高中物理教科版 (2019)必修 第一册1 牛顿第一定律课文内容ppt课件

这是一份高中物理教科版 (2019)必修 第一册1 牛顿第一定律课文内容ppt课件，共30页。PPT课件主要包含了学习目标，基础探究，合作探究，实践应用，情境化导学，形成概念掌握新知，不断作用，永远运动下去，保持运动，匀速直线运动等内容，欢迎下载使用。

1.知道亚里士多德的运动理论。2.知道伽利略的理想实验及其观点。3.理解牛顿第一定律的内容和意义。4.理解惯性的概念以及影响惯性大小的因素,理解与惯性相关的现象。
知识点一　亚里士多德的运动理论亚里士多德把运动分为两大类—— 运动和 运动。前者中是说轻的物体向上运动,重的物体向下运动,这样的运动无须外力的帮助,它 就能实现;后者是说地面上的物体必须依靠外力的 才能使它们运动起来,外力一旦消失,运动也就 了。知识点二　伽利略的研究工作1.观点:在地面上所有运动物体之所以会停下来,是因为 的缘故。
2.理想实验:如图所示,小球沿左斜面向下运动,会越来越 ;随后小球沿右斜面向上运动,会越来越 。若摩擦可以忽略不计,小球最终会到达与左斜面 的高度。改变右斜面的坡度,坡度越小,小球要达到同样的高度经过的坡长就会越 。由此,伽利略推测,如果右斜面变成水平面,并且没有任何阻碍,小球将达不到原来的高度,就应 。
3.结论:原来运动的物体,如果没有其他物体的作用,将会一直 .下去。由此,他否定了亚里士多德关于运动和力的关系的错误认识。4.笛卡尔的完善:笛卡尔指出不受其他物体作用时,原来运动的物体将会做 。
知识点三　牛顿第一定律　惯性1.内容:一切物体总保持 状态或静止状态,直到有 迫使它改变这种状态为止。2.惯性(1)惯性:一切物体都有保持 状态或 状态的性质。我们把物体的这种性质,叫作惯性。牛顿第一定律也称为 定律。(2)量度: 是物体惯性大小的量度。物体的质量越大,惯性越 。
1.思考判断(1)亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动。(　 　)(2)伽利略认为,没有力作用在物体上,它就不能运动。(　 　)(3)笛卡尔认为若没有力的作用,物体的运动状态就不会改变。(　 　)(4)物体只有处于静止状态或匀速直线运动状态时才有惯性。(　 　)(5)质量越大的物体,惯性越大。(　 　)(6)牛顿第一定律是实验定律。(　 　)
答案:不一定。当物体所受合外力为零时,其运动状态就不改变。
2.思维探究(1)物体受到外力作用,其运动状态是否一定改变?
答案:这种说法是错误的。惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关,列车提速后,其质量不变,惯性也不变。
(2)沪杭高铁的列车最高速度可以达到每小时400多千米,是世界上跑得最快的列车之一。列车速度快了,惯性大了,刹车也困难了,你认为这种说法正确吗?
答案:乒乓球的质量小,惯性小,运动状态容易改变;重型汽车的质量大,惯性大,运动状态不容易改变。
(3)运动的乒乓球很容易被“抽杀”,而运动的重型汽车却很难停下来,这是为什么?
