資源簡介

(共48張PPT)
4.1 牛頓第一定律
人教版（2019） 高一上
劉謙魔術
小車不推就會停下來，推它才能運動
風吹樹搖，風停樹靜。沒有風吹，樹就處于靜止狀態。
我們發現以上現象似乎有一個共同特征： 物體受力時才能運動。如果不受力，物體不會運動或停止運動。
生活現象：
實驗演示：
實驗現象：
推木箱，木箱動；撤去推力，木箱不動（靜止）。
一、回顧歷史
亞里士多德
(Aristotle,前384-前322)
只有力作用在物體上，物體才能運動。沒有力的作用，物體就要靜止在一個地方。
換句話說：
力是維持物體運動的原因。
方法：生活經驗總結(思辨)
物體運動真的需要力來維持？是真相被掩蓋了吧！
跨越時空的對話
亞里士多德
(Aristotle，前384—322)
伽利略
(GalileoGalilei，1564—1642)
力是維持物體運動的原因
實驗探究：
推木塊實驗
問題1：為什么木塊會停下來？
問題2：怎樣才可以跑得更遠？
加裝上輪子會不會運動得更遠？
實驗室應用——氣墊導軌
演示實驗
生活應用—磁懸浮列車
上海磁懸浮列車時速可達430公里/小時
理想斜面實驗
回顧歷史，探究定律
實驗事實 邏輯推理
（無摩擦，右斜面足夠長）
右斜面固定 摩擦越小,球滾得越高 球將滾上原來的高度
實驗事實 邏輯推理
（無摩擦，右斜面足夠長）
右斜面固定 摩擦越小,球滾得越高 球將滾上原來的高度
減小右傾角 球沿斜面滾得越遠 球沿斜面滾得越遠，一直滾到原來的高度
實驗事實 邏輯推理
（無摩擦，右斜面足夠長）
右斜面固定 摩擦越小,球滾得越高 球將滾上原來的高度
減小右傾角 球沿斜面滾得越遠 球沿斜面滾得越遠，一直滾到原來的高度
放平右斜面 球滾得最遠 球將一直滾動下去
當一個物體在一個水平面上運動，沒有碰到任何障礙時…它的運動將是勻速的，假若平面是在空間無限延伸的話,它將無限地繼續進行下去。
伽利略理想斜面實驗模擬
伽利略：物體不受力時，就會保持勻速直線運動狀態。
即：力不是維持物體運動的原因。
伽利略
(GalileoGalilei，1564—1642)
提出問題 實驗探究 科學推廣 得出結論
思考
為什么叫理想斜面實驗，建立了怎樣的理想模型？
伽利略的發現以及他所應用的科學的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端。
——愛因斯坦
實驗（事實）+邏輯推理
理想實驗的魅力
理想實驗
笛卡爾：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向。
(1596-1650)
笛卡爾
補充完善，形成定律
回顧歷史，探究定律
伽利略和笛卡爾對物體的運動作了準確的描述，但是沒有指明加速、減速的原因是什么，這個原因跟運動的關系是什么。
思考
牛頓(Newton,1642-1727)
1、內容：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態。
牛頓：“如果說我看得比別人更遠些，那是因為我站在巨人的肩膀上。”
二、牛頓第一定律
中國古代對力與運動關系的思考
“力，行之所以奮也”
——戰國·《墨經》
馬力既竭，辀猶能一取也
——春秋·《考工記》
zhōu
注： “行”就是“物體”， “奮”由靜到動、動而愈速、由下上升
運動狀態的改變
2、理解：
（1）“一切物體”
——所有物體普遍適用。
（2）“總”
——總是這樣，沒有例外！
（3）“或”
——兩者必居其一，且只是其一，并不是同時存在。
一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態。
內容：
（4）“除非…迫使…改變…”
——兩層含義!
