1、第一节 牛顿第一定律 第四章 牛顿运动定律 核心素养明目标 核心素养学习目标 物理观念知道惯性的概念，理解其含义；知道牛顿第一定律的内容和意义，能解释相关的实际问题 科学思维掌握牛顿第一定律及惯性，并能应用解释有关现象，学会理想实验法 科学探究能够跟随大师脚步用理想实验探究规律，学会与他人合作交流，探讨物理规律 科学态度与责任体会在实验中尊重事实，实事求是，敢于大胆质疑，积极探索科学规律的宝贵品质，愿为科学进步作出贡献而努力 知识点一 知识点二 知识点三 自主预习探新知 NO.1知识点一 伽利略的理想实验 1亚里士多德认为：维持物体运动需要 2伽利略的理想实验(1)斜面实验：将轨道弯成曲线，在
2、轨道的一边释放一颗钢珠，如果不存在摩擦力，钢珠将上升到轨道另一边与原来的释放的点减小另一边斜面的倾角，钢珠滚动的距离，当另一边斜面放平，钢珠将(2)推理结论：物体的运动不需要来维持 力高度相同增大永远运动下去力知识点二 牛顿第一定律 1内容：一切物体总保持运动状态或状态，直到有迫使它改变这种状态为止 2牛顿第一定律的意义 揭示了力和运动的关系：力是物体运动状态的原因，而不是物体运动的原因 匀速直线静止外力改变维持 维持运动是惯性，改变运动是由于力的作用 1：(1)伽利略的理想实验是科学的理想实验()(2)必须有力作用在物体上，物体才会运动()(3)物体的运动状态改变指的是速度的改变()(4)任
3、何物体只要运动状态不变，它一定不受外力作用()(5)牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因()知识点三 惯性 1惯性定义：物体具有保持原来状态或的性质称为惯性 2惯性是物体的，与物体的受力情况及运动情况 3是惯性大小的量度，质量越大的物体惯性，质量越小则惯性 匀速直线运动静止状态固有属性无关质量越大越小 一切物体任何情况下都有惯性 2：(1)物体运动的速度越大，惯性越大()(2)力无法改变物体的惯性()(3)静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大()(4)乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球惯性小()(5)在宇宙飞船中的物体不存在惯性()合作探究提素养 NO.2考点1 考点2 考
4、点3 考点 1 力和运动状态 很多同学都很喜欢足球运动，在一次比赛中，对于被运动员踢出的在水平草地上运动的足球 请探究：(1)甲同学认为足球受重力、支持力、空气和草地的阻力，还有向前的推力，你认为他的观点正确吗？(2)乙同学认为足球之所以会停下来，原因是足球受到阻力改变了其运动状态，你认为他的观点正确吗？提示：(1)不正确，足球没有受到向前的推力(2)正确 归纳例证 1亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因 两千多年前，人们的观测方法、手段有限，主要凭“直觉观察”得出这样一个错误结论力是维持物体运动的原因而在当时也没有更先进的观测手段去否定这样一个错误结论，在以后的两千年内，动力学一直没有多
5、大的发展，总认为有力的作用，物体才会运动，没有力的作用，物体就会停下来 2伽利略的理想斜面实验 甲 乙 丙 如图甲所示，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度 如果第二个斜面倾斜角度小，如图乙，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程，继续减小第二个斜面的倾斜角度，如图丙，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定的速度持续运动下去 3伽利略的思想方法 伽利略用“实验科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点 伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验，但这个实验反映了一种物理思想，它是建立在可靠的事实基础之上的以事实为依据，
6、以抽象为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地揭示了自然规律 伽利略的观点：在水平面上的物体，设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度一直运动下去 4笛卡儿的观点 若没有其他原因，运动物体将继续以原来的速度沿直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向笛卡儿补充和完善了伽利略的观点【典例 1】理想实验有时能更深刻地反映自然规律伽利略设想了一个理想实验，下面对如图所示的斜面实验的设想步骤中，有一个是实验事实，其余是推论 减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度 两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面 如果没有摩擦，小球将上升到原来释放
7、时的高度 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它变成水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动(1)请 将 上 述 理 想 实 验 的 设 想 步 骤 按 照 正 确 的 顺 序 排 列_(只要填写序号即可)(2)在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论下列关于事实和推论的分类正确的是()A是事实，是推论 B是事实，是推论 C是事实，是推论 D是事实，是推论 思路点拨：理想实验是一种思维活动，是抽象思维中设想出来的、无法做到的实验，但是理想实验是建立在可靠事实的基础上的 答案(1)(2)B 解析 本题考查对理想斜面实验的理解只有是事实，其他是推论(1)排列顺序为；(2)应选B 对理
