《牛頓第一定律》運動和力的關系PPT課件
第一部分內容：學習目標
1.知道伽利略的理想實驗及其推理過程，知道理想實驗是科學研究的重要方法．(難點)
2．理解牛頓第一定律的內容及意義．(重點)
3．明確慣性的概念，會解釋有關的慣性現象．(難點)
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牛頓第一定律PPT，第二部分內容：新知探究
基礎梳理
一、理想實驗的魅力
1．亞里士多德的觀點：必須有力作用在物體上，物體才能______；沒有力的作用，物體就要______．即力是維持物體______的原因．
2．伽利略的觀點
(1)理想實驗：讓小球沿第一個斜面從靜止狀態開始向下運動，然后沖上第二個斜面，如果沒有摩擦，小球上升的高度與釋放時的高度______．減小第二個斜面的傾角，小球滾動的距離______．
科學推論：當將第二個斜面放平時，小球將會_______________．
(2)結論：力不是______物體運動的原因．
3．笛卡爾的觀點：如果運動中的物體沒有受到______的作用，它將繼續以____________沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向．
二、牛頓第一定律
一切物體總保持__________________狀態或______狀態，除非作用在它上面的力_______________這種狀態．牛頓第一定律又叫____________．
三、慣性與質量
1．慣性：物體保持原來__________________狀態或______狀態的性質．
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)伽利略理想斜面實驗是不科學的假想實驗．( )
(2)理想實驗所得到的結論是不可靠的．( )
(3)伽利略的“理想實驗＋科學推論”的方法是一種科學方法．( )
(4)物體只有處于靜止狀態或勻速直線運動狀態時才有慣性．( )
(5)物體運動速度越大，慣性越大．( )
(6)力無法改變物體的慣性．( )
基礎理解
(1)(2019•昭陽月考)運動和力的關系，下列說法中正確的是( )
A．靜止的物體一定不受力的作用
B．物體的運動狀態改變時，一定受到了外力的作用
C．物體運動的方向一定是它的受力方向
D．作用在物體上的力消失后，物體將會停止運動
提示：選B.靜止的物體可以受力，只不過各力的合力為零，故A錯誤；力是改變物體運動狀態的原因，物體的運動狀態改變時，一定受到了外力的作用，故B正確；物體運動的方向與受力方向無關，故C錯誤；作用在物體上的力消失后，物體保持靜止狀態或勻速直線運動狀態運動，故D錯誤．
(2)(2019•浙江期中)下列有關現象，分析正確的是( )
A．草地上滾動的足球會停下來，是因為運動要靠力來維持
B．汽車啟動時乘客向后倒，是因為人在此刻才具有慣性的緣故
C．100 m比賽中運動員跑到終點后會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
對牛頓第一定律的理解
問題導引
如圖所示，冰壺在冰面上的運動．如果摩擦阻力比較大，冰壺很快停下來；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”說明運動與力有什么關系？
(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？
要點提示 (1)說明力是改變物體運動狀態的原因．
(2)原來靜止的物體，不受外力時，仍然靜止；原來運動的物體，不受外力時，將永遠做勻速直線運動．
【核心深化】
1．伽利略理想實驗的方法和意義
“科學推理”的方法
實驗事實：兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球將滾上另一個斜面．
推理1：如果沒有摩擦，小球將上升到原來的高度．
推理2：減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍要達到原來的高度．
推理3：繼續減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球沿水平面永遠運動下去．
實驗結論：力不是維持物體運動的原因
意義
伽利略在理想實驗中所應用的科學推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，它標志著物理學的真正開端，使人類對自然的認識由經驗型轉變為科學理論型．伽利略對科學的貢獻就在于推翻直覺的觀點而用新的觀點代替它
2. 物體運動狀態的變化
當物體的速度發生變化時，則這個物體的運動狀態發生了變化．物體的運動狀態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生改變．
3．對牛頓第一定律的理解
關鍵能力1 對伽利略理想實驗的理解
理想實驗有時能更深刻地反映自然規律．伽利略設想了一個理想實驗，如圖所示的斜面實驗，其中有一個是實驗事實，其余是推論．
