《牛頓第一定律》運動(dòng)和力的關(guān)系PPT課件
第一部分內容：學(xué)習目標
1.知道伽利略的理想實(shí)驗及其推理過(guò)程，知道理想實(shí)驗是科學(xué)研究的重要方法．(難點(diǎn))
2．理解牛頓第一定律的內容及意義．(重點(diǎn))
3．明確慣性的概念，會(huì )解釋有關(guān)的慣性現象．(難點(diǎn))
... ... ...
牛頓第一定律PPT，第二部分內容：新知探究
基礎梳理
一、理想實(shí)驗的魅力
1．亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)：必須有力作用在物體上，物體才能______；沒(méi)有力的作用，物體就要______．即力是維持物體______的原因．
2．伽利略的觀(guān)點(diǎn)
(1)理想實(shí)驗：讓小球沿第一個(gè)斜面從靜止狀態(tài)開(kāi)始向下運動(dòng)，然后沖上第二個(gè)斜面，如果沒(méi)有摩擦，小球上升的高度與釋放時(shí)的高度______．減小第二個(gè)斜面的傾角，小球滾動(dòng)的距離______．
科學(xué)推論：當將第二個(gè)斜面放平時(shí)，小球將會(huì )_______________．
(2)結論：力不是______物體運動(dòng)的原因．
3．笛卡爾的觀(guān)點(diǎn)：如果運動(dòng)中的物體沒(méi)有受到______的作用，它將繼續以____________沿同一直線(xiàn)運動(dòng)，既不停下來(lái)也不偏離原來(lái)的方向．
二、牛頓第一定律
一切物體總保持__________________狀態(tài)或______狀態(tài)，除非作用在它上面的力_______________這種狀態(tài)．牛頓第一定律又叫____________．
三、慣性與質(zhì)量
1．慣性：物體保持原來(lái)__________________狀態(tài)或______狀態(tài)的性質(zhì)．
2．慣性的量度：______是物體慣性大小的唯一量度．
自我檢測
思維辨析
(1)伽利略理想斜面實(shí)驗是不科學(xué)的假想實(shí)驗．( )
(2)理想實(shí)驗所得到的結論是不可靠的．( )
(3)伽利略的“理想實(shí)驗＋科學(xué)推論”的方法是一種科學(xué)方法．( )
(4)物體只有處于靜止狀態(tài)或勻速直線(xiàn)運動(dòng)狀態(tài)時(shí)才有慣性．( )
(5)物體運動(dòng)速度越大，慣性越大．( )
(6)力無(wú)法改變物體的慣性．( )
基礎理解
(1)(2019•昭陽(yáng)月考)運動(dòng)和力的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是( )
A．靜止的物體一定不受力的作用
B．物體的運動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)，一定受到了外力的作用
C．物體運動(dòng)的方向一定是它的受力方向
D．作用在物體上的力消失后，物體將會(huì )停止運動(dòng)
提示：選B.靜止的物體可以受力，只不過(guò)各力的合力為零，故A錯誤；力是改變物體運動(dòng)狀態(tài)的原因，物體的運動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)，一定受到了外力的作用，故B正確；物體運動(dòng)的方向與受力方向無(wú)關(guān)，故C錯誤；作用在物體上的力消失后，物體保持靜止狀態(tài)或勻速直線(xiàn)運動(dòng)狀態(tài)運動(dòng)，故D錯誤．
(2)(2019•浙江期中)下列有關(guān)現象，分析正確的是( )
A．草地上滾動(dòng)的足球會(huì )停下來(lái)，是因為運動(dòng)要靠力來(lái)維持
B．汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)乘客向后倒，是因為人在此刻才具有慣性的緣故
C．100 m比賽中運動(dòng)員跑到終點(diǎn)后會(huì )繼續向前跑一段距離，這樣做是為了減小慣性
D．用力甩牙刷能把水甩走，是因為水具有慣性
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牛頓第一定律PPT，第三部分內容：師生互動(dòng)
對牛頓第一定律的理解
問(wèn)題導引
如圖所示，冰壺在冰面上的運動(dòng)．如果摩擦阻力比較大，冰壺很快停下來(lái)；如果摩擦阻力很少，冰壺能滑得很遠；如果摩擦阻力為零，冰壺將永遠運動(dòng)下去．
試結合上述現象討論：
(1)牛頓第一定律中“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”說(shuō)明運動(dòng)與力有什么關(guān)系？
