高中物理必修1教学课件：第4章 第1节 牛顿第一定律

1．力不是维持物体运动的原因。2．一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。3．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。4．质量是物体惯性大小的量度。 [自学教材]代表人物主要观点必须有力作用在物体上，物体才能；没有运力动的作用，亚里士多德物体就要静止维持改变力不是物体运动的原因，而是物体运动状态的伽利略原因力的作用如果运动中的物体没速有度受到直线，它将继续以同一笛卡儿沿同一运动，既不停下来也不偏离原来的方向 [重点诠释]对伽利略理想实验的理解(1)伽利略用“实验＋科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点。(2)第一次确立了物理实验在物理研究中的基础地位。(3)揭示了力不是维持物体运动的原因。(4)理想实验在自然科学的理论研究中有着重要的作用，但也有其局限性。 1．围绕“力与运动”的关系的认识与研究人类经历了漫长的历史时期，下列叙述不符合历史事实的是()A．亚里士多德根据“用力推车，车子前进，停止用力，车子就停下来”这一现象，提出了力是维持运动的原因B．亚里士多德在分析“推车问题”时，只强调了推力，而忽视了摩擦力的作用，因而得到了错误的结论 C．伽利略用自己设计的理想实验，观察到了没有摩擦力的作用时小球就可以以恒定的速度运动下去，从而推翻了力是维持物体运动的原因的错误结论D．伽利略的理想实验虽然是假想实验，无法完成，但由此得到的结论是可靠的解析：围绕“力与运动”的关系的认识，由历史事实可知A、B两选项是正确的。在当时伽利略的实验中不可能真正观察到“无摩擦力时小球以恒定速度做直线运动”，故C选项错误。“理想实验”是物理学中常用的研究方法，但是由此推理得到的结论是可靠的，故D选项正确。答案：C [自学教材]1．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，也叫惯性定律。2．运动状态如果物体速度的大小或方向改变了，我们就称它的运动状态发生了改变；如果物体做匀速直线运动或静止，我们说它的运动状态没发生改变。 [重点诠释]1．对牛顿第一定律的理解(1)牛顿第一定律所描述的是物体不受外力作用时的状态，但不受力作用的物体是不存在的，因此一般认为与物体所受合外力为零是等效的。(2)牛顿第一定律不是实验定律，它是在实验的基础上利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证。(3)牛顿第一定律只适用于惯性参考系中的运动，在非惯性参考系中不适用。(惯性参考系是指以相对地面静止或匀速直线运动的物体作为参考系，简称惯性系)。 2．牛顿第一定律的意义(1)牛顿第一定律揭示了一切物体都具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质——惯性。(2)牛顿第一定律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，明确指出了力是改变物体运动状态的原因。 3．运动状态变化的三种情况(1)速度的方向不变，只有大小改变(物体做直线运动)。(2)速度的大小不变，只有方向改变(物体做曲线运动)。(3)速度的大小和方向同时发生改变(物体做曲线运动)。 2．根据牛顿第一定律判断以下说法正确的是：()A．人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在起跳时的位置B．人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方C．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方D．人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方 解析：人竖直跳起离开车厢瞬间，人与车在水平方向上的速度相同，由牛顿第一定律知如果车子静止或做匀速直线运动，人都将落回原地，故A、B项错误；如果车加速前进，则在相同时间内人的水平位移比车的水平位移小，故落在起跳点后方，C项正确，反之若车子减速前进，则在相同时间内人的水平位移比车子的水平位移大，故落在起跳点的前方，D项错误。答案：C [自学教材]1．惯性物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态不变的性质，任何物体都具有惯性。2．惯性的量度质量是惯性大小的唯一量度。 [重点诠释]1．惯性与质量(1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。(2)质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大。2．惯性与力(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。 (2)力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动状态的原因。力越大，运动状态越易改变；惯性越大，运动状态越难改变。(3)惯性与物体的受力情况无关。3．惯性与速度(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。(2)一切物体都有惯性，和物体是否有速度及速度的大小均无关。 4．惯性与惯性定律(1)惯性不是惯性定律，惯性没有条件限制，是物体的一种固有属性。(2)惯性定律是物体不受外力作用时物体运动所遵守的一条规律。 [特别提醒](1)在不受力(或合外力为零)的条件下，惯性表现为保持原来的运动状态。(2)在受力条件下，惯性表现为运动状态改变的难易程度。 3．关于惯性，下列说法中正确的是()A．静止的物体和运动的物体都有惯性，运动的物体惯性较大B．速度相等时，质量大的物体惯性大C．质量相等的物体，速度大的惯性大D．惯性的唯一量度是质量解析：惯性的唯一决定因素为质量，与其他因素无关，故只有D选项正确。答案：D [例1]关于牛顿第一定律的理解不正确的是()A．牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律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的结果D．飞跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态 [解析]牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的状态，总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，A、B正确；牛顿第一定律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，是由于摩擦阻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运动状态，C错误，D正确。[答案]C ［借题发挥］(1)应用牛顿第一定律分析实际问题时，要把生活感受和理论问题联系起来深刻认识力和运动的关系，正确理解力不是维持物体运动状态的原因，克服生活中一些错误的直观印象，建立正确的思维习惯。(2)如果物体的运动状态发生改变，则物体必然受到不为零的合外力作用。因此判断物体的运动状态是否改变，以及如何改变，应分析物体的受力情况。 1．关于牛顿第一定律的说法中，正确的是()A．牛顿第一定律是一条实验定律B．牛顿第一定律说明了力是维持物体运动状态的原因C．惯性定律与惯性的实质是相同的D．物体的运动不需要力来维持 牛顿第一定律反映了物体在不受力的理想条件下所遵循的运动规律，并非实验定律，A错误；牛顿第一定律说明物体的运动不需要力来维持，但要改变物体的运动状态则必须有力的作用，D正确B错误；惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质，而惯性定律则反映物体在一定条件下的运动规律，C错误。答案：D [例2]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来是由于惯性，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[思路点拨]惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的唯一量度。 [解析]惯性是物体的固有属性，物体在任何情况下都有惯性，且惯性的大小与物体的运动状态及受力情况均无关，它仅取决于物体的质量大小，因此A、B、C错误，D正确。[答案]D ［借题发挥］一切物体在任何情况下都有惯性，即物体具有惯性是不需要条件的。不要以为只有静止或做匀速直线运动的物体才具有惯性，做变速运动的物体没有惯性，或者误以为运动状态改变了，惯性也改变了。物体惯性的有无、惯性的大小与运动状态无关，与物体的受力情况无关。 2．下列关于惯性的说法中，正确的是()A．汽车刹车时，乘客身子会向前倾倒，是因为汽车有惯性B．做匀速直线运动的物体和静止的物体没有惯性C．只有物体的速度发生改变时，才有惯性D．任何物体都具有惯性，与物体是否运动无关，与物体速度是否变化也无关解析：惯性是物体本身的固有属性，故选D。答案：D