要点一　伽利略理想实验
1.伽利略的理想实验(1)(实验事实)如图所示,两个斜面平滑地对接在一起,小球从一个斜面的某一高度自由滚下,在第二个斜面上所达到的高度同它在第一个斜面上开始滚下时的高度几乎相等,伽利略分析高度的微小差别是由摩擦阻力引起的。
(2)(科学推理)若两个斜面均光滑,则小球一定会上升到原来的高度。(3)(科学推理)若减小第二个斜面的倾角,则小球仍然会到达相同的高度,即在第二个斜面上运动的距离远。(4)(科学推理)若将第二个斜面放平(成为水平面),那么小球从第一个斜面上滚下来之后,为达到原有高度,将以恒定的速度在无限长的水平面上永远不停地运动下去。2.理想实验的意义(1)理想实验是一种科学抽象,虽然它是抽象思维中设想出来的,在实验室无法验证,但它建立在可靠的事实基础上,以物理事实为依据,经过科学抽象和逻辑推理,从而深刻揭示了物理现象的本质,理想斜面实验反映了一种重要的物理思想。(2)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)17世纪,意大利物理学家伽利略根据实验指出:在水平面上运动的球之所以会停下来,是因为受到摩擦阻力,水平面越光滑,球会运动得越远。这里的实验是指伽利略所做的斜面实验,关于该实验,你认为下列陈述正确的是(　 　)A.该实验是理想实验,是在思维中进行的,无真实的实验基础,故其结果是不可信的B.该实验是以可靠的事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地反映了自然规律C.该实验否定了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的错误概念D.该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据
解析:伽利略的斜面实验是以可靠的事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,推理得出的结论,故A错误,B正确;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,故C正确;该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据,牛顿总结了前人的经验,提出了牛顿第一定律,故D正确。
[针对训练1] 关于伽利略理想实验的说法正确的是(　 　)A.完全是理想的,没有以事实为基础,这种实验方法不可取B.是以可靠事实为基础的,经科学抽象,深刻反映了自然规律C.完全光滑的斜面是不存在的,因此伽利略理想实验没有实际意义D.理想实验所得到的结论是不可靠的
解析:伽利略在研究力与运动的关系时,是在斜面实验的基础上,成功地设计了理想斜面实验,他以实际的实验为依据,抓住了客观事实的主要因素,忽略了次要因素,从而能够更深刻地揭示自然规律。因此理想实验是实际实验的延伸,而不是实际的实验,是建立在实际事实基础上的合乎逻辑的科学抽象推断,故A、C、D错误,B正确。
要点二　对牛顿第一定律的理解
冰壶在冰面上的运动,如果摩擦阻力比较大,冰壶很快停下来;如果摩擦阻力很小,可以忽略,冰壶将永远运动下去。试结合上述现象讨论:(1)运动和力有什么关系?答案:(1)力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。(2)运动的物体如果不受外力作用将处于什么状态?答案:(2)原来运动的物体不受外力时,将以原来的速度做匀速直线运动。
1.运动状态改变的三种情况(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)速度的大小和方向都改变。2.对牛顿第一定律的理解
[例2] 关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是(　 　)A.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事物进行分析的产物,不可能用实验直接证明B.不受力作用的物体是不存在的,故牛顿第一定律的建立毫无意义C.牛顿第一定律表明,物体只有在不受外力作用时才具有惯性D.牛顿第一定律表明,物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性
思路点拨:(1)牛顿第一定律给出了物体不受力作用时的运动规律,同时也说明了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)牛顿第一定律是牛顿在前人实验的基础上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的。
解析:牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上,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的,故A正确;虽然不受力作用的物体是不存在的,但牛顿第一定律给出了物体不受力作用时的运动规律,是牛顿第二定律的基础,也为科学的发展奠定了基础,故B错误;牛顿第一定律表明物体具有保持原来运动状态的性质,即惯性,惯性的大小与物体的受力情况和运动情况均无关,故C、D错误。
牛顿第一定律巧应用(1)由“因”索“果”:在判断运动和力之间的关系时,一定要把握准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否改变以及如何改变,应分析物体的受力情况。(3)应用步骤:应用牛顿第一定律解释有关现象时,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。