(2)根據牛頓第一定律思考，如果物體不受外力作用，物體將處于什么狀態(tài)？
要點(diǎn)提示 (1)說(shuō)明力是改變物體運動(dòng)狀態(tài)的原因．
(2)原來(lái)靜止的物體，不受外力時(shí)，仍然靜止；原來(lái)運動(dòng)的物體，不受外力時(shí)，將永遠做勻速直線(xiàn)運動(dòng)．
【核心深化】
1．伽利略理想實(shí)驗的方法和意義
“科學(xué)推理”的方法
實(shí)驗事實(shí)：兩個(gè)對接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球將滾上另一個(gè)斜面．
推理1：如果沒(méi)有摩擦，小球將上升到原來(lái)的高度．
推理2：減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍要達到原來(lái)的高度．
推理3：繼續減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球沿水平面永遠運動(dòng)下去．
實(shí)驗結論：力不是維持物體運動(dòng)的原因
意義
伽利略在理想實(shí)驗中所應用的科學(xué)推理方法是人類(lèi)思想史上最偉大的成就之一，它標志著(zhù)物理學(xué)的真正開(kāi)端，使人類(lèi)對自然的認識由經(jīng)驗型轉變?yōu)榭茖W(xué)理論型．伽利略對科學(xué)的貢獻就在于推翻直覺(jué)的觀(guān)點(diǎn)而用新的觀(guān)點(diǎn)代替它
2. 物體運動(dòng)狀態(tài)的變化
當物體的速度發(fā)生變化時(shí)，則這個(gè)物體的運動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化．物體的運動(dòng)狀態(tài)變化有以下三種情況：
(1)速度的方向不變，只有大小改變．
(2)速度的大小不變，只有方向改變．
(3)速度的大小和方向都發(fā)生改變．
3．對牛頓第一定律的理解
關(guān)鍵能力1 對伽利略理想實(shí)驗的理解
理想實(shí)驗有時(shí)能更深刻地反映自然規律．伽利略設想了一個(gè)理想實(shí)驗，如圖所示的斜面實(shí)驗，其中有一個(gè)是實(shí)驗事實(shí)，其余是推論．
①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍然要達到原來(lái)的高度．
②兩個(gè)對接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球將滾上另一個(gè)斜面．
③如果沒(méi)有摩擦，小球將上升到原來(lái)釋放時(shí)的高度．
④繼續減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成一水平面，小球要沿水平面永遠運動(dòng)下去．
請將上述理想實(shí)驗的設想步驟按照正確的順序排列___________________________(只要填寫(xiě)序號即可)．
在上述的設想步驟中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論．下列關(guān)于事實(shí)和推論的分類(lèi)正確的是( )
A．①是事實(shí)，②③④是推論
B．②是事實(shí)，①③④是推論
C．③是事實(shí)，①②④是推論
D．④是事實(shí)，①②③是推論
[思路點(diǎn)撥] 理解理想實(shí)驗，應注意以下幾點(diǎn)
(1)真實(shí)實(shí)驗是一種實(shí)踐活動(dòng)，是可以通過(guò)一定的實(shí)驗器材和實(shí)驗方法來(lái)實(shí)現的實(shí)驗．
(2)理想實(shí)驗是一種思維活動(dòng)，是抽象思維中設想出來(lái)的、無(wú)法做到的實(shí)驗．
(3)理想實(shí)驗是以可靠的實(shí)驗事實(shí)為基礎的．
關(guān)鍵能力2 對牛頓第一定律的理解
(2019•醴陵期末)關(guān)于牛頓第一定律，下列說(shuō)法中正確的是( )
A．牛頓第一定律是利用邏輯思維對事物進(jìn)行分析的產(chǎn)物，不可能用實(shí)驗直接證明
B．不受力作用的物體是不存在的，故牛頓第一定律的建立毫無(wú)意義
C．牛頓第一定律表明，物體只有在不受外力作用時(shí)才具有慣性
D．牛頓第一定律表明，物體只有在靜止或做勻速直線(xiàn)運動(dòng)時(shí)才具有慣性
[思路點(diǎn)撥] 牛頓第一定律給出了物體不受力作用時(shí)的運動(dòng)規律，同時(shí)也說(shuō)明了力是改變物體運動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動(dòng)狀態(tài)的原因；牛頓第一定律是牛頓在前人實(shí)驗的基礎上，根據邏輯推理得出的，是以實(shí)驗為基礎，但又不是完全通過(guò)實(shí)驗得出．
