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2013年高中物理 第4章 第1节 牛顿第一定律精品课件 新人教版必修1


第一节 牛顿第一定律

课标定位 学习目标:1.理解牛顿第一定律的内容和意义, 知道亚里士多德的观点. 2.知道伽利略理想实验及推理方法. 3.明确惯性概念,知道惯性是物体的固有属 性. 重点难点:1.对牛顿第一定律的理解及应用,了 解力与运动的关系. 2.对惯性概念的认识和理解.

第 一 节 牛 顿 第 一 定 律

/>课前自主学案 核心要点突破

课堂互动讲练
知能优化训练

课前自主学案

一、理想实验的魅力 1.亚里士多德的观点 必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有 静止 力的作用,物体就要________在某一个地方. 2.伽利略的推论 伽利略通过“理想实验”和“科学推理”,得 出的结论是:一旦物体具有某一速度,如果它 匀速直线 不受力,就将以这一速度_____________地运动 下去.

3.笛卡尔对伽利略观点的补充和完善 法国科学家笛卡尔指出:除非物体受到外力的 静止 作用,物体将永远保持其______或运动状态, 永远不会自己沿曲线运动,而只保持在直线上 运动. 4.对运动状态改变的理解 当出现下列情形之一时,就说物体的运动状态 改变了. (1)物体由静止变为运动或由运动变为静止. (2)物体的速度大小或方向发生变化.

二、牛顿物理学的基石——惯性定律 1.牛顿第一定律 匀速直线运动 静止 一切物体总保持______________状态或_____ 状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种 状态. 匀速直线运动 2.惯性:物体具有保持原来______________ 静止 状态或_______状态的性质叫做惯性. 说明:(1)牛顿第一定律是利用逻辑思维对事 实进行分析的产物,不可能用实验直接验证. (2)一切物体都有惯性,牛顿第一定律是惯性 定律.

思考感悟 为保护交通事故中司机的安全,要求司机开车 时必须系上安全带,你知道这是为什么吗? 提示:司机急刹车或交通事故发生时,由于司 机具有惯性会向前倾倒而受到伤害,而安全带 恰能阻止其向前倾倒.

三、惯性与质量 1.量度物体惯性大小的物理量是它们的质 量.

2.质量是标量,国际单位是千克,符号为
kg.

核心要点突破

一、对牛顿第一定律的理解 1.牛顿第一定律正确揭示了力和运动的关系,纠 正了长期形成的“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. 2.牛顿第一定律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——惯性. 3.牛顿第一定律是由理想实验加以科学推理得到 的,但是,由它得出的结论,都经历了广泛、严 谨的事实的检验.

4.牛顿第一定律是自然界中的普遍规律,“一切 物体”是指宇宙中所有物体,不论物体是固体、 液体还是气体. 5.物体运动状态的变化即物体运动速度的变化, 有以下三种情况: (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)

特别提醒:(1)牛顿第一定律所描述的是物体不受
外力作用时的状态,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,它是在理想实验 的基础上总结得出的. (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.

即时应用?(即时突破,小试牛刀) 关于伽利略的理想实验的叙述中正确的是( ) A.这个实验是凭空想象的 B.这个实验虽然是想象的,但它得出的结论是 可靠的 C.理想实验是一种科学方法 D.理想实验是一个纯思维实验,其正确性应接 受实践的检验

解析:选C.理想实验是在实验事实的基础上,进 行理想化推理,得出结论.故C对. 二、对惯性的理解及应用 1.惯性与质量的关系 (1)惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯 性. (2)惯性与物体受力情况,运动情况及地理位置均 无关. (3)质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大, 惯性越大.

2.惯性与力的关系 (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.惯性与速度的关系 (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. 特别提醒:(1)一切物体在任何情况下都具有惯性, 即物体具有惯性是不需要条件的. (2)比较惯性大小,只看质量大小,质量大则惯性 大.

课堂互动讲练

对牛顿第一定律的理解
例1 (2011年温州高一检测)关于牛顿第一定律

的下列说法中,正确的是( ) A.牛顿第一定律是实验定律 B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态 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

【思路点拨】

求解该题应把握以下三点:

(1)牛顿第一定律的实验基础是伽利略理想斜面 实验. (2)力与物体运动的关系. (3)惯性是牛顿第一定律揭示出的物体的一种性 质.

