2018-2019高中物理 第5章 研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 5.1 牛頓第一定律課件 滬科版必修1.ppt

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1、5.1 牛頓第一定律,第5章 研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,[目標(biāo)定位],1.知道關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的兩種對(duì)立的觀點(diǎn). 2.知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其推理過程，知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法. 3.理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義. 4.理解慣性的概念，會(huì)解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象.,內(nèi)容索引,,知識(shí)探究 新知探究 點(diǎn)點(diǎn)落實(shí),達(dá)標(biāo)檢測(cè) 當(dāng)堂檢測(cè) 鞏固反饋,知識(shí)探究,答案 不是.車之所以會(huì)停下來是因?yàn)槭艿阶枇Φ淖饔?,1.日常生活中，我們有這樣的經(jīng)驗(yàn)：馬拉車，車就前進(jìn)，停止用力，車就停下來.是否有力作用在物體上物體才能運(yùn)動(dòng)呢？馬不拉車時(shí)，車為什么會(huì)停下來呢？,一、伽利略的實(shí)驗(yàn)和牛頓的總結(jié),答案,[問題設(shè)計(jì)],答案 如果沒有

2、摩擦阻力，也不受其他任何力，水平面上運(yùn)動(dòng)的物體將保持這個(gè)速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.,2.閱讀課本“重新習(xí)慣地球上的生活”部分后請(qǐng)思考：如果沒有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)怎樣？,答案,答案 理想實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)：如圖甲所示，讓小球沿一個(gè)斜面由靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面.如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨?如果減小第二個(gè)斜面的傾斜角度，如圖乙所示，小球在這個(gè)斜面上達(dá)到原來的高度就要通過更長(zhǎng)的路程.繼續(xù)減小第二,3.伽利略是如何由理想實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論的？,答案,個(gè)斜面的傾斜角度，如圖丙所示，使它最終成為水平面，小球就再也達(dá)不到原來的高度，而將沿水平面以恒定的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.,1.關(guān)于

3、力和運(yùn)動(dòng)的兩種對(duì)立的觀點(diǎn) (1)亞里士多德的觀點(diǎn)：力是 ，這種錯(cuò)誤的觀點(diǎn)統(tǒng)治了人們的思維近兩千年. (2)伽利略的觀點(diǎn)(伽利略第一次提出)：力 ，它只是使物體 或 的原因. 2.牛頓第一定律：一切物體總保持 狀態(tài)或 狀態(tài)，直到外力迫使它改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止.,[要點(diǎn)提煉],維持運(yùn)動(dòng)的原因,不是維持運(yùn)動(dòng)的原因,加速,減速,勻速直線運(yùn)動(dòng),靜止,3.對(duì)牛頓第一定律的理解 (1)定性說明了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系. ①說明了物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)： . ②說明力是 物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)即產(chǎn)生 的原因. (2)揭示了一切物體都具有的一種固有屬性——慣性.因此牛頓第一定律也叫慣性定

4、律. 4.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化即物體運(yùn)動(dòng)速度的變化，有以下三種情況： (1)速度的方向不變，只有 改變.(物體做直線運(yùn)動(dòng)) (2)速度的大小不變，只有 改變.(物體做曲線運(yùn)動(dòng)) (3)速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變.(物體做曲線運(yùn)動(dòng)),勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),改變,加速度,大小,方向,二、慣性有大小嗎？,答案 當(dāng)汽車突然啟動(dòng)時(shí)，人身體后傾.當(dāng)汽車突然停止時(shí)，人身體前傾.這是因?yàn)槿司哂袘T性，原來人和車一起保持靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)車突然啟動(dòng)時(shí)，人的身體下部隨車運(yùn)動(dòng)了，但身體上部由于慣性保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，所以會(huì)向后傾；原來人和車一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車突然停止時(shí)，人的身體下部隨車停止了，但身體上部由于慣性保