8、想实验的认识“理想实验”虽然叫作“实验”，但它同真实的科学实验是有区别的真实的科学实验是一种实践活动，而“理想实验”则是一种思维的活动，前者是可以将猜想通过物理过程实现的实验，后者则是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”跟进训练 1伽利略的理想斜面实验说明()A力是维持物体运动的原因 B力是保持物体速度不变的原因 C力是使物体产生加速度的原因 D力不是维持物体运动的原因 D 伽利略的理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因，不受外力作用的物体能保持原来的运动状态力是使物体产生加速度的原因不是由伽利略的斜面实验得出的故选项 D 正确 考点 2 牛顿第一定律 自行车是最常见的交通工具
9、，而且绿色、低碳、环保 请探究：(1)如果要使自行车在平直公路上匀速行驶，必须不断蹬踏，是否违背牛顿第一定律(2)如果不给自行车提供力，自行车会慢慢停止，是否说明第一定律是违背事实的？提示：(1)不违背因匀速运动，则人与自行车所受合外力为零，故需要向自行车提供动力以平衡阻力(2)不违背由于阻力作用使自行车慢慢停止，说明力是改变物体运动状态的原因 归纳例证 1对牛顿第一定律的理解(1)定性说明了力和运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，或者说力是产生加速度的原因，而不是维持物体运动状态的原因 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一种固有属性惯性因此牛顿
10、第一定律也叫惯性定律 2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)3注意(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【典例 2】如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为 m1 和 m2 的两个小球(m1m2)，两个小球随车一起运动，当车突然停止运动时，若不考虑其他阻力，则两个小球()A一定相碰 B一定不相碰 C不一定相
11、碰D无法确定 思路点拨：小车上表面光滑且足够长，说明小车停止运动后，两小球在水平方向不受外力的作用，且不会滑离小车两小球随车一起运动，说明两球与小车的速度均相同 B 小车表面光滑，因此两小球在水平方向上没有受到外力的作用原来两个小球与小车具有相同的速度，当车突然停止运动时，由于惯性，两个小球的速度不变，所以不会相碰故选项 B 正确 牛顿第一定律巧应用(1)由“因”索“果”：在判断力与运动之间的关系时，要把握牛顿第一定律的含义，即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(2)由“果”索“因”：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的作用，所以判断物体的运动状态是
12、否改变以及如何改变，应分析物体的受力情况(3)应用步骤：一要看物体原来的运动状态，二要看物体现在的受力情况，最后判断由于物体具有惯性将会出现的现象 跟进训练 2火车在长直水平轨道上匀速行驶，在门窗紧闭的车厢内，有一个人竖直向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为()A人跳起时会得到一个向前的冲力，使他随火车一起向前运动 B人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随火车一起向前运动 C人跳起后，车在继续前进，所以人落下后必定偏向后一些，只是由于时间很短，偏后的距离太小，不明显而已 D人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终具有相同的速度 D 人向上跳起后，由于惯性保持向前的运动速度，所以
13、人在空中时在向前的方向上仍具有和火车一样的速度，从而落回到车上的原处故选项 D 正确 考点 3 惯性 如图为月球车示意图，在探究月球的奥秘中起到很大作用 请探究：(1)当该月球车分别在地面和月面以相同速率行驶时，因在地球上所受重力大，所以说惯性大，这种说法对吗？(2)当月球车运动时，速度大比速度小时难以停下来，是不是速度大时，惯性大？提示：(1)不对惯性只与质量有关，质量不变惯性不变(2)不是 归纳例证 1惯性的理解(1)惯性是物体保持原状态的一种性质，是物体维持运动状态的原因(2)一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性 2惯性的表现形式(1)物体不受力时，惯性表现为保持原来的运动状态(2)
14、物体受力且合力不为零时，物体仍然具有惯性，此时惯性表现为物体运动状态改变的难易程度，惯性越大，物体运动状态越难改变 3几个关系(1)惯性与质量的关系：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：惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，惯性大小与物体的受力情况无关(3)惯性与速度：一切物体都有惯性，惯性大小与物体是否有速度及速度的大小无关(4)惯性与惯性定律：惯性是物体具有的一种固有属性，惯性定律是物体不受外力时所遵循的一条规律，惯性不同于规律惯性定律揭示了物体的惯性【典例 3】关于惯性，下列说法中正确的是()A同一汽车，速度越快，越难刹车，说明物体速度越大，惯性越大