[针对训练2] (多选)关于运动和力的关系,下列说法中正确的是(　 　)A.力是维持物体运动状态的原因B.物体突然失去外力作用时,运动的物体会以失去外力时的速度大小和方向一直运动下去C.没有力的作用,物体只能处于静止状态D.要改变物体的运动状态,必须有力的作用
解析:力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因,选项A错误,D正确;物体不受力的作用时一定保持原来的运动状态,即原来静止的物体保持静止,运动的物体做匀速直线运动,若运动的物体突然失去外力时一定会以此时的速度大小和方向一直运动下去,选项B正确,C错误。
要点三　对惯性的理解及应用
如图所示,一个玻璃杯内盛有半杯水,上面盖一块塑料板,板上放一个鸡蛋,用小木棒猛击塑料板,塑料板离杯飞出,鸡蛋却稳稳地落入杯中。如何解释这一现象?答案:猛击塑料板,塑料板在水平方向快速离开杯子,由于鸡蛋具有惯性,鸡蛋仍要保持原来的静止状态,但去掉塑料板后,塑料板对鸡蛋的支持力消失,鸡蛋在重力作用下落入杯中。
1.惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。其大小仅由质量决定,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。2.惯性的表现。(1)在不受力的条件下,惯性表现为“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,运动状态越难以改变。
[例3] 关于惯性的大小,下面说法中正确的是(　 　)A.两个质量相同的物体,速度大的不容易停下来,所以速度大的物体惯性大B.在月球上举重比在地球上容易,所以质量相同的物体在月球上比在地球上惯性小C.推动地面上静止的物体,要比维持这个物体做匀速运动所需的力大,所以物体静止时惯性大D.两个质量相同的物体,不论速度大小,它们的惯性的大小一定相同
思路点拨:(1)惯性是物体的固有属性,其大小只与质量有关,质量越大,惯性越大。(2)惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢没有任何关系。解析:物体的惯性只与物体的质量有关,两个质量相同的物体,惯性大小相等,与速度和所处位置无关,故A、B、C错误,D正确。
正确理解惯性的概念(1)惯性不是力,而是物体的固有属性,“产生了惯性”“受到了惯性力”等说法都是错误的。(2)惯性与惯性定律两者意义不同,前者指物体性质,后者指规律。
[针对训练3] 安全带是保障行车安全的一道防线。下列说法正确的是(　 　)A.系好安全带可以减小人的惯性B.系好安全带可以增大人的惯性C.若未系好安全带,刹车时最有可能受到伤害的是人体背部D.若未系好安全带,刹车时最有可能受到伤害的是人的面部
解析:人体惯性的大小取决于人体的质量,与是否系安全带无关,故A、B错误;若未系好安全带,刹车时人体由于惯性会向前倾倒,最有可能受到伤害的是人的面部,故C错误,D正确。
模型·方法·结论·拓展
理想实验模型“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,它以大量可靠的事实为基础,以真实的实验为原型,通过合理的推理得出物理规律。“理想实验”能深刻地揭示物理规律的本质,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”。牛顿第一定律就是在伽利略“理想实验”以及笛卡尔等人的研究的基础上概括总结出来的。
[示例] 理想实验是科学研究中的一种重要方法,它把可靠事实和理论思维结合起来,可以深刻地揭示自然规律。以下实验中属于理想实验的是(　 　)A.验证平行四边形定则B.伽利略的斜面实验C.用打点计时器测物体的加速度D.利用自由落体运动测定反应时间
解析:验证平行四边形定则的实验是利用了等效替代法的实际实验,故A错误;伽利略的斜面实验,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地反映了自然规律,属于理想实验,故B正确;用打点计时器测物体的加速度是实际实验,故C错误;利用自由落体运动测定反应时间是实际进行的实验,不是理想实验,故D错误。
科学·技术·社会·环境
怎样辨别生蛋和熟蛋假如不敲碎蛋壳,如何判断一个蛋是生的还是熟的?关键在于生蛋和熟蛋的旋转情形不一样,通过这一点就可以解决我们的问题。把要判别的蛋放到一个平底盘上,用两个手指使它旋转。这个蛋如果是熟蛋,那么它旋转起来就会比生蛋快得多,而且转的时间久。生蛋却转不起来。产生这个现象的原因是熟蛋已经变成一个实心的整体。生蛋中的蛋清和蛋黄都为液体,当蛋壳旋转时,由于惯性,蛋清和蛋黄对蛋壳的旋转造成阻碍,蛋清和蛋黄在这里起着“刹车”的作用。生蛋和熟蛋在旋转停止的时候情形也不一样。一个旋转着的熟蛋,只要用手一捏,就会立刻停止下来。生蛋虽然在手碰到的时候停止了,如果立刻把手放开,它还要继续略微转动。因为惯性,生蛋的蛋壳虽然停止了,内部的蛋清和蛋黄却仍旧在继续旋转;至于熟蛋,它里面的蛋清和蛋黄是跟外面的蛋壳同时停止的。
[示例] 下列事例中,利用了物体的惯性的是(　 　)A.①② B.③④ C.①④ D.②③
解析:跳远运动员在起跳前尽可能高速助跑,是为了在跳起时继续保持向前的运动状态;铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转,是为了让铁饼在离开手后保持投掷时的速度大小和方向向前方飞出。故选C。