿的补充和完善.3.牛顿第一定律.对比三个人的观点,他们都是叙述力和运动关系的,谁的更全面?学生回答问题:1.伽利略:物体不受力时,运动的物体一直做匀速直线运动.2.笛卡儿:物体不受力时,物体将永远保持静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动.3.牛顿: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.综上所述,牛顿第一定律更全面、更完善.二、牛顿物理学的基石——惯性定律为了进一步加深对牛顿第一定律的理解,培养学生理解问题的能力,教师可继续设疑:既然牛顿第一定律更完善,那么它从几个方面阐述了力和运动的关系?让学生讨论交流并回答:两个方面:不受力时,物体保持匀速直线运动状态或静止状态;受力时,力迫使它改变运动状态.在学生回答基础上,进一步总结: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.设疑:牛顿第一定律能否用实验来验证?结论:不能,因为不受力作用的物体是不存在的.受力但合力为零可看作不受力.在学生回答的基础上,作出肯定,并指出:牛顿第一定律虽然所描述的是一种理想化状态,但它却正确揭示了自然规律.三、惯性与质量演示2:在小车上竖放一长条木块,让小车在光滑玻璃板上运动,前面固定一个物体,当车被物块挡住时,车上的木块向前倾倒,为什么?图4-1-3引导学生分析:木块随车一起运动,当车被挡住时,车停止运动,木块的下半部分受到车的摩擦作用也随车停止运动,而上半部分由于要保持原来的运动状态,故向前倾倒.物体这种保持原来运动状态不变的性质叫惯性.举例说明:①木块立在静止的车上,忽然拉动小车,木块后倾.②人站在匀速行驶的车厢内竖直向上跳起,仍落回原地.总结:惯性是指物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.从牛顿第一定律我们得知,一切物体都有保持它们原来的匀速直线运动或静止状态的性质,所以牛顿第一定律又叫惯性定律.当力迫使它改变这种状态时,它就会有抵抗运动状态改变的“本领”.这个“本领”与什么因素有关?请大家通过实例分析.讨论交流:载重货车启动时,由静止到高速得需要较长一段时间;百米冲刺到终点后,体重大的运动员较难停下来.通过这样的实例分析,使学生总结出:运动状态变化的难易程度与质量有关.结论:惯性大小与质量有关,质量大的物体惯性大;质量小的物体惯性小.课堂训练1.下列关于惯性的说法中,正确的是()A.人走路时没有惯性,被绊倒时有惯性B.百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性,停下时就没有惯性了C.物体没有受外力作用时有惯性,受外力作用后惯性被克服了D.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关解析:惯性是物体的固有属性,与其内在因素即质量有关,与受力与否及运动状态无关.一切物体都有惯性,质量是物体惯性大小的量度,静止物体的惯性是保持静止,匀速运动的物体的惯性是保持其速度不变.当物体在外力作用下运动状态发生变化时,只要其质量不变,其惯性大小不发生变化.答案:D2.如图4-1-4所示,当你在平直路面上骑自行车时,是否觉得用力不停地蹬,车才会匀速前进,一旦不用力蹬,车子就会减速,甚至停下呢?这与牛顿第一定律矛盾吗?试解释之.图4-1-4解答:对比用力蹬和不用力蹬两种情况,发现不蹬车时,车减速,运动状态改变,这是因为有阻力作用;而蹬车时,虽用力蹬车,但合外力为零,因此可以匀速前进,仍然符合牛顿第一定律.3.有一仪器中电路如图4-1-5所示,其中M是质量较大的一个金属块,两端与弹簧相连接,将仪器固定在一辆汽车上,当汽车启动时,哪只灯亮?当汽车急刹车时,哪只灯亮?为什么?图4-1-5解答:当汽车启动时,汽车的速度变大了,而金属块由于惯性,将保持原来的静止状态,而相对于汽车向后运动,从而使绿灯所在的电路被接通,所以启动时绿灯亮;反之,刹车时,汽车的速度变小了,而金属块由于惯性,将保持原来的速度运动,而相对于汽车向前运动,从而使红灯所在的电路被接通,所以刹车时红灯亮.当汽车匀速行驶时,弹簧将使金属块复位,两灯均不亮.课堂小结通过本节的学习,我们知道了:1.历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究.2.伽利略得到力和运动关系的研究方法.3.牛顿第一定律的内容.4.惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法.布置作业1.教材第71页“问题与练习”1、2、3题.2.阅读科学漫步,思考讨论惯性参考系.板书设计1 牛顿第一定律理想实验的魅力牛顿物理学的基石——惯性定律惯性与质量内容(或定义) 1.亚里士多德的观点2.伽利略的观点3.笛卡儿的观点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物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性说明通过学习人类对运动和力关系的认识,体会科学家对人类的贡献和正确思想的来之不易(1)物体不受外力时,运动状态保持静止或匀速直线运动,说明力不是维持物体运动的原因(2)外力的作用是迫使物体改变原来的运动状态,说明力是改变物体运动状态的原因(3)一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫做惯性(1)一切物体在任何状态下都有惯性(2)惯性是物体的固有性质(3)物体的惯性只与质量有关活动与探究课题:比较惯性大小与质量的关系方法:在相同的路面上,穿相同运动鞋的甲、乙两人进行拔河比赛.原理:双方与地面间的动摩擦因数相同,则双方与地面间的最大静摩擦力取决于各方的质量,而最大静摩擦力大的一方易获胜.结论:质量大的物体惯性大.习题详解1.解答:(1)不能击中目标.因为投下的炸弹由于惯性水平方向保持匀速直线运动.(2)跳起后,水平方向由于惯性始终与地球的速度相同.2.解答:刹车停止时,人下部随车停止,而上部身体由于惯性保持匀速直线运动,致使向前倾倒而易发生事故.3.解答:该同学的错误在于认为力是维持物体运动的原因.实际上向上抛出的物体是由于惯性继续向上运动的,不需要向上的作用力.4.解答:地球是一个惯性系,小车相对于地面向右以加速度a做匀加速运动,如图4-1-6所示,小车内的光滑平台上有一小球相对于地面静止.若选小车为参考系,则小球相对于小车这一非惯性系,是做向左的匀加速直线运动,不是静止,也不是匀速直线运动,即惯性定律在非惯性系中不成立.图4-1-6设计点评本节课先通过多媒体播放画面引出束缚人类思想近两千年的亚里士多德的观点,通过让学生亲自实验操作,并举例分析认识到他的观点是错误的,引出伽利略的观点,并通过实验来验证它的正确性.在此基础上引出牛顿的观点,即牛顿第一定律的内容及惯性的概念.对惯性的理解对学生来说是一个难点,本节课是通过实验来增强学生的感性认识,并通过实例分析让学生理解质量是物体惯性大小的量度,实现从感性认识到理性认识的过渡。
