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    人教版(2019)高中物理必修第一册——4.1牛顿第一定律课件
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    高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 牛顿第一定律教学演示ppt课件

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    这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 牛顿第一定律教学演示ppt课件,共33页。PPT课件主要包含了学习目标,知识梳理,理想实验的魅力,惯性与质量,重点探究,对牛顿第一定律的理解,惯性的理解和应用,随堂演练等内容,欢迎下载使用。

    1.知道伽利略的理想实验及其推理过程,知道理想实验是科学研究的重要方法.2.理解牛顿第一定律的内容及意义.3.明确惯性的概念,会解释与惯性有关的现象.
    1.亚里士多德认为:必须__________________,物体才能运动;没有力的作用,物体就要_______________.2.伽利略的理想实验(1)斜面实验:如图1所示,让静止的小球从第一个斜面滚下,冲上第二个斜面,如果没有摩擦,小球将上升到_________________.减小第二个斜面的倾角,小球滚动的距离增大,但所达到的高度_____.当第二个斜面放平,小球将_____________.
    (2)推理结论:力_____ (填“是”或“不是”)维持物体运动的原因.3.笛卡儿的观点:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以________沿_________运动,既不停下来也不偏离原来的方向.
    1.牛顿第一定律:内容:一切物体总保持_____________状态或_____状态,除非作用在它上面的力__________________.2.惯性:物体具有保持原来_____________状态或_____状态的性质叫惯性.牛顿第一定律也叫做_____定律.
    牛顿物理学的基石——惯性定律
    描述物体惯性的物理量是它们的_____,_____是物体惯性大小的唯一量度.
    判断下列说法的正误.(1)伽利略的理想实验说明力是维持物体运动的原因.(  )(2)力不是维持物体运动的原因,而是使物体运动状态改变的原因.(  )(3)物体只有处于静止状态或匀速直线运动状态时才有惯性.(  )(4)物体运动速度越大,越难停下,其惯性越大.(  )(5)力可以改变物体的运动状态,但无法改变物体的惯性大小.(  )
    (2)推理1:如果斜面光滑,小球将上升到原来释放时的高度.推理2:减小右侧斜面的倾角(如BD、BE),小球在这个斜面上仍将达到同一高度,但这时它要运动得远些.推理3:继续减小右侧斜面的倾角,最后变成水平面(如BF),小球无法达到释放时的高度,将以恒定的速率永远运动下去.(3)理想实验推论:一切运动着的物体在没有受到外力的时候,它的速度将保持不变,并且一直运动下去.
    对伽利略理想斜面实验的理解
    1.理想斜面实验(1)事实:如图2所示,AB、BC是两个对接的斜面,让小球从AB斜面上某高度处由静止滚下,小球将滚上BC斜面,所达到的高度略低于在AB上释放时的高度.
    2.理想实验的意义:伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地揭示了自然规律.伽利略的研究方法的核心是把实验和逻辑推理相结合.
    例1 (多选)理想实验是科学研究中的一种重要方法,它把可靠的事实和合理的推论结合起来,可以深刻地揭示自然规律.关于伽利略的理想实验,下列说法正确的是A.只要接触面足够光滑,物体在水平面上就能匀速运动下去B.这个实验实际上是永远无法做到的C.利用气垫导轨,就能使实验成功D.虽然是想象中的实验,但它是建立在可靠的实验基础上的
    解析 只要接触面有摩擦力,物体就不会永远匀速运动下去,而实际的接触面不可能达到理想状态的光滑;伽利略的理想实验是在可靠的事实基础上的合理推理,故选项C错误,A、B、D正确.
    (1)日常生活中,我们有这样的经验:马拉车,车就前进,停止用力,车就停下来,是否有力作用在物体上物体才能运动呢?马不拉车时,车为什么会停下来呢?
    答案 不是.因为受到阻力的作用.
    (2)如果没有摩擦阻力,也不受其他任何力的作用,水平面上运动的物体的运动状态会改变吗?
    答案 如果没有摩擦阻力,也不受其他任何力的作用,水平面上运动的物体将保持这个速度沿直线永远运动下去.
    1.运动状态改变即速度发生变化,有三种情况:(1)速度的方向不变,大小改变.(2)速度的大小不变,方向改变.(3)速度的大小和方向同时发生改变.
    2.对牛顿第一定律的理解(1)定性说明了力和运动的关系:①力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因.②物体不受外力时的运动状态:匀速直线运动状态或静止状态.(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性.因此牛顿第一定律也叫惯性定律.(3)牛顿第一定律是牛顿在总结前人工作的基础上得出的,是在理想实验的基础上加以科学推理和抽象得到的,但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的.(4)牛顿第一定律无法用实验直接验证.它所描述的是一种理想状态,即不受外力的状态.
    例2 关于牛顿第一定律,下列说法中错误的是A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律B.牛顿第一定律就是惯性C.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变是由于物体具有惯性D.物体的运动状态发生变化时,物体必定受到外力的作用
    解析 牛顿第一定律的含义:不受力时物体将保持静止状态或匀速直线运动状态,这是由于一切物体都具有惯性;受到力的作用时物体的运动状态就要发生变化,从而揭示出力是改变物体运动状态的原因,指出了物体在不受力时的运动状态,故选项A、C、D正确;牛顿第一定律并不是惯性,惯性是物体的一种性质,而牛顿第一定律是物体的运动规律,两者是不同的概念,不可混为一谈,选项B错误.
    针对训练1 关于牛顿第一定律的说法中正确的是A.由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态B.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动状态改变的原因C.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律,因此物体在不受力时才有惯性D.牛顿第一定律只是反映惯性大小的,因此也叫惯性定律
    (1)自行车比赛中,高速行进的自行车受到障碍物阻碍,人会向哪倒地?这是什么原因造成的?
