人教版 (2019)必修 第一册牛顿第一定律教学演示ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第一册牛顿第一定律教学演示ppt课件，共37页。PPT课件主要包含了知识详解，图4-1-1，情境助学，伽利略理想实验，图4-1-2，②③①④，①③④，图4-1-3，知识点3惯性与质量，惯性的表现形式等内容，欢迎下载使用。
知识点1 理想实验的魅力
如图4-1-1所示，在平地上骑自行车时，人们通常觉得需要一直踩踏板施力才能让自行车持续向前运动，否则它会慢下来甚至停住,因此很容易凭主观感觉得出结论：运动需要力来维持。事实是这样吗？实际上物体的运动并不需要力来维持，自行车之所以会停下来，是因为受到了摩擦力的作用。在现实生活中由于摩擦力等因素，人们往往会感受到需要不断施力来维持物体的运动，这种观点是错误的。
1 历史上对力和运动关系的认识
思想方法理想实验法理想实验是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”，“理想实验”是在真实的科学实验的基础上，通过科学推理得出结论的过程。
问题探讨“理想实验”与“真实实验”有什么区别？
（1）真实实验是一种实践活动，是可以通过一定的实验器材和实验方法来实现的。
（2）理想实验体现了逻辑思维活动，但思维过程的基础是真实、可靠的。
例1 理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验,如图4-1-2所示，步骤如下：
①减小第二个斜面的倾角，小球在斜面上仍然要达到原来的高度②对接两个斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度④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直线运动
（1）请将上述理想实验的步骤按照正确的顺序排列:__________（填写序号即可）。
（2）在上述步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。属于可靠事实的步骤是____;属于理想化推论的步骤是________。
【解析】伽利略的理想实验是在可靠事实的基础上进行合理的推理，将实验理想化，得到正确的结论。②是可靠事实，因此放在第一步，③①是假设无摩擦的推论，最后推导出④。
知识点2 牛顿第一定律
1 牛顿第一定律的内容
教材链接牛顿第一定律的适用范围——惯性参考系如果在一个参考系中，一个不受力的物体会保持匀速直线运动状态或静止状态，这样的参考系叫作惯性参考系，简称惯性系。例如：在研究地面上的物体时，一般把地球看作惯性系，相对于地面静止或做匀速直线运动的参考系，也可看成惯性系。 在研究地面上的物体时，若以相对于地面做加速运动的物体为参考系，牛顿第一定律就不成立，这样的参考系叫作非惯性系。
2 对牛顿第一定律的理解
例2 关于牛顿第一定律，下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论B.牛顿第一定律表明，物体的速度越大，惯性越大C.牛顿第一定律表明，力不是维持物体运动的原因D.如果物体不受力或者所受合外力为零，物体一定处于静止状态
物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。
物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来。（1）物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态不变。原来静止的物体保持静止，原来运动的物体保持原来的速度继续运动。（2）物体受到外力作用时，惯性表现为改变运动状态的难易程度，物体惯性越大，其运动状态越难改变。 惯性体现了物体抵抗运动状态改变的“能力”。
质量是物体惯性大小的唯一量度，惯性大小等价于改变物体运动状态的难易程度。质量越大，惯性越大，运动状态越难改变。 惯性与物体的运动状态、受力情况、所处位置等因素均无关。
（1）惯性与力无关:惯性不是力,不能说“物体受到惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”“克服惯性”等。 ①惯性是维持物体运动状态的原因。惯性越大，物体的运动状态越难改变。②力是改变物体运动状态的原因。力越大，物体的运动状态改变越快。（2）惯性与速度无关:惯性的大小只由物体的质量决定,与其他因素无关。切勿认为物体的速度越大,惯性越大,也不要认为运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性。 无论外力多大,物体的速度都不会发生“突变”的原因是物体具有惯性。（3）惯性不同于惯性定律:惯性是物体本身具有的属性,无先决条件;惯性定律是一条规律,揭示了物体不受外力时的运动状态,“不受外力”是先决条件。
问题探讨判断下列说法的正误。
（1）静止的火车启动时速度变化缓慢是因为物体静止时的惯性大( )
（2）在太空中的宇宙飞船内的物体不存在惯性( )
