高中物理必修一 第四章 第一节 牛顿第一定律 优秀课件

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1、第一节 牛顿第一定律第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律一、历史回顾亚里士多德(Aristotle,前384-前322)力是维持物体运动的原因物体的运动是不是一物体的运动是不是一定需要力？定需要力？伽利略(Galileo,1564-1642) 物体的运动不需要靠力来维持！伽利略的理想实验:实验次数 表面材料 阻力大小 滑行距离 1粗布条粗布条 2光滑木板光滑木板 推理想象推理想象 光滑表面光滑表面 最大最大最短最短较长较长 较小较小无限长无限长阻力为零阻力为零 笛卡儿笛卡儿(Descartes,1596-1650)(Descartes,1596-1650) 如果运动物体不受任何力的作用，它将

2、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。牛顿牛顿(Newton,1642-1727)(Newton,1642-1727) 一切物体总保持匀速一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态使它改变这种状态牛顿第一定律牛顿第一定律二、牛顿第一定律二、牛顿第一定律1牛顿第一定律的表述：牛顿第一定律的表述：2牛顿在伽利略等人研究的基础上得出牛顿在伽利略等人研究的基础上得出牛顿第一定律，伽利略理想斜面实验牛顿第一定律，伽利略理想斜面实验为牛顿第一定律提供了实验依据为牛顿第一定律提供了实验依据（2）力是改变物

3、体运动状态的原因）力是改变物体运动状态的原因（1）一切一切物体都具有保持物体都具有保持静止静止或或匀速直匀速直线运动线运动状态的性质（惯性）状态的性质（惯性）3牛顿第一定律的意义牛顿第一定律的意义速度速度力是物体产生加速度的原因力是物体产生加速度的原因知识精析知识精析一、力与物体运动状态变化的关系一、力与物体运动状态变化的关系1速度是描述物体运动状态的一个物理量，它是矢量，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物体的运动状态保持不变(2)当物

4、体的速度发生变化时，则这个物体的运动状态发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：生了变化物体的运动状态变化有以下三种情况：速度的方向不变，只有大小改变速度的方向不变，只有大小改变速度的大小不变，只有方向改变速度的大小不变，只有方向改变速度的大小和方向都发生改变速度的大小和方向都发生改变3力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因，物体运动状态发生改变必定受到了不为零的外状态的原因，物体运动状态发生改变必定受到了不为零的外力作用，反之亦然，力与运动状态没有必然的联系力作用，反之亦然，力与运动

5、状态没有必然的联系 二、对牛顿第一定律的理解1牛顿第一定律的意义在于正确揭示了力和运动的关牛顿第一定律的意义在于正确揭示了力和运动的关系，纠正了力是维持物体运动的原因的错误观点，明确了力系，纠正了力是维持物体运动的原因的错误观点，明确了力是改变物体运动状态的原因是改变物体运动状态的原因2揭示了物体都有保持原来的静止或匀速直线运动状揭示了物体都有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质态的性质惯性惯性3牛顿第一定律是由牛顿第一定律是由“理想实验理想实验”加以加以“科学推理科学推理”得到的所谓得到的所谓“理想实验理想实验”就是在实际实验的基础上，根据就是在实际实验的基础上，根据实验现象，抓住问题的主

6、要方面，忽略影响实验的次要因素，实验现象，抓住问题的主要方面，忽略影响实验的次要因素，在理想情况下对实验进行合理外推从而得出结论的实验方在理想情况下对实验进行合理外推从而得出结论的实验方法法链接4惯性：物体的这种保持原来匀速直线惯性：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）牛顿第一定律又叫惯性定律）三、惯性三、惯性试举出试举出 生活中有关生活中有关 惯性的例子惯性的例子惯性的例子在生活中很常见惯性的例子在生活中很常见. .例如例如: : 运动员冲到终点后运动员冲到终点后, ,不能马上停住不能马上停住, ,还要还要向