既然牛頓定律更完善，那么我們該怎樣來理解呢？它又從幾個方面闡述了力和運動的關系呢？
牛頓物理學的基石----牛頓第一定律
①揭示了力和運動的因果關系！
3、兩層含義
一切物體
1、一開始是運動的
2、一開始是靜止的
不受外力
保持勻速直線運動
保持靜止狀態
=
所受合外力為零F合=0
所受合外力不為零F合≠ 0
運動狀態改變
力是產生加速度（改變運動狀態）的原因。
速度改變
原因
原因
結果
結果
結果
冰壺在冰面運動時受到的阻力很小，可以在較長時間內保持運動速度的大小和方向不變。
牛頓第一定律能否用實驗來驗證？
牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實進行分析的產物，不可能用實驗直接驗證，但是生活中許多現象可以幫助我們理解牛頓第一定律。
阻力很小的現象——冰壺
①揭示了力和運動的因果關系！
3、兩層含義
一切物體
1、一開始是運動的
2、一開始是靜止的
不受外力
保持勻速直線運動
保持靜止狀態
=
所受合外力為零F合=0
所受合外力不為零F合≠ 0
運動狀態改變
力是產生加速度的原因。
速度改變
②提出了慣性概念：揭示一切物體都有慣性！
原因
原因
結果
結果
結果
理解定律，了解慣性
慣性
牛頓第一定律表明：
一切物體具有保持原來勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質，我們把這個性質叫做慣性。因此牛頓第一定律又叫慣性定律。
從牛頓第一定律得知，物體都要保持它們原有的勻速直線運動狀態或靜止狀態。可以說，它們都具有抵抗運動狀態變化的“能力”，即都具有慣性。那么，怎樣描述慣性的大小呢？
例如，以相同的方式拋擲質量不同的兩個石塊，質量大的石塊需要的力大。
1、概念:物體保持原來的勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質。
三、慣性
（1）慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性
（2）質量是慣性大小的唯一量度.質量越大，慣性越大
（3）慣性大小與物體運動狀態無關，與物體受力情況以及地理位置無關
（4）慣性的表現
①不受力時，慣性表現為保持原來的勻速直線運動狀態或靜止狀態
②受力時，慣性表現為運動狀態改變的難易程度質量越大，慣性越大，運動狀態越難以改變
2、理解：
結論：慣性只與質量有關，質量越大慣性越大，質量越小慣性越小
讓擺動的大沙袋停下來就比讓擺動的小球停下來費力得多。
普遍性
唯一性
一切物體都具有慣性
慣性大小只與質量有關
慣性是物體的固有屬性
生活中“慣性”體現在哪里？
不受力：表現為保持原來的運動狀態
受力：表現為運動狀態改變的難易程度
質量是慣性大小的唯一量度
乒乓球可以快速抽殺的原因是什么？
慣性與速度大小有關嗎？
學以致用
戰斗機在進行作戰前為什么要扔掉副油箱？
解釋生活現象
分組實驗
分別用鋼球和玻璃球實驗，看看有什么實驗現象？如何解釋現象？
思 考
1、乒乓球為什么可以快速抽殺？
戰斗機戰斗前為什么要拋掉副油箱？
2、設想：一個足球和一個鉛球以相同速度飛來，假如你必須用頭去頂其中一個，哪么你會頂哪一個？為什么？
質量越大，慣性越大。質量是慣性的量度。
解：因為當瓶子從靜止狀態突然向右加速運動時，瓶中的水由于慣性要保持原有的靜止狀態，相對瓶來說是向左運動，氣泡也有慣性，但相比水來說質量很小，慣性小可忽略不計，所以氣泡相對水向右移動。
典例、如圖所示，水平放置的小瓶內裝有水，其中有氣泡，當瓶子從靜止狀態突然向右加速運動時，小氣泡在瓶內將向何方運動？
想一想：請你用慣性的知識來解釋一下為什么當你奔跑時碰到石塊,會向前跌倒;而如果你踩到西瓜皮,會向后倒
要點提示：奔跑時碰到石塊,人的下半身就停了下來,而人的上半身由于慣性,仍然保持原來的運動狀態,所以會向前跌倒。
如果你踩到西瓜皮,腳有一個向前運動的較大的速度,而人的上半身由于慣性,仍保持原來的狀態,所以會向后倒。
課堂總結，課外探究
再談螺絲魔術
有人說螺絲魔術顛覆了牛頓第一定律：不給螺帽力的作用，螺帽也能運動起來。你怎么看？請在百度中搜索“螺絲魔術揭秘”，弄清螺絲魔術的原理。
學以致用：水滴將落在哪里？
車廂天花板上的O點有水滴下，P為O點正下方的位置，若車廂向前做勻速運動，試分析水滴落在什么位置？
猜想
鞏固練習
1、關于伽利略實驗，下列說法正確的是（ ）
A．完全是理想的，沒有事實為基礎；
B．是以可靠事實為基礎的，經科學抽象，深刻反映自然規律的；
C．沒有事實為基礎，只有理想推理；
D．以上說法都不對；
B
2.用繩子拴住一個小球在光滑的水平面上作圓周運動，當繩子突然斷裂后，小球將( )
A．保持原來的圓周運動狀態
B．保持繩斷時的速度作勻速直線運動
C．小球運動速度減小，但保持直線
D．以上三種都有可能
B
3.有一熱氣球以一定的速度勻速豎直上升一定高度時，從熱氣球里掉出一個物體，這個物體離開熱氣球后將： （ ）
A.繼續上升一段距離，然后下落。
B.立即下落。
C.以原來的速度永遠上升。
D.以上說法都不對。
A
4.如圖示，固定在汽車上與汽車共同前進的油箱中有一氣泡，當汽車突然加速時，關于汽泡相對油箱的運動情況，下列說法正確的是（ ）
A ．向后；
B ．向前；
C． 靜止；
D． 不能確定。
B
小 結
（四個一）
一個定律、一種方法；
一種性質、一群偉人。
亞里士多德
(前384-前322)
伽利略
(1564—1642)
笛卡爾
(1596-1650)
牛頓
(1642-1727)
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

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