總結提升
力和運動(dòng)的關(guān)系
(1)力的作用效果是使物體發(fā)生形變或速度發(fā)生改變，而速度的改變就意味著(zhù)物體的運動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變，因此，力的作用效果是改變了物體的運動(dòng)狀態(tài)，也可以說(shuō)“力是使物體運動(dòng)狀態(tài)改變的原因”．
(2)力是改變物體運動(dòng)狀態(tài)的原因，不是維持物體運動(dòng)狀態(tài)的原因，物體運動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變必定受到不為零的外力作用．
【達標練習】
1．(2019•北京學(xué)業(yè)考試)中國古代科技取得了輝煌的成就，在很多方面走在世界前列．例如春秋戰國時(shí)期，墨家的代表人物墨翟在《墨經(jīng)》中，就已對力做了比較科學(xué)的闡述：“力，刑(形)之所以?shī)^也”．這句話(huà)的意思是：力能使物體由靜止開(kāi)始運動(dòng)，或使運動(dòng)的物體運動(dòng)得越來(lái)越快．下列說(shuō)法中，與墨翟對力的闡述最接近的是( )
A．力是維持物體運動(dòng)的原因
B．力是物體位移變化的原因
C．力是物體位置變化的原因
D．力是物體運動(dòng)狀態(tài)改變的原因
2．(多選)(2019•鄭州高一檢測)關(guān)于牛頓第一定律的理解正確的是( )
A．牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)的運動(dòng)規律
B．不受外力作用時(shí)，物體的運動(dòng)狀態(tài)保持不變
C．在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來(lái)，是由于沒(méi)有外力維持木塊運動(dòng)
D．飛跑的運動(dòng)員遇到障礙而被絆倒，這是因為他受到外力作用迫使他改變原來(lái)的運動(dòng)狀態(tài)
對慣性的理解和應用
問(wèn)題導引
請你用慣性的知識來(lái)解釋一下為什么當你奔跑時(shí)碰到石塊，會(huì )向前跌倒；而如果你踩到西瓜皮，會(huì )向后倒？
要點(diǎn)提示 奔跑時(shí)碰到石塊，人的下半身就停了下來(lái)，而人的上半身由于慣性，仍然保持原來(lái)的運動(dòng)狀態(tài)，所以會(huì )向前跌倒．
如果你踩到西瓜皮，腳有一個(gè)向前運動(dòng)的較大速度，而人的上半身由于慣性，仍保持原來(lái)的狀態(tài)，所以會(huì )向后倒．
【核心深化】
1．慣性與質(zhì)量
(1)慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性．
(2)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大．
2．慣性與力
(1)慣性不是力，而是物體本身固有的一種性質(zhì)，始終具有且與外界條件無(wú)關(guān)；力只有在物體間相互作用時(shí)才有，離開(kāi)了物體就無(wú)所謂力．因此說(shuō)“物體受到了慣性作用”“產(chǎn)生了慣性”“受到慣性力”等都是錯誤的．
(2)力是改變物體運動(dòng)狀態(tài)的原因，慣性是維持物體運動(dòng)狀態(tài)的原因．對同一物體，力越大，運動(dòng)狀態(tài)越易改變；慣性越大，運動(dòng)狀態(tài)越難改變．
(3)慣性與物體的受力情況無(wú)關(guān)．慣性與力的區別可由下表反映
3. 慣性與速度
(1)速度是表示物體運動(dòng)快慢的物理量，慣性是物體本身固有的屬性．
(2)一切物體都具有慣性，和物體是否有速度及速度的大小無(wú)關(guān)．
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牛頓第一定律PPT，第四部分內容：隨堂知能演練
1．(多選)(2019•沂水期末)關(guān)于古代先賢們對力與運動(dòng)關(guān)系的探究史實(shí)，下列說(shuō)法正確的是( )
A．亞里士多德根據直接經(jīng)驗得出物體的運動(dòng)需要有力來(lái)維持
B．伽利略認為在水平面上運動(dòng)的物體之所以會(huì )停下來(lái)是由于受到摩擦力的作用
C．笛卡爾認為如果運動(dòng)物體不受任何力的作用，它將繼續以同一速度沿同一直線(xiàn)運動(dòng)
D．牛頓提出了慣性定律，用實(shí)驗直接驗證了不受力的物體會(huì )保持勻速直線(xiàn)運動(dòng)狀態(tài)或靜止狀態(tài)