    答案 向前.这是因为人具有惯性.
    (2)“同一物体在地球上的重力比在月球上大,所以物体在地球上的惯性比在月球上的大”,这种说法对吗?为什么?
    答案 不对.惯性只与质量大小有关,与位置无关.虽然物体在地球上的重力比在月球上大,但物体的质量不变,即惯性不变.
    1.惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性.2.物体惯性的大小由质量决定,与物体的运动状态无关,与是否受力无关,与物体的速度大小无关.3.惯性的表现(1)在不受力的条件下,惯性表现出“保持”原来的运动状态,有“惰性”的意思.(2)在受力的条件下,惯性表现为运动状态改变的难易程度.质量越大,惯性越大,运动状态越难改变.
    例3 关于物体的惯性,以下说法中正确的是A.物体的运动速度越大,物体越难停下来,说明运动速度大的物体惯性大B.汽车突然减速时,车上的人向前倾,拐弯时人会往外甩,而汽车匀速前进时,车 上的人感觉平稳,说明突然减速和拐弯时人有惯性,匀速运动时没有惯性C.在同样大小的力的作用下,运动状态越难改变的物体,其惯性一定越大D.在长直水平轨道上匀速运动的火车上,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后,发 现落回原处,这是因为人跳起后,车继续向前运动,人落下后必定向后偏些,但 因时间太短,偏后距离太小,不明显而已
    解析 物体的惯性大小只由质量决定,与物体的速度大小无关,A错误;一切物体均有惯性,不论物体处于加速、减速还是匀速运动状态,B错误;同样大小的力作用于物体上,运动状态越难改变,说明物体保持原来运动状态的本领越大,惯性也越大,C正确;人向上跳起后,人在水平方向不受外力作用,由于惯性,人在水平方向的速度不变,与车速相同,因此仍落在车厢内原处,D错误.
    针对训练2 打水漂是人类最古老的游戏之一(如图3),仅需要一块小瓦片,在手上呈水平放置后,用力水平抛出,瓦片擦着水面飞行,瓦片不断地在水面上向前弹跳,直至下沉.下列判断正确的是A.飞出时的初速度越大,瓦片的惯性一定越大B.飞行时所用时间越长,瓦片的惯性一定越大C.飞出去的距离越长,瓦片的惯性一定越大D.瓦片的质量越大,惯性一定越大
    解析 惯性是物体本身的一种性质,惯性的大小只与物体的质量有关,所以瓦片的质量越大,惯性一定越大,与初速度、时间、飞行距离等因素无关,故A、B、C错误,D正确.
    例4 (多选)(2019·大同铁路一中高一上学期期末)在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,小车上固定着盛满水的碗.若突然发现碗中的水向右洒出,如图4所示,则关于小车在此种情况下的运动,下列描述正确的是A.小车匀速向左运动B.小车可能突然向左加速运动C.小车可能突然向左减速运动D.小车可能突然向右减速运动
    解析 若车原来向左匀速运动,突然开始向左加速运动,碗随车开始向左加速,根据牛顿第一定律可知,碗中水由于惯性仍保持原来的匀速运动状态,水相对于碗向右运动,水向右洒出,选项A错误,B正确;若车突然向左减速运动,碗随车一起开始减速,根据牛顿第一定律可知,水由于惯性,仍保持向左的匀速运动,水相对于碗向左运动,水向左洒出,选项C错误.若车原来向右匀速运动,突然向右减速运动,碗随车开始向右减速,根据牛顿第一定律可知,水由于惯性仍要保持向右的匀速运动状态,水相对于碗向右运动,水将向右洒出,选项D正确.
    1.(伽利略的理想实验)(多选)如图5所示是伽利略的“理想实验”,根据该实验,下列说法正确的是A.该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据B.该实验是理想实验,是在思维中进行的,无真实的实验基 础,故其结果并不可信C.该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论D.该实验说明物体的运动不需要力来维持
    解析 该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据,故A正确;虽然是借助想象的实验,但是它建立在可靠的实验基础上,其结果是可信的,故B错误;伽利略由此推翻了亚里士多德的观点,认为力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,故C错误,D正确.
    2.(牛顿第一定律)(多选)下列对牛顿第一定律的理解正确的是A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律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,是不受任何外力的结果D.奔跑的运动员,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运动规律,选项A正确;不受外力作用时,物体总保持匀速直线运动状态或静止状态不变,选项B正确;牛顿第一定律还揭示了力与运动的关系,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,是由于受到摩擦力的作用而改变了其运动状态;奔跑的运动员,遇到障碍被绊倒,是因为他受到外力作用而改变了运动状态,选项C错误,D正确.
    3.(对惯性的理解)(多选)关于惯性的大小,下列说法错误的是A.两个质量相同的物体,在阻力相同的情况下,速度大的不容易停下来,所以速度大 的物体惯性大B.两个物体的质量相同,惯性就一定相同C.推动地面上静止的物体比维持这个物体做匀速运动所需的力大,所以静止的物体惯 性大D.在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小
    解析 惯性的大小只与物体的质量有关,与其他因素无关,质量相同的物体惯性相同,A错误,B正确;推动静止的物体比维持这个物体做匀速运动所需的力大,是由于最大静摩擦力大于滑动摩擦力,不是由于静止的物体惯性大,实际上静止时与运动时物体的惯性相同,C错误;同一物体的质量不变,在月球上和地球上惯性一样大,D错误.
    4.(惯性的应用)对于一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨 飞机的速度,这表明:可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B.“强弩之末,势不能穿鲁缟”,这表明强弩的惯性减小了C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性D.自行车转弯时,车手一方面要适当地控制速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜, 这是为了通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的
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