5、持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故向前傾.,坐在公共汽車?yán)锏娜?，?dāng)車突然啟動(dòng)時(shí)，有什么感覺？當(dāng)運(yùn)動(dòng)的汽車突然停止時(shí)，又有什么感覺？解釋上述現(xiàn)象.,答案,[問題設(shè)計(jì)],1.慣性：物體保持 運(yùn)動(dòng)或 狀態(tài)的特性，叫做慣性. 2.慣性是物體的 ，一切物體都具有慣性. 3.質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性 . 4.慣性與力的關(guān)系 (1)慣性不是力，而是物體本身固有的一種屬性，因此物體“受到了慣性作用”、“產(chǎn)生了慣性”、“受到慣性力”等說法都是錯(cuò)誤的. (2) 是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因. 是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.,[要點(diǎn)提煉],勻速直線,靜止,固有屬性,越大,力,慣性,5.慣

6、性的表現(xiàn) (1)不受力時(shí)，慣性表現(xiàn)為保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，有“惰性”的意思. (2)受力時(shí)，慣性表現(xiàn)為 的難易程度.質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越 改變.,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,難,人能推動(dòng)冰面上的重箱子，用同樣的力卻推不動(dòng)粗糙地面上不太重的箱子，是不是冰面上的重箱子慣性小于粗糙地面上不太重的箱子呢？為什么？,[延伸思考],答案 不是.質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，重箱子的慣性大于輕箱子的慣性.判斷物體慣性的大小應(yīng)在相同情況下比較，比如用同樣的力推都處于冰面上或都處于粗糙地面上質(zhì)量不同的物體，比較哪個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更容易改變.,答案,一、對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí) 例1 理想實(shí)驗(yàn)

7、有時(shí)能更深刻地反映自然規(guī)律.伽利略設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖1所示的理想實(shí)驗(yàn)，他的設(shè)想步驟如下：,圖1,①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍 然要達(dá)到原來的高度；②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜 止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面；③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨?；④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動(dòng).,請(qǐng)將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列__________(只要填寫序號(hào)即可).在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論.下列有關(guān)事實(shí)和推論的分類正確的是 A.①是事實(shí)，②③④是推論 B.②是事實(shí)，①③④是推論 C.③是事

8、實(shí)，①②④是推論 D.④是事實(shí)，①②③是推論,答案,√,解析,②③①④,解析 本題是在可靠事實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的推理，將實(shí)驗(yàn)理想化，并符合物理規(guī)律，得到正確的結(jié)論.而②是可靠事實(shí)，因此放在第一步，③、①是在斜面上無摩擦的設(shè)想，最后推導(dǎo)出水平面上的理想實(shí)驗(yàn)④.因此正確順序是②③①④.,解析 物體具有保持原來靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫做慣性，由于慣性的存在，物體才保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，A對(duì). 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，B錯(cuò)，C對(duì). 慣性是物體的固有屬性，力不能改變物體的慣性大小，D錯(cuò).,二、對(duì)牛頓第一定律的理解 例2 (多選)由牛頓第一定律可知 A.物體的運(yùn)動(dòng)是依

9、靠慣性來維持的 B.力停止作用后，物體的運(yùn)動(dòng)就不能維持 C.物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有外力作用 D.力是改變物體慣性的原因,答案,√,解析,√,解析 對(duì)小球受力分析可知，車內(nèi)的小球只受豎直方向的重力和支持力，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，小球所受合外力為零，所以無論車廂如何運(yùn)動(dòng)，小球相對(duì)于地面仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，B正確.,針對(duì)訓(xùn)練 如圖2所示，小球A靜止放在小車的光滑底板上(設(shè)小車底板足夠長(zhǎng))，當(dāng)小車受到水平向右的力F作用時(shí)，小車從靜止開始在水平面上做加速直線運(yùn)動(dòng)，則小球A相對(duì)于地的運(yùn)動(dòng)情況 A.做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.處于靜止?fàn)顟B(tài) C.做與小車同方向速度越來越大的直線運(yùn)動(dòng) D.做與小車反方向速度越來越大的直

