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人教版(2019)必修第一册物理高中
4.1 牛顿第一定律
本节目标
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？
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
　　亚里士多德认为，运动分为自然运动和强迫运动；自然运动是重物下降、轻物上升，其他一切物体的运动（包括匀速运动）都是强迫运动，只有在推动者的直接推动下才能进行，不再推动时物体便归于平静。
历史上对运动和力的关系的研究
亚里士多德
力是维持物体运动的原因。
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
1、亚里士多德的观点及由来：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。
力是维持物体运动的原因。
一、理想实验的魅力
☆梳理深化：
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
　　现实生活中，我们推动物体，物体才前进，停止推动物体，物体就停下来；马拉车，车前进，停止拉车，车就停下了。那么力真的是维持物体运动的原因吗？
历史上对运动和力的关系的研究
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
2、伽利略的观点：
运动的物体停下来的原因是受到摩擦力的作用。如果没有摩擦力，运动物体会一直运动下去。
3、笛卡尔的观点：
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。
一、理想实验的魅力
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
　　伽利略认为，一个运动的物体，假如有了某种速度以后，只要没有增加或减小速度的外部原因，便会始终保持这一速度——这个条件只有在水平的平面上才有可能，因为在斜面的情况下，朝下的斜面提供了加速的原因，而朝上的斜面提供了减速的原因。
伽利略理想实验
伽利略
力不是维持物体运动的原因。
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
☆巩固提升：
例1、关于伽利略理想实验,下列认识正确的是（ ）
A.理想实验是不科学的假想实验
B.理想实验所得到的结论是不可靠的
C.理想实验是一种科学方法
D.理想实验是在真实实验基础上的合理外推
一、理想实验的魅力
CD
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
　　为了证明自己的观点，伽利略设计了如下图所示的实验。让一个小球从静止开始运动，小球将冲上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度，当倾角变小，运动的距离将变长，当斜面变成水平面后，小球将永远运动下去。
伽利略理想实验
伽利略
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
有没有不受力的物体？
当物体受力但所受外力的合力为零时可以看作物体不受力，牛顿第一定律。
牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态，是一种理想化状态。
能用实验验证吗？
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
　　与伽利略同时代的科学家笛卡儿认为，如果物体处于运动之中，那么如无其他作用的话，它将继续以同一速度在同一直线上运动，既不停下也不偏离原来方向。
运动和力的关系
笛卡儿
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
☆交流讨论：
1、对“落体运动快慢”“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点。请完成下表：
亚里士多德的观点 伽利略的观点
落体运动的快慢 重的物体下落快，轻的物体下落慢
力与物体运动的关系 维持物体运动不需要力
二、牛顿第一定律
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
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。
①牛顿第一定律适用范围是什么？
②运动状态不变是什么意思？
③是否存在不受力作用的物体？
④若运动状态改变，则说明物体一定受力不平衡？
⑤若运动状态改变，则说明物体的速度一定发生变化？
思
考
一切物体
原来静止的保持静止，原来匀速的保持匀速
实验无法验证
不存在
等价于物体所受合力为0
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
2、我们用什么物理量来描述物体的运动状态？物体的运动状态的改变有几种情况？
3、牛顿第一定律从几个方面阐述了力和运动的关系？
二、牛顿第一定律
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
古希腊哲学家
亚里士多德
( 384-322 )
意大利伽利略
(1564-1642)
法国笛卡尔
(1596-1650)
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，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
英国牛顿
(1643-1727)
历史进程
匀速直线运动
没有力的作用
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
问题一：运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性？
问题三：运动速度大的物体惯性就大吗？
问题四：“惯性”是不是就是“惯性定律”？
不是。惯性是物体本身固有的一种属性，惯性定律是物体在某个特定的环境（不受外力）下对惯性的描述。
错。惯性与物体的运动状态无关。
错。决定惯性的唯一量度就是质量。
问题五：惯性是一种特殊的力吗？
惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此“物体受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等说法都是错误的。惯性与力无关
思考：
问题二：什么样的物体具有惯性？
惯性是一切物体的固有属性，一切物体都具有惯性
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
【例2】火车在长直轨道上匀速行
驶，坐在门窗密闭的车厢内的一人将手
中的钥匙相对车竖直上抛，钥匙将落在:
A.手的后方 B.手的前方
C.落在手中 D.无法确定
C
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
牛顿第一定律表明：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
牛顿第一定律又叫惯性定律
惯性
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
1、牛顿第一定律
牛顿第一定律又叫惯性定律，是牛顿物理学的基石。
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为止。
☆梳理深化：
二、牛顿第一定律
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
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（　　 ）
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
B
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为
巩固练习
2.下面关于惯性的说法中，正确的是(　　)
A.运动速度大的物体比运动速度小的物体难以停下来，所以运动速度大的物体具有较大的惯性
B.物体受的推力越大，要它停下来就越困难，所以物体受的推力越大，则惯性越大
C.物体的体积越大，惯性越大
D.物体含的物质越多，惯性越大
D
3.下列关于惯性的认识，正确的是(　 D 　)
A.只有静止或做匀速直线运动的物体才具有惯性
B.物体运动时惯性小，静止时惯性大
C.有的物体没有惯性
D.两个物体质量相等，那么它们的惯性大小相等
饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为

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