高中物理 4.1牛頓第一定律課件 新人教版必修1

1、4.1牛頓第一定律,思考：能否說(shuō)力是維持運(yùn)動(dòng)的原因？,亞里士多德的觀點(diǎn),1.在運(yùn)動(dòng)的觀察中我們看到,物體在水平面上運(yùn)動(dòng),需要借助外力才能維持,如果外力停止作用,物體就要靜止下來(lái).這是因?yàn)榈孛嫔系奈矬w都跟地球一樣,它們的“自然本性”靜止即:有力就運(yùn)動(dòng),沒(méi)有力就靜止力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因.你贊成還是反對(duì)亞里士多德的觀點(diǎn)?你的生活經(jīng)驗(yàn)感受是這樣的嗎？,伽利略(Galileo,1564-1642),在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體所以會(huì)停下來(lái),是

2、因?yàn)槭艿侥Σ磷枇Φ木壒?,理想斜面實(shí)驗(yàn),,,,,,,,A,B,C,D,E,,v,,,θ,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,伽利略的理想實(shí)驗(yàn)的過(guò)程認(rèn)識(shí)；,1、從現(xiàn)實(shí)出發(fā)，從一個(gè)斜面上能到另一個(gè)斜面上。,2、從理想出發(fā)，不計(jì)阻力，能達(dá)到另一個(gè)斜面上等高處。,3、從現(xiàn)實(shí)出發(fā)，減小傾角，小球運(yùn)動(dòng)越來(lái)越遠(yuǎn)，時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)。,4、從理想出發(fā)，角度減為零小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。,伽利略的觀點(diǎn),1.伽利略的理想實(shí)驗(yàn)2.伽利略的觀點(diǎn): 小球會(huì)以恒定的速率

3、永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去. 水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體并不需要外力來(lái)維持.,伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn) 指出了：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而恰恰是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,研究方法：以可靠的事實(shí)為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，從而更深刻的揭示自然規(guī)律。,笛卡兒(Descartes,1596-1650),除非物體受到外力的作用，否則物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會(huì)使自己沿曲線運(yùn)動(dòng)，而只保持在直線上運(yùn)動(dòng)。,牛頓

4、(Newton,1642-1727),一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài).,牛頓第一定律,,牛頓第一定律視頻,1 內(nèi)容一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài).2 含義,a. 物體在不受力時(shí),總保持勻速直線狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài). 力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因.,牛頓第一定律,b. 物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變需要外力的作用. 力是改變物體運(yùn)動(dòng)

5、狀態(tài)原因.,c. 一切物體都有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性。一切物體都有慣性.,牛頓第一定律,不受外力作用的物體是不存在的。 牛頓第一定律所描述的物體不受外力的狀態(tài)，是一種理想化狀態(tài). 這種狀態(tài)雖不能實(shí)現(xiàn)，但在現(xiàn)實(shí)中卻可以用合力為0的狀態(tài)來(lái)代替它，或者說(shuō)合力為0與不受外力是等效的。 這樣就使得牛頓第一定律在實(shí)際應(yīng)用中有了實(shí)際意義。,1 一切物體都具有慣性。,2 慣性是物體的固

6、有屬性。不論物體處于什么狀態(tài)，都具有慣性。慣性的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),與受力與否無(wú)關(guān).,一切物體都有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性。牛頓第一定律又叫慣性定律。,那量度物體慣性大小的物理量是什么呢?,對(duì)于任何物體,在受到相同的作用力時(shí),決定它們運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化難易程度的惟一因素就是質(zhì)量.質(zhì)量大的物體慣性大.,質(zhì)量,慣性視頻,慣性及對(duì)慣性的理解,慣性是一切物體的固有屬性，與物體是否受到外力、物體是否運(yùn)動(dòng)均沒(méi)有

7、關(guān)系，質(zhì)量才是慣性大小的唯一量度。,問(wèn)題一：運(yùn)動(dòng)的物體有慣性，靜止的物體沒(méi)有慣性？,問(wèn)題二：運(yùn)動(dòng)速度大的物體慣性就大呢？,,問(wèn)題三：“慣性”是不是就是“慣性定律”？,不是。慣性是物體本身固有的一種屬性，它跟物體受不受外力無(wú)關(guān)。慣性定律是物體在某個(gè)特定的環(huán)境下具有慣性的表現(xiàn)。,錯(cuò)。慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。,錯(cuò)。決定慣性的唯一量度就是質(zhì)量。,問(wèn)題四：慣性是一種特殊的力嗎？,不是。慣性是物體本身固有的一種屬性，而力是物體之間的相互作用。,小

