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(共38张PPT)
1. 牛顿第一定律
人教版（2019）物理（必修第一册）
第四章 运动和力的关系
目录
素养目标
01
课程导入
02
新课讲解
03
总结归纳
04
课堂练习
05
正确教育
素养目标
1.了解伽利略理想实验的推理过程
2.知道牛顿第一定律的内容
3.知道惯性的概念，认识一切物体都有惯性
4.掌握惯性与质量的关系
初中我们学习了牛顿第一定律的基本内容，你能说说它揭示了物体运动遵循怎样的规律吗？滑冰运动员如果不用力，他会慢慢停下来。这是否与牛顿第一定律矛盾呢？
正确教育
新课讲解
观察 + 生活经验
地面上物体的“自然本性”是静止的，要维持物体的运动，就必须给它施加一定的力；不受力而能够一直运动的物体是不存在的。
古希腊哲学家
亚里士多德
物体的运动需要力来维持
物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力。
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。
意大利物理学家伽利略
正确教育
理想实验的魅力
伽利略
越滚越快
越滚越慢
快慢不变
越来越慢
实际情况：
物体的运动之所以会停下来，是因为受到摩擦作用。
小球在水平面上运动，如果没有摩擦，它将永远运动下去。
如何才能证实伽利略的猜想呢？
伽利略
伽利略实验
伽利略

如果右斜面变成水平面，并且没有任何阻碍，小球将达不到原来的高度，就应永远运动下去
原来运动的物体，如果没有其他物体的作用，将会一直保持运动下去
存在阻力
小球可以滚上另一斜面，但达不到释放时的高度，并且在另一斜面是水平面时，小球因为阻力最终会停止
理想实验
合理外推
揭示了物理本质
基础实验

伽利略实验
伽利略
笛卡儿(Descartes)
1596-1650
伽利略同时代的法国科学家笛卡儿也研究了这个问题。他认为，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。
注意：
亚里士多德的观点是错误的，伽利略和笛卡尔的观点正确，但不够全面；
他们所处的时代，都没有提出力的概念，为了方便表述他们的思想借用了力的概念。
正确教育
牛顿第一定律
牛顿
总结了伽利略等人的研究成果
牛顿第一定律
Newton’s first law
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。
科学真理的产生不是一蹴而就的，需要不断反思、不断实验、不断改进。
①“一切”适用于所有物体。
②“总保持”表明运动的物体保持匀速直线运动，静止的物体仍保持静止。
对牛顿第一定律的解读
③“或”即两种状态居其一，不能同时存在
④“力迫使它改变这种状态”力是改变物体运动状态的原因
⑤牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过合理而科学的推测得到的，不能用实验直接证明。
实验加科学的推理得出物理规律——这也是物理学中常用的一种研究方法。
运动状态的改变
力
由静止到运动
由运动到静止
由快到慢
由慢到快
运动方向改变
速度变化
有加速度
视频演示：在空间站验证牛顿第一定律
坐汽车时，如果汽车急刹车，人为什么向前倾？
惯性: 物体总具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫惯性.
惯性是物体的固有属性，不是力的作用
a
（1）惯性是物体的固有属性
（2）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
宇宙中的一切物体都具有惯性
(多选)下列说法正确的是( )
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. 牛顿第一定律说明力是维持物体运动状态的原因
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
经典例题
ACD
正确教育
惯性与质量
做一做：用力吹动两个小球，观察它们的运动？
问：惯性大小通过什么来体现？
运动状态改变的难易程度
大量事实表明：
不同质量的物体，惯性大小不一样。质量大的物体惯性大，质量是惯性唯一量度。
物体的惯性只与物体的质量有关，物体的质量越大，惯性越大。
物体的惯性越大，理解为：物体的运动状态越难改变。
相扑选手又称惯性男子
火车的惯性比较大
物体的惯性越大，静止的物体越不容易运动；
运动的物体越不容易停下来。
惯性的利用
预防惯性的危害
为了安全，道路上汽车不能超载和超速，与前车保持安全距离，急转弯路段也要严格限制车辆行驶的速度。
阅读教材第82页，理解什么是惯性参考系，以及惯性参考系存在的意义是什么？
如果在一个参考系中，一个不受力的物体会保持匀速直线运动状态或静止状态，这样的参考系叫作惯性参考系，简称惯性系。以加速运动的纸为参考系，牛顿第一定律并不成立，这样的参考系叫作非参考系。
惯性参考系
关于惯性，下列说法正确的是（　　）
A．公共汽车紧急刹车时乘客向前倾倒，说明其受到惯性力的作用
B．短跑运动员最后冲刺时很难立即停下来，是因为速度越大惯性越大
C．惯性的大小仅与质量有关，质量越大，惯性越大
D．把手中的球由静止释放后，球能竖直下落，是由于球具有惯性
经典例题
C
① 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，直到有外力迫使它改变这种状态为止.
惯性
（1）定义：物体这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性.
（2）量度：质量是惯性大小的唯一变量.
（3）抵抗运动状态的改变：
①不受力或 F合 = 0 时，保持原有运动状态.
②F合 ≠ 0 时，阻碍运动状态的改变.
1
2
力不是维持物体运动的原因，是改变物体运动状态的原因
也称为惯性定律
物体本身的一种属性，与位置、速度等无关，只与质量有关
春秋末年齐国人的著作《考工记》中有“马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马对车不施加拉力了，车还能继续向前运动.这是关于惯性最早的记述，下列说法正确的是( )
A.“马力既竭”时马没有了惯性
B.“马力既竭”时车的惯性不变
C.马的拉力越大，车的惯性越大
D.马车速度越大，车的惯性越大
B
答案：B
解析：惯性大小的唯一量度是质量，与速度无关，“马力既竭”时马和车的惯性保持不变，拉力大小不能改变车的惯性大小，故B正确，A、C、D错误.
下列对牛顿第一定律的理解错误的是( )
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.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，是由于没有外力维持木块运动
D.飞跑的运动员遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
C
答案：C
解析：牛顿第一定律描述了物体不受外力作用时的状态，即总保持匀速直线运动状态或静止状态，A、B正确；牛顿第一定律还揭示了力和运动的关系，力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于受到摩擦力的作用而改变了运动状态，飞跑的运动员遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用而改变了原来的运动状态，C错误，D正确.本题选择错误的，故选C.
伽利略曾设计过一个斜面实验：让小球沿一个斜面从静止开始向下运动，小球将“冲”上另一个斜面；减小第二个斜面的倾角，重复实验，直至斜面最终变为水平。如图是现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片（组合图）。几次实验中小球都从同一位置释放，且频闪照相的频闪频率相同，有关小球在斜面a、b上的运动说法正确的是( )
A.小球在斜面a、b上运动越来越慢，主要是摩擦作用的影响
B.小球在斜面a上运动的距离较短，因此小球在斜面a上运动的平均速度较小
C.小球在斜面b上的影像个数较多，表示小球在斜面b上运动的时间较长
D.频闪照片中相邻的两个影像间的距离越大，表示这两个影像间的运动时间越长
C
答案：C
解析：A.小球在斜面a、b上运动越来越慢，主要是重力的作用，小球的摩擦较小作用不大，所以A错误；
B.小球在斜面上运动可以看成匀减直线运动，但初速度相同，末速度也一样都为0，由平均速度公式可知两斜面上的平均速度相同，所以B错误；
C.小球在斜面b上的影像个数较多，因为频闪照相的频闪频率相同，所以小球在斜面b上运动的时间较长，则C正确；
D.频闪照片中相邻的两个影像间的距离越大，表示这两个影像间的表示速度越大，所以D错误；
谢谢观看

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