10、線運(yùn)動(dòng),答案,√,解析,圖2,三、慣性的理解 例3 關(guān)于物體的慣性，下列有關(guān)說法正確的是 A.物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性,答案,解析,C.同一物體運(yùn)動(dòng)越快越難停止運(yùn)動(dòng)，說明物體的速度越大，其慣性越大 D.由于巨輪慣性很大，施力于巨輪，經(jīng)過很長(zhǎng)一段時(shí)間后慣性變小,√,解析 慣性是指物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，所以物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性，其大小和物體的質(zhì)量有關(guān)系，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及是否受力無關(guān)，A正確，C、D錯(cuò)誤； 在月球上和在地球上，重力加速度的大小不一樣，所受的重力大小也就不一樣了，但質(zhì)量不變，慣性也不變，B錯(cuò)誤.,,課堂要點(diǎn)小結(jié),達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.(對(duì)伽利略

11、理想實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí))(多選)關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是 A.只要接觸面摩擦相當(dāng)小，物體在水平面上就能勻速運(yùn)動(dòng)下去 B.這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是永遠(yuǎn)無法做到的 C.使用氣墊導(dǎo)軌，就能使實(shí)驗(yàn)成功 D.雖然是想象中的實(shí)驗(yàn)，但是它建立在可靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,答案,√,1,2,3,4,解析,√,解析 只要接觸面摩擦存在，物體就受到摩擦力的作用，物體在水平面上就不能勻速運(yùn)動(dòng)下去，故A錯(cuò)誤. 沒有摩擦是不可能的，這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是永遠(yuǎn)無法做到的，故B正確. 若使用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行理想實(shí)驗(yàn)，可以提高實(shí)驗(yàn)精度，但是仍然存在摩擦力，故C錯(cuò)誤； 雖然是想象中的實(shí)驗(yàn)，但是它建立在可靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，故D正確.,1,2,3,4,2

12、.(對(duì)牛頓第一定律的理解)(多選)關(guān)于牛頓第一定律的理解正確的是 A.不受外力作用時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變 B.物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定受外力作用 C.在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來，是由于沒有外力維持木塊運(yùn)動(dòng)的 結(jié)果 D.飛跑的運(yùn)動(dòng)員，由于遇到障礙而被絆倒，這是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔闷仁?他改變?cè)瓉淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài),√,答案,1,2,3,4,解析,√,√,解析 牛頓第一定律描述的是物體不受外力作用時(shí)的狀態(tài)，即總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)不變，A正確； 牛頓第一定律揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.物體做變速運(yùn)動(dòng)說明運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在改變，B正確. 在水平地面

13、上滑動(dòng)的木塊最終停下來，是由于摩擦阻力的作用而改變了運(yùn)動(dòng)狀態(tài).飛跑的運(yùn)動(dòng)員，遇到障礙而被絆倒，是因?yàn)樗艿酵饬ψ饔闷仁顾淖兞嗽瓉淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，C錯(cuò)誤，D正確.,1,2,3,4,1,2,3,4,解析 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，小車原來靜止，在力的作用下小車開始運(yùn)動(dòng)，是力使其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變.用較小的力就能使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)是推力與摩擦力的合力為零的緣故.,3.(力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系)某人用力推一下原來靜止在水平面上的小車，小車便開始運(yùn)動(dòng)，以后改用較小的力就可以維持小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可見 A.力是維持物體速度不變的原因 B.力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 C.力是改變物體慣性的原因 D.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,答案,√,解析,1,2,3,4,4.(對(duì)慣性的理解)物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)稱為慣性.下列有關(guān)慣性的說法中，正確的是 A.乘坐汽車時(shí)系好安全帶可減小慣性 B.運(yùn)動(dòng)員跑得越快慣性越大 C.宇宙飛船在太空中也有慣性 D.汽車在剎車時(shí)才有慣性,答案,√,解析,解析 乘坐汽車時(shí)系好安全帶，不是可以減小慣性，而是在緊急剎車時(shí)可以防止人由于慣性的作用飛離座椅，所以A錯(cuò)誤； 質(zhì)量是物體慣性大小的惟一量度，與物體的速度的大小無關(guān)，所以B、D錯(cuò)誤； 一切物體都有慣性，在太空中宇宙飛船的質(zhì)量是不變的，所以其慣性也不變，所以C正確.,1,2,3,4,