人教版高中物理必修第1册 4.1 牛顿第一定律
解析:汽车的惯性大小由汽车本身的质量决定,与汽车的速度无关,故选项A、 B错误;被抛出的小球,尽管速度的大小和方向都改变了,但是小球质量不变, 则小球的惯性也不变,故选项C错误;大沙袋比小沙袋质量大,则大沙袋比小沙 袋惯性大,故选项D正确.
4.如图所示是小芸与同学们在“阳光体育活动”中训练排球时的情 景,下列有关说法中正确的是 ( )
探究点二 牛顿第一定律
归纳总结 1.物体运动状态的变化有以下三种情况: (1)速度的方向不变,只有大小改变; (2)速度的大小不变,只有方向改变; (3)速度的大小和方向都发生改变.
2.牛顿第一定律的理解
典例示范 例2 (多选)下列对牛顿第一定律的理解正确的是( ) A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律 B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变 C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是没有外力维持木块运 动的结果 D.奔跑的运动员,由于遇到障碍物而被绊倒,这是因为他受到外 力作用迫使他改变原来的运动状态
A.自行车滑行 B.使锤子套紧 C.系好安全带 D.跳远助跑
答案:ABD
针对训练4 如图所示,某同学面向车行驶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
典例示范
例1 [2022·江西师大附中高一月考]科学思维和科学方法是我们认识世界的 基本手段.在研究和解决问题的过程中,不仅需要相应的知识,还需要运 用科学的方法.理想实验有时更能深刻地反映自然规律,伽利略设想了一 个理想实验,如图所示.
①两个对接的斜面,静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面; ②如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度; ③减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度; ④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球会沿水平面做持续 的匀速运动.
高一物理人教版必修第一册教学课件《牛顿第一定律》
4.1 牛顿第一定律
教学目标
1.知道伽利略的理想实验及其推理过程,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.理解惯性的概念,会解释惯性的有关现象。 4.能够应用牛顿第一定律分析求解问题
教学目标
1.知道伽利略的理想实Байду номын сангаас及其推理过程,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.理解惯性的概念,会解释惯性的有关现象。 4.能够应用牛顿第一定律分析求解问题
知识解读
知识点二、牛顿第一定律 惯性
【典例3】关于惯性,下列说法中正确的是( B )
A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性 B.羽毛球可以快速拍打,是因为羽毛球的惯性小的缘故 C.同一汽车,速度越快,越难刹车,说明物体速度越大,惯性越大
D.月球上的重力加速度是地球上的1,则一个物体从地球移到月球惯性减小为1
知识解读
知识点一、伽利略理想斜面实验
2.伽利略理想斜面实验的方法和意义 【实验情景】如图所示,让小球沿一个斜面从静止滚下,小球将滚上另一个斜面;
推论1:如果没有摩擦力,小球将上升到相同的高度; 推论2:减小第二个斜面的倾角,小球通过更长的路程,仍然到达相同的高度; 推论3:减小第二个斜面的倾角,最终使它水平,小球再也达不到原来的高度, 将沿水平面一直运动下去
(2)伽利略观点 在地面上运动的物体之所以会停下来,是因为摩擦力的缘故。如果没有任何阻力,物体就会 永远运动下去,从而否定了亚里士多德关于运动和力关系的错误认识。
(3)笛卡尔的贡献 与伽利略同时代的物理学家、数学家、哲学家笛卡尔进一步完善了伽利略的观点,指出:不 受其他物体作用时,原来运动的物体将会做匀速直线运动。
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往下敲。木把受到敲击
牛顿第一定律又叫做惯性定律。 他的哲学与数学思想对历史的影响是深远的。
突然停止了。斧头由于
关于力和运动的关系,下列说法正确的是( ) 地上的物体都应该是静止的。 惯性是指物体抵抗运动状态改变的“本领”,惯性不是力。
惯性要保持原来的运动
地上的物体都应该是静止的。 A.要物体运动必须有力的作用,没有力的作用的物体将静止
笛卡儿指出: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。
牛顿物理学的基石——惯性定律
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。
——牛顿第一定律
牛顿
三层含义
(1)物体在不受力时,总保持匀速直线 运动状态或静止状态.