【精讲精析】 牛顿第一定律强调了物体在不 受力的情况下的运动规律,也说明了在受力时 运动状态的改变,但自然界中不受力的物体是 不存在的,故A错误;惯性是物体保持原来运 动状态不变的一种性质,惯性定律(即牛顿第一 定律)则反映物体在一定条件下的运动规律,故 C错误;由牛顿第一定律可知,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,B、D正确. 【答案】 BD

变式训练1 如果正在做自由落体运动的物体的 重力忽然消失,那么它的运动状态应该是( ) A.悬浮在空中不动 B.运动速度逐渐减小 C.做竖直向下的匀速直线运动 D.以上三种情况都有可能 解析:选C.物体不受力时将保持原来的运动状 态,即匀速向下运动,故C对.

对惯性概念的理解 ) A.惯性是只有物体在匀速运动或静止时才表现 出来的性质 B.物体的惯性是指物体不受外力作用时仍保持 原来直线运动状态或静止状态的性质 C.物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态 或静止状态,有惯性;受外力作用时,不能保持 匀速直线运动状态或静止状态,因而就无惯性 D.惯性是物体的属性,与运动状态和是否受力 无关
例2 下面说法正确的是(

【思路点拨】 本题考查对惯性概念的理解及 决定惯性大小的因素. 【精讲精析】 惯性是物体的固有属性,与运 动状态无关,故A项错;有外力作用时,物体 运动状态发生改变,但运动状态的改变不等于 物体惯性的改变,“克服惯性”、“惯性消失 ”等说法均是错误的,不管物体是否受外力作 用,其惯性是不能被改变的,故B、C两项错; 物体惯性由物体本身决定,与运动状态和受力 无关,故D项正确.

【答案】 D 【方法总结】 正确理解惯性概念,领会以下 几点: (1)物体的惯性与物体是否运动无关,与运动状 态是否变化无关. (2)物体的惯性与物体是否受力无关,与受力的 大小和方向无关. (3)物体的惯性与物体的速度大小无关. (4)惯性不是一种力,不能这样说:物体保持原 来运动状态是因为受到了惯性力.

变式训练2 (2011年厦门高一检测)关于惯性, 下列说法中正确的是( ) A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性 B.速度越大的物体惯性越大 C.已知月球上的重力加速度是地球上的1/6,故 一个物体从地球移到月球惯性减小为1/6 D.质量越大的物体惯性越大 解析:选D.惯性是物体的固有属性,物体惯性的 大小与其运动状态无关,A、B错.物体的惯性 大小由其质量决定,与其他因素无关,C错,D 对.

力和运动的关系
例3 关于力和运动的关系,下列说法正确的是

( ) A.物体受力才会运动 B.力使物体的运动状态发生改变 C.停止用力,运动的物体就会停止 D.力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的 原因 【思路点拨】 力是改变物体运动状态的原因, 只要物体的运动状态发生变化,必然受到力的作 用.

【自主解答】 由牛顿第一定律可知,力的作 用不是使物体产生运动,而是使物体的运动状 态发生改变.物体如果原来的状态是运动的, 不受力仍将永远运动下去,即物体的运动不需 要力来维持,因此A、C是错误的.物体保持 静止或匀速直线运动状态,是物体不受力时的 运动规律,并不是力作用的结果,因此D是错 误的. 【答案】 B

【方法总结】 力是运动状态(v)改变的原 因,受力不平衡时,运动状态一定改变, 不受力或受平衡力作用时,运动状态不 变. 变式训练3 (2011年海南中学高一检测)关 于运动状态与所受外力的关系,下面说法 中正确的是( ) A.物体受到恒定的力作用时,它的运动 状态不发生改变 B.物体受到不为零的合力作用时,它的运 动状态要发生改变

C.物体受到的合力为零时,它一定处于 静止状态 D.物体的运动方向一定与它所受的合力 的方向相同 解析:选B.物体只要受到的合力不为零, 不论是否恒力,运动状态就要发生变化, 故A错B对;合力方向不一定与运动方向 相同,故D错;合力为零时,物体可能处 于静止也可能匀速直线运动,故C错.


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