8、結(jié)：1、慣性大小反映物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改 變的難易程度,2、質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量 度，一切物體都有慣性。,3、慣性是物體的固有屬性與物體 的速度大小、受力情況無(wú)關(guān),慣性參考系,1，請(qǐng)你用慣性的知識(shí)來(lái)解釋一下為什么當(dāng)你奔跑時(shí)碰到石塊，必然是向前跌倒；而如果你腳踏西瓜皮，必然是向后倒？,答：奔跑時(shí)碰到石塊，人的下半身就停了下來(lái)，而人的上半身由于慣性，仍然保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以會(huì)向前跌倒。

9、 如果你腳踏西瓜皮，腳有一個(gè)向前運(yùn)動(dòng)的速度，而人的上半身由于慣性，仍保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，所以會(huì)向后倒。,2，高空中水平勻速飛行的轟炸機(jī)，每隔相同的時(shí)間投下一顆炸彈，不計(jì)空氣阻力，那么這些炸彈的運(yùn)動(dòng)軌跡是：（ ）A、在空中的排列情況是一條拋物線B、在空中的排列情況是一條豎直線C、在空中的排列情況是一條水平線D、落地點(diǎn)是不等間距的,演示,B,,返回,3.（2003上海理綜卷 50）理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然

10、規(guī)律，伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，其中有一個(gè)是實(shí)驗(yàn)事實(shí)，其余是推論．①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度；②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面；③如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放的高度；④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)．請(qǐng)將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列,②③①④,在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推

11、論．下列關(guān)于事實(shí)和推論的分類正確的是（ ） A、①是事實(shí)，②③④是推論B、②是事實(shí)，①③④是推論C、③是事實(shí)，①②④是推論D、④是事實(shí)，①②③是推論,B,4.下列關(guān)于慣性的說(shuō)法中,正確的是 A.物體只有在靜止時(shí)才具有慣性 B.物體運(yùn)動(dòng)速度越大,其慣性也越大 C.太空中的物體沒(méi)有慣性 D.不論物體運(yùn)動(dòng)與否,受力與否, 物體都具有慣性,?,慣性是物體的固有屬性，不論物體處于

12、什么狀態(tài)，都具有慣性。,5．火車在長(zhǎng)直水平軌道上勻速行駛，車廂內(nèi)有一個(gè)人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處，這是因?yàn)椋?）A．人跳起后，車廂內(nèi)的空氣給人一個(gè)向前的力，這力使他向前運(yùn)動(dòng)B．人跳起時(shí)，車廂對(duì)人一個(gè)向前的摩擦力，這力使人向前運(yùn)動(dòng)C．人跳起后，車?yán)^續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，所以人下落后必定向后偏一些，只是由于時(shí)間很短，距離太小，不明顯而已D．人跳起后，在水平方向人和車水平速度始終相同,D,解析：由于人具有慣性，當(dāng)人向上跳起時(shí)

13、仍然保持火車運(yùn)行的速度，此后人在水平方向不受外力，根據(jù)牛頓第一定律將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，人的水平分運(yùn)動(dòng)與火車的運(yùn)動(dòng)相同，所以人仍會(huì)落回原處。,,6.如圖所示，一個(gè)劈形物體A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一光滑小球B，劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是 A沿斜面向下的直線 B豎直向下的直線 C無(wú)規(guī)

14、則曲線 D拋物線,,A,B,答案B,解：因?yàn)楫?dāng)瓶子從靜止?fàn)顟B(tài)突然向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，瓶中的水由于慣性要保持原有的靜止?fàn)顟B(tài)，相對(duì)瓶來(lái)說(shuō)是向左運(yùn)動(dòng)，氣泡也有慣性，但相比水來(lái)說(shuō)質(zhì)量很小，慣性小可忽略不計(jì)，所以氣泡相對(duì)水向右移動(dòng)。,7．如圖所示，水平放置的小瓶?jī)?nèi)裝有水，其中有氣泡，當(dāng)瓶子從靜止?fàn)顟B(tài)突然向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小氣泡在瓶?jī)?nèi)將向何方運(yùn)動(dòng)？,練習(xí),8．正在做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,假如它所受的一切外力都消失,那么它（ ）Ａ．立即停

15、下來(lái)Ｂ．仍然做曲線運(yùn)動(dòng)Ｃ．立即做勻速直線運(yùn)動(dòng)Ｄ．逐漸停止,C,,,,,有人設(shè)想，乘坐氣球飄在高空，由于地球的自轉(zhuǎn)，一晝夜就能周游世界，請(qǐng)你評(píng)價(jià)一下，這個(gè)設(shè)想可行嗎？,分析： 因?yàn)榈厍蛏系囊磺形矬w（包括地球周圍的大氣）都隨著地球一起在自轉(zhuǎn)．氣球升空后，由于慣性，它仍保持原來(lái)的自轉(zhuǎn)速度．所以升空的氣球與它下方的地面處于相對(duì)靜止的狀態(tài)．不可能使它相對(duì)地球繞行一周的．解答　 這個(gè)設(shè)想不符合物理原理，不可行．,討論,總結(jié),1.牛頓第一定律