物体都具有惯性
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
第四章 牛顿运动定律
惯性是物体的固有性质,不论物体处于什么状态,都具有惯性.
B.要物体静止必须有力的作用,没有力的作用的物体就运动
惯性是指物体抵抗运动状态改变的“本领”,惯性不是力。
人跳起瞬间,车厢地板给他一向前推力,推动他随同火车一起向前运动
C一.切物物体体不都受具外有力惯作性用,物时体,的一运定动处并于不静需止要状力态来维持.
D.力是使物体保持静止或匀速直线 第地四上章 的物牛体顿都运应动该定是律静止的。
研物究体物 都体具在有静惯止性或匀速直线运动状态下的受力问题,在物理学中属于静力学 斧只头研由 究于怎惯样性运要动保而持不原涉来及的运运动动和状力态的,关继系续的向理下论运叫动做,运使动斧学头和木把套紧。
随同火车一起向前运动 1、伽利略的研究方法——理想实验法:
人教版高中物理必修第1册 第四章 第1节 牛顿第一定律
第1节 牛顿第一定律
刷提升
1.伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学 研究方法.图甲、图乙分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是 ( D)
A.图甲中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的,实验可实际完成 B.图甲的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持的结论 C.图乙通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动 D.图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易
第1节 牛顿第一定律
刷提升
解析
完全没有摩擦阻力的斜面是不存在的,故实验不可能实际完成,故 A 错误;题图甲的实验为“理想实验”, 通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持的结论,故 B 错误;伽利略设想物体下落的速度与时间成正 比,当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比,那么位移与时 间的平方成正比.由于当时用滴水法计时,自由落体的时间短,无法测量,伽利略设计了让铜球沿阻力很 小、倾角很小的斜面滚下,来“冲淡”重力的作用效果,而铜球在斜面上运动的加速度要比它自由落体的加 速度小得多,所用时间长得多,容易测量.伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上进行合 理外推,得出自由落体运动的规律,故 C 错误,D 正确.
解析
不受外力作用的物体,其运动状态不会发生变化,是因为物体具有惯性,物体的惯性大小只与质量有 关,故 A 错误;在地面上滑行的物体之所以能停下来,是因为受到摩擦力的作用,故 B 错误;根据牛顿第 一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,故 C 正确;作用在物体上的力消失以后,根据牛顿第一定律 可知,物体将保持当前的运动状态,故 D 错误.
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牛顿第一定律
1.关于惯性的说法正确的是
A.快速运动的物体难以静止,说明物体的速度大,惯性大
B.静止的火车难以启动,说明静止的物体惯性大
C.乒乓球可以快速抽杀,说明乒乓球惯性小
D.物体受到的力越大,越容易变速,说明物体受力大,惯性小
2.如图3—1所示,重球系于线DC下端,重球下再系根同样的线BA,回答下列问题:
(1)在线的A端慢慢增加拉力,哪根线先断?为什么?
(2)在线的A端突然猛力一拉,哪根线先断?为什么?
图3—1
3.某人用力推原来静止在水平面上的物体,此物体便开始运动,此后仅用较小的力就可以维持物体的匀速直线运动,可见
A.力是使物体运动的原因
B.力是维持物体运动速度的原因
C.力是改变物体运动状态的原因
D.力是改变物体惯性的原因
4.在运动着的列车中的水平桌面上,放着一个小球,小球突然向后运动,则列车在做______运动,如列车做减速运动,小球将______运动,如列车突然向右拐弯,小球将______运动.
5.一切物体都具有惯性,惯性的大小仅由______决定,而与物体的
______、______无关.
6.牛顿第一定律的重要贡献在于第一次揭示了力是______的原因以及任何物体都具有______.
7.人从行进的汽车上跳下来,易向哪个方向倒?为什么?
8.在路上跑的人绊倒时是向前趴着倒下的,而慢走的人滑倒时,则多是向后仰着摔倒,试论述其原因?
参考答案
1.C 2.(1)DC先断原因略(2)AB先断原因略3.C 4.加速向前向左5.略6.略
7.人容易向汽车前进的方向倒原因略
8.略。