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4.1 牛頓第一定律
第四章 運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系
人教版（2019）
01
02
03
牛頓第一定律
慣性與質(zhì)量
理想實(shí)驗(yàn)的魅力
目錄
活動(dòng)一：思考與討論
初中我們學(xué)習(xí)了牛頓第一定律的基本內(nèi)容，你能說(shuō)說(shuō)它揭示了物體運(yùn)動(dòng)遵循怎樣的規(guī)律嗎？滑冰運(yùn)動(dòng)員如果不用力，他會(huì)慢慢停下來(lái)。這與牛頓第一定律矛盾嗎？
（1）用手推動(dòng)課本，觀察課本的運(yùn)動(dòng)；
（2）撤去手的推力，觀看課本的運(yùn)動(dòng)。
思考討論：
通過(guò)實(shí)驗(yàn)，你是否認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因？
實(shí)驗(yàn)觀察
亞里士多德的觀點(diǎn)
亞里士多德的觀點(diǎn)：“必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒(méi)有力的作用，物體就要靜止在某個(gè)地方”
思考討論：通過(guò)剛才的實(shí)驗(yàn)，你是否支持亞里士多德的觀點(diǎn)呢？
亞里士多德
任務(wù)一： 理想實(shí)驗(yàn)的魅力
實(shí)驗(yàn)觀察
（1）剛才的小實(shí)驗(yàn)中，課本之所以會(huì)停下了，你認(rèn)為是什么原因？
（2）如果沒(méi)有摩擦力的存在的話(huà)，課本的運(yùn)動(dòng)會(huì)是什么樣子？
一、伽利略的猜想
伽利略
越滾越快
越滾越慢
快慢不變
越來(lái)越慢
實(shí)際情況：
一、伽利略的猜想
伽利略
伽利略認(rèn)為：將人們引入歧途的是摩擦。若沒(méi)有摩擦，球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。由此可以證明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。
如何才能證明伽利略的猜想是正確的呢？
二、理想斜面實(shí)驗(yàn)
理想化斜面：沒(méi)有摩擦阻力影響
軌道光滑
理想斜面實(shí)驗(yàn)最終結(jié)論：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。
二、伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)
任務(wù)二： 牛頓第一定律
一、牛頓第一定律
1.內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。這就是牛頓第一定律。
牛頓
思考與討論
(1)我們通過(guò)哪個(gè)物理量來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？你認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變可能會(huì)有幾種情況？
(2)通過(guò)對(duì)牛頓第一定律的學(xué)習(xí)，你認(rèn)為牛頓第一定律從幾個(gè)方面闡述了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系？
(3)牛頓第一定律可不可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)直接驗(yàn)證？什么時(shí)候可以看作不受力？
一、牛頓第一定律
2.意義：
(1)牛頓第一定律揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系；
(2)牛頓第一定律揭示了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；
(3)牛頓第一定律揭示了物體不受外力時(shí)，總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
思考與實(shí)驗(yàn)
思考與實(shí)驗(yàn)
(1)桌布為什么在快速抽出時(shí)，上面的盤(pán)子的位置幾乎沒(méi)有發(fā)生大的變化？你能解釋一下發(fā)生這一現(xiàn)象的原因嗎？
二、慣性
1.定義：一切物體都有保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性。
牛頓第一定律也被叫做慣性定律。
2.特點(diǎn)：
(1)慣性是物體的固有屬性，不是外界強(qiáng)加給它的；
(2)一切物體都具有慣性。
任務(wù)三： 慣性與質(zhì)量
思考與討論
慣性也可以說(shuō)是種“惰性”——懶得改變，是抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”，這種“本領(lǐng)”的大小是不一樣的。與什么因素有關(guān)？你能否通過(guò)實(shí)例分析。
一、慣性的大小
1.慣性的“三性”
普遍性 一切物體皆有慣性，慣性是物體的固有屬性
相關(guān)性 慣性?xún)H與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的受力或運(yùn)動(dòng)情況等無(wú)關(guān)
唯一性 質(zhì)量是慣性大小的唯一量度
一、慣性的大小
2.慣性的具體表現(xiàn)形式
(1)當(dāng)物體不受外力或所受合外力為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。原來(lái)靜止的物體保持靜止，原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體保持原來(lái)的速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。
(2)當(dāng)物體受到外力作用時(shí)，慣性表現(xiàn)為改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度，物體的慣性越大，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。
課堂小結(jié)
牛頓第一定律
理想斜面實(shí)驗(yàn)
證明
定律
慣性
質(zhì)量是慣性大小的唯一量度
內(nèi)容
意義
一切物體總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因
力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
課堂練習(xí)
1．伽利略對(duì)“自由落體運(yùn)動(dòng)”和“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”的研究，開(kāi)創(chuàng)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖甲、圖乙分別表示這兩項(xiàng)研究中實(shí)驗(yàn)和邏輯推理的過(guò)程，對(duì)這兩項(xiàng)研究，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．圖甲中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可“沖淡”重力，使時(shí)間測(cè)量更容易
B．圖甲通過(guò)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運(yùn)動(dòng)
C．圖乙中完全沒(méi)有摩擦阻力的斜面是實(shí)際存在的，實(shí)驗(yàn)可實(shí)際完成
D．圖乙的實(shí)驗(yàn)為“理想實(shí)驗(yàn)”，通過(guò)邏輯推理得出物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持
A
課堂練習(xí)
2．以下說(shuō)法中正確的是（　　）
A．?dāng)S出的鉛球速度不大，所以其慣性小，可以用手去接
B．用力打出的乒乓球速度很大，因此其慣性很大，不能用手去接
C．相同的兩輛車(chē)，速度大的比速度小的難以停下，是因?yàn)樗俣却蟮膽T性大
D．相同的兩輛車(chē)，速度大的比速度小的難以停下，是因?yàn)樗俣却蟮倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化大
D
課堂練習(xí)
3．在水平路面上有一輛勻速行駛的小車(chē)，小車(chē)上固定著盛滿(mǎn)水的碗．若突然發(fā)現(xiàn)碗中的水向右灑出，如圖所示，則關(guān)于小車(chē)在此種情況下的運(yùn)動(dòng)，下列描述正確的是（　　）
A．小車(chē)勻速向左運(yùn)動(dòng)
B．小車(chē)一定突然向左加速運(yùn)動(dòng)
C．小車(chē)可能突然向左減速運(yùn)動(dòng)
D．小車(chē)可能突然向右減速運(yùn)動(dòng)
D
課堂練習(xí)
4．在靜止的列車(chē)上，有兩個(gè)注滿(mǎn)水的容器，容器中分別用細(xì)線(xiàn)系著鐵球和乒乓球，在列車(chē)啟動(dòng)的過(guò)程中，小球所處狀態(tài)表示正確的是（圖中箭頭表示啟動(dòng)方向）（　　）
BD

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