7、前跑一段向前跑一段. .这是由于运动员具有保持向前跑这是由于运动员具有保持向前跑的惯性的惯性. . 自行车紧急刹车自行车紧急刹车, ,轮子不转了轮子不转了, ,但车子还但车子还会向前滑动会向前滑动. .就是由于自行车刹车后具有前就是由于自行车刹车后具有前进的惯性进的惯性. .思考与讨论思考与讨论:惯性大小与什么有关惯性大小与什么有关? 运动的火车比运动的自行车停运动的火车比运动的自行车停下来要下来要难难;推汽车要比推自行车要推汽车要比推自行车要难难.试分析试分析惯性与质量惯性与质量的关系。的关系。结论结论:物体的质量越大物体的质量越大,惯性越大惯性越大通过大量科学实验证明：通过大量科学实验证明

8、： 在相同的力作用下，质量小的物体产生在相同的力作用下，质量小的物体产生的加速度大，运动状态容易改变，我们说它的加速度大，运动状态容易改变，我们说它的惯性小；的惯性小； 质量大的物体产生的加速度小，运动状质量大的物体产生的加速度小，运动状态难改变，我们说它的惯性大态难改变，我们说它的惯性大 因此，质量是物体惯性大小的量度，因此，质量是物体惯性大小的量度，质量越大，惯性越大质量越大，惯性越大 我们通常通过改变物体的质量大小来我们通常通过改变物体的质量大小来改变的物体的惯性改变的物体的惯性. . 惯性的防止汽车安全气囊安全带三、对惯性的理解三、对惯性的理解1概念：概念：惯性是一种性质，保持原有运动

9、状态不变的惯性是一种性质，保持原有运动状态不变的性质，是物体的固有属性性质，是物体的固有属性2决定因素：决定因素：由质量唯一决定，与运动状态无关，与由质量唯一决定，与运动状态无关，与是否受力无关是否受力无关3表现形式：表现形式：(1)在不受力条件下，惯性表现出在不受力条件下，惯性表现出“保持保持”“”“原来的原来的”运运动状态，有动状态，有“惰性惰性”的意思的意思(2)在受力条件下，惯性表现运动状态改变的难易程度，在受力条件下，惯性表现运动状态改变的难易程度，质量越大，惯性越大，运动状态越难以改变质量越大，惯性越大，运动状态越难以改变四、惯性参考系和非惯性参考系四、惯性参考系和非惯性参考系1惯

10、性参考系：惯性参考系：保持静止状态或匀速直线运动状态的保持静止状态或匀速直线运动状态的参考系参考系2非惯性参考系：非惯性参考系：做变速运动的参考系做变速运动的参考系3牛顿第一定律仅适用于惯性参考系牛顿第一定律仅适用于惯性参考系在研究物体运在研究物体运动时，一般选地面或相对地面静止或匀速直线运动的物体为动时，一般选地面或相对地面静止或匀速直线运动的物体为参考系参考系例如：例如：(1)火车沿平直轨道匀速运动时，可将火车看做惯火车沿平直轨道匀速运动时，可将火车看做惯性系来研究火车内其他物体的运动性系来研究火车内其他物体的运动(2)火车由静止加速启动时，如果以火车为参考系，原来火车由静止加速启动时，如

11、果以火车为参考系，原来静止在火车内水平光滑桌面上的物体会相对火车向后加速运静止在火车内水平光滑桌面上的物体会相对火车向后加速运动，但物体水平方向上并没有受力因此牛顿第一定律不成动，但物体水平方向上并没有受力因此牛顿第一定律不成立，火车为非惯性系立，火车为非惯性系链接方法指导方法指导一、力和运动状态的关系一、力和运动状态的关系例例1 1下列对运动的认识不正确的是下列对运动的认识不正确的是()A亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动它受到力的作用才会运动B伽利略认为力不是维持物体速度的原因伽利略认为力不是维持物体速度的原因C牛