15、B物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性 C乒乓球可以快速扣杀是因为乒乓球的惯性小 D已知月球上的重力加速度是地球上的16，故一个物体从地球移到月球惯性减小为16 思路点拨：惯性只与质量有关，与速度、重力等均无关 C 物体的惯性大小与物体的运动状态无关，只与物体的质量有关，所以惯性与速度的大小无关，故选项 A、B 错误；乒乓球可以快速扣杀，是因为乒乓球的质量小，所以它的惯性小，故选项 C 正确；在月球上和在地球上，重力加速度的大小不一样，所以受到的重力的大小也就不一样，但质量不变，惯性也不变，故选项 D 错误 惯性的特性(1)普遍性：一切物体都有惯性(2)唯一性：质量是惯性大小的唯一量度(3)
16、无关性：惯性大小与运动状态无关，与受力情况及所处位置无关 跟进训练 3佳琪同学在乘坐公交车时，遭遇了如图所示的情况报纸对此事进行了相关报道(如表所示)请你根据所学知识回答下列问题 遇险情急刹车 乘客受伤本报讯 今天清晨 6：30,21 路公交车在行驶途中遇险，司机紧急刹车，有三名站在后排的乘客由于突然刹车失去惯性向前急冲而受伤(1)分析此时公交车的运动状态，并解释产生此现象的原因(2)指出这则报道中的错误之处 解析(1)人体前倾，当车突然刹车减速或向后倒车时，人的下半身随车一起运动，状态发生改变，人的上半身因为惯性保持原来的运动状态而身体前倾，公交车的运动状态是：公交车突然刹车或突然减速；报道
17、所指现象的原因是：惯性(2)当公交车突然刹车时，公交车和乘客的脚同时受到阻力的作用而停止运动，而乘客的上半身因为惯性继续保持向前的运动状态而向前倾倒；惯性是物体的固有属性，取决于物体的质量，与物体的运动状态无关，报道中的“突然失去惯性”说法是错误的 答案(1)公交车的运动状态是：公交车突然刹车或突然减速；出现报道所指现象的原因是：惯性(2)报道中的错误是“突然刹车失去惯性”当堂达标夯基础 NO.31 2 3 4 5 1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力是使物体运动状态发生改变的原因 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 1
18、2 3 4 5 B 由牛顿第一定律可知，力的作用不是使物体运动，而是使物体改变运动状态，如果物体原来是运动的，不受力将永远运动下去，即物体的运动不需要力来维持，选项 A、C 错误，B 正确；物体保持静止或匀速直线运动状态，是物体不受力或所受合外力为零时的运动规律，并不是力作用的结果，选项 D 错误 1 2 3 4 5 2下列关于惯性的说法正确的是()A空间站中的物体由于处于失重状态会失去惯性 B羽毛球可以快速扣杀，是因为羽毛球惯性小 C静止的火车启动十分缓慢，说明火车静止时惯性较大 D从高处下落的玻璃杯比从低处下落的玻璃杯容易碎，是因为前者惯性比较大 1 2 3 4 5 B 惯性是物体的固有属
19、性，在任何情况下都有惯性，失重时也有惯性，故 A 错误；物体的惯性只与物体的质量有关，羽毛球的质量小，惯性小，容易扣杀，故 B 正确；惯性与速度无关，故 C 错误；惯性与物体所处的位置高度无关，故 D 错误 1 2 3 4 5 3关于牛顿第一定律，下面说法中错误的是()A牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律 B牛顿第一定律就是惯性 C不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性 D运动的物体状态发生变化时，物体必定受到外力的作用 1 2 3 4 5 B 牛顿第一定律有三层含义：不受力时物体将保持静止状态或匀速直线运动状态，是由于一切物体均有惯性，故 C 说法正确；受到力
20、的作用物体的运动状态会发生变化，揭示出力是改变物体运动状态的原因，故 D 说法正确；定律指出了物体在不受力时的运动状态，故 A 说法正确；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，是两个不同的概念，不可混为一谈，故 B 说法错误 1 2 3 4 5 4关于牛顿第一定律，下列说法正确的是()A牛顿第一定律是依靠实验事实，直接归纳总结得出的 B根据牛顿第一定律可知，力是维持物体运动的原因 C惯性是物体的固有属性，物体的质量越大，惯性越大 D物体保持静止或匀速直线运动状态时有惯性，加速时没有惯性 1 2 3 4 5 C 牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上
21、，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，A错误；根据牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，B 错误；惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态、是否受力等因素没有关系，物体的质量越大，惯性越大，C 正确，D 错误 1 2 3 4 5 5如图所示是一种汽车安全带控制装置当汽车处于静止或匀速直线运动时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动，若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置 1 2 3 4 5 问题：(1)汽车的可能运动方向和运动状态如何？(2)当汽车停下来时，安全带能被拉动吗？分析：(1)当摆锤摆到图中虚线位置时，汽车可能向右减速，也可能是向左加速运动(2)当汽车停止时，又恢复到实线位置，安全带能被拉动 回归本节知识，自我完成以下问题：1运动状态的变化是加速度的变化吗？提示：不是 2牛顿第一定律是实验定律吗？提示：不是 3惯性越大，物体的运动状态越难改变吗？提示：是的 点击右图进入 课 后 素 养 落 实 谢谢观看 THANK YOU!