（3）惯性只与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的惯性就一定越大( )
（4）推动静止的箱子比维持箱子的运动要费力，说明静止的物体惯性大( )
例3 ［鲁科版教材习题］对一些生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以分析。其中正确的是( )
A.“强弩之末,势不能穿鲁缟”,是因为强弩的惯性减小了B.汽车超速行驶易引发交通事故,是因为速度大的汽车惯性大C.车辆转弯时适当减速,是为了减小车辆的惯性,使行驶更安全D.货运列车在有些车站加挂车厢,这会增大它的惯性
【解析】质量是物体惯性大小的唯一量度，只要物体质量不变，无论它的速度如何改变，物体的惯性都不变。
题型1 对力和运动关系的理解
解题通法分析力和运动关系的关键点1.运动的物体不一定受到力的作用。2.物体受力的方向不一定和运动方向相同。3.物体受力的大小和速度的大小没有直接关系。4.物体所受合力不为零，则运动状态发生变化，可能是速度大小变化，也可能是速度方向变化，还可能是速度大小、方向都变化。
例4 ［体育运动］学校春季运动会中，同学们参与了足球、篮球、羽毛球等项目。下列说法正确的是( )
A.用力踢足球，足球会飞出去，说明力能使物体运动状态发生改变B.投篮球时，篮球脱手后地球对篮球有力的作用，篮球对地球没有力的作用，所以篮球落到地上C.击出的羽毛球能在空中继续飞行，是由于羽毛球具有向前的冲力D.击出的羽毛球能在空中继续飞行，说明球持续受到运动员的力的作用
练变式1 下列说法正确的是( )
A.物体的速度不断增大，表示物体必受外力作用B.物体向着某个方向运动，则在这个方向上必受力的作用C.物体的速度大小不变，则其所受的合力必为零D.物体处于平衡状态，则该物体必不受外力作用
【解析】当物体速度增大时，运动状态发生了变化，而力是改变物体运动状态的原因，故物体必受外力作用，A正确；若物体向某个方向做匀速直线运动，则该物体不受力的作用或所受合力为零（【明条件】物体做匀速直线运动的条件：不受力或所受合力为零。），故B错误；当物体的速度大小不变时，其方向可能发生变化（【注意】速度包括大小和方向。），即运动状态可能变化，故物体所受合力不一定为零，C错误；物体处于平衡状态时，可能不受外力作用，也可能所受合力为零，故D错误。
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题型2 应用牛顿第一定律分析问题
解题通法应用牛顿第一定律分析问题的一般思路1.确定某一物体（或系统）为研究对象。2.分析物体（或系统）原来的运动状态。3.找出物体（或系统）因受力而改变运动状态的那部分。4.明确“不受力”部分的运动状态不改变。5.对联系实际的物理问题，应注意审题，并简化为物理模型，使分析求解更为清晰。
例5 在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，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4-1-4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.小车一定突然向左加速B.小车一定突然向右加速C.小车可能突然向左减速D.小车可能突然向右减速
小车原来的运动方向未知，分两种情况进行讨论。
A.先静止，后向右做加速运动B.先向左做匀速运动，后做加速运动C.先向右做匀速运动，后做减速运动D.先向右做加速运动，后做减速运动
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题型3 对惯性概念的理解
解题通法对惯性概念理解的误区
例6 (2026·天津南开区期末)在第十五届中国航展上，我国察打一体无人机“九天”首次亮相。这是一款可灵活配置的重型无人机，它既能当运输机，也能挂载导弹、小型无人机。下列说法正确的是( )
A.“九天”无人机在空中做加速运动时，“九天”无人机的惯性不变B.“九天”无人机在空中投送物资后，“九天”无人机的惯性增大C.“九天”无人机在地面上滑行时，若撤去动力，“九天”无人机会立即停止运动D.“九天”无人机在减速降落时惯性逐渐减小
【解析】惯性只与物体的质量有关，与运动状态无关。“九天”无人机在空中做加速运动时，质量不变，惯性不变，故A正确；“九天”无人机在空中投送物资后，质量减小，惯性减小，故B错误；“九天”无人机在地面上滑行时，若撤去动力，由于惯性，它会继续运动，不会立即停止，故C错误；“九天”无人机在减速降落时，如果质量不变，则惯性不变，故D错误。
练变式3 ［教材第87页“练习与应用”第1题（2）改编］人们对运动与力的关系的认识经历了漫长的历史过程，这也是物理学发展的史诗。下列有关物体运动与力的表述正确的是( )
A.牛顿第一定律是由实验直接得到的结论B.地球自西向东自转，人向上跳起来后，还会落到原地C.汽车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体速度越大，其惯性越大D.向上抛出的物体，在空中向上运动时，肯定受到了向上的作用力
考向 考查伽利略理想实验及惯性