解析：選ABC.亞里士多德根據現實(shí)經(jīng)驗得出的結論：必須有力作用在物體上，物體才能運動(dòng)，沒(méi)有力的作用，物體就要靜止在一個(gè)地方，故A正確；意大利物理學(xué)家伽利略根據“伽利略斜面實(shí)驗”指出：在水平面上運動(dòng)的物體之所以會(huì )停下來(lái)，是因為受到摩擦阻力的緣故，故B正確；笛卡爾認為如果運動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用，它將繼續以同一速度沿同一直線(xiàn)運動(dòng)，既不停下來(lái)也不偏離原來(lái)的方向，故C正確；牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實(shí)進(jìn)行分析的產(chǎn)物，不能用實(shí)驗直接驗證，故D錯誤．
2．(2019•浙江模擬)伽利略研究變速運動(dòng)規律時(shí)做了著(zhù)名的“斜面實(shí)驗”：他測量了銅球在較小傾角斜面上運動(dòng)的位移和時(shí)間，發(fā)現位移與時(shí)間的平方成正比，增大斜面傾角，該規律仍然成立．于是，他外推到傾角為90°的情況，得出結論( )
A．自由落體運動(dòng)是一種勻變速直線(xiàn)運動(dòng)
B．力是使物體產(chǎn)生加速度的原因
C．力不是維持物體運動(dòng)的原因
D．物體具有保持原來(lái)運動(dòng)狀態(tài)的慣性
解析：選A.銅球在較小傾角斜面上的運動(dòng)情況，發(fā)現銅球做的是勻變速直線(xiàn)運動(dòng)，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大，傾角最大的情況就是90°時(shí)，這時(shí)物體做自由落體運動(dòng)，由此得出的結論是自由落體運動(dòng)是一種勻變速直線(xiàn)運動(dòng)．
3．(2019•江蘇月考)中華民族的優(yōu)秀文化博大精深，其中古典詩(shī)詞是優(yōu)秀文化的代表，從物理角度看古詩(shī)詞會(huì )發(fā)現別有一番韻味．下面四句詩(shī)詞中涉及慣性知識的是( )
A．明代馮夢(mèng)龍的《醒世恒言》中“臨崖立馬收韁晚，船到江心補漏遲”
B．毛澤東的《長(cháng)征》中“紅軍不怕遠征難，萬(wàn)水千山只等閑”
C．唐代高駢的《山亭夏日》中“水晶簾動(dòng)微風(fēng)起，滿(mǎn)架薔薇一院香”
D．唐代李白的《望天門(mén)山》中“兩岸青山相對出，孤帆一片日邊來(lái)”
解析：選A.明代馮夢(mèng)龍的《醒世恒言》中“臨崖立馬收韁晚，船到江心補漏遲”是由于慣性，故A正確；“紅軍不怕遠征難，萬(wàn)水千山只等閑”描述紅軍到過(guò)很多有山有水的地方，與慣性無(wú)關(guān)，故B錯誤；唐代高駢的《山亭夏日》中“水晶簾動(dòng)微風(fēng)起，滿(mǎn)架薔薇一院香”是分子運動(dòng)，與慣性無(wú)關(guān)，故C錯誤；唐代李白的《望天門(mén)山》中“兩岸青山相對出，孤帆一片日邊來(lái)”與慣性無(wú)關(guān)，故D錯誤．
4．(2019•吉林長(cháng)春高一測試)對一些實(shí)際生活中的現象，某同學(xué)試圖從慣性角度加以解釋?zhuān)渲姓_的是( )
A．采用大功率的發(fā)動(dòng)機后，某些一級方程式賽車(chē)的速度甚至能超過(guò)某些老式螺旋槳飛機的速度．這表明通過(guò)科學(xué)手段能使小質(zhì)量的物體獲得大的慣性
B．射出槍膛的子彈在運動(dòng)相當長(cháng)一段距離后連一件棉衣也穿不透，這表明它的慣性小了
C．貨運列車(chē)運行到不同的車(chē)站時(shí)，經(jīng)常要摘下或加掛一些車(chē)廂，這會(huì )改變它的慣性
D．摩托車(chē)轉彎時(shí)，車(chē)手一方面要控制適當的速度，另一方面要將身體稍微向里傾斜，通過(guò)調控人和車(chē)的慣性達到安全行駛的目的
解析：選C.采用了大功率的發(fā)動(dòng)機后，一級方程式賽車(chē)的速度甚至能超過(guò)某些老式螺旋槳飛機的速度，不是由于使小質(zhì)量的物體獲得大慣性，而是由于功率增大的緣故，A錯誤；射出槍膛的子彈在運動(dòng)一段距離后連一件棉衣也穿不透，是由于速度減小了，不是由于慣性減小了，子彈的慣性沒(méi)有變化，B錯誤；貨運列車(chē)運行到不同的車(chē)站時(shí)，經(jīng)常要摘下或加掛一些車(chē)廂，質(zhì)量改變了，它的慣性也會(huì )改變，C正確；摩托車(chē)轉彎時(shí)，車(chē)手一方面要控制適當的速度，另一方面要將身體稍微向里傾斜，防止側滑，而人和車(chē)的慣性并沒(méi)有改變，D錯誤．
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