①減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度．
②兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球將滾上另一個斜面．
③如果沒有摩擦，小球將上升到原來釋放時的高度．
④繼續減小第二個斜面的傾角，最后使它成一水平面，小球要沿水平面永遠運動下去．
請將上述理想實驗的設想步驟按照正確的順序排列___________________________(只要填寫序號即可)．
在上述的設想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論．下列關于事實和推論的分類正確的是( )
A．①是事實，②③④是推論
B．②是事實，①③④是推論
C．③是事實，①②④是推論
D．④是事實，①②③是推論
[思路點撥] 理解理想實驗，應注意以下幾點
(1)真實實驗是一種實踐活動，是可以通過一定的實驗器材和實驗方法來實現的實驗．
(2)理想實驗是一種思維活動，是抽象思維中設想出來的、無法做到的實驗．
(3)理想實驗是以可靠的實驗事實為基礎的．
關鍵能力2 對牛頓第一定律的理解
(2019•醴陵期末)關于牛頓第一定律，下列說法中正確的是( )
A．牛頓第一定律是利用邏輯思維對事物進行分析的產物，不可能用實驗直接證明
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意義
C．牛頓第一定律表明，物體只有在不受外力作用時才具有慣性
D．牛頓第一定律表明，物體只有在靜止或做勻速直線運動時才具有慣性
[思路點撥] 牛頓第一定律給出了物體不受力作用時的運動規律，同時也說明了力是改變物體運動狀態的原因，而不是維持物體運動狀態的原因；牛頓第一定律是牛頓在前人實驗的基礎上，根據邏輯推理得出的，是以實驗為基礎，但又不是完全通過實驗得出．
總結提升
力和運動的關系
(1)力的作用效果是使物體發生形變或速度發生改變，而速度的改變就意味著物體的運動狀態發生了改變，因此，力的作用效果是改變了物體的運動狀態，也可以說“力是使物體運動狀態改變的原因”．
(2)力是改變物體運動狀態的原因，不是維持物體運動狀態的原因，物體運動狀態發生改變必定受到不為零的外力作用．
【達標練習】
1．(2019•北京學業考試)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．例如春秋戰國時期，墨家的代表人物墨翟在《墨經》中，就已對力做了比較科學的闡述：“力，刑(形)之所以奮也”．這句話的意思是：力能使物體由靜止開始運動，或使運動的物體運動得越來越快．下列說法中，與墨翟對力的闡述最接近的是( )
A．力是維持物體運動的原因
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．力是物體運動狀態改變的原因
2．(多選)(2019•鄭州高一檢測)關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的運動規律
B．不受外力作用時，物體的運動狀態保持不變
C．在水平地面上滑動的木塊最終停下來，是由于沒有外力維持木塊運動
D．飛跑的運動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的運動狀態
對慣性的理解和應用
問題導引
請你用慣性的知識來解釋一下為什么當你奔跑時碰到石塊，會向前跌倒；而如果你踩到西瓜皮，會向后倒？
要點提示 奔跑時碰到石塊，人的下半身就停了下來，而人的上半身由于慣性，仍然保持原來的運動狀態，所以會向前跌倒．
如果你踩到西瓜皮，腳有一個向前運動的較大速度，而人的上半身由于慣性，仍保持原來的狀態，所以會向后倒．
【核心深化】
1．慣性與質量
(1)慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性．
(2)質量是物體慣性大小的唯一量度，質量越大，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，始終具有且與外界條件無關；力只有在物體間相互作用時才有，離開了物體就無所謂力．因此說“物體受到了慣性作用”“產生了慣性”“受到慣性力”等都是錯誤的．
(2)力是改變物體運動狀態的原因，慣性是維持物體運動狀態的原因．對同一物體，力越大，運動狀態越易改變；慣性越大，運動狀態越難改變．
(3)慣性與物體的受力情況無關．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關．
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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)關于古代先賢們對力與運動關系的探究史實，下列說法正確的是( )
A．亞里士多德根據直接經驗得出物體的運動需要有力來維持
B．伽利略認為在水平面上運動的物體之所以會停下來是由于受到摩擦力的作用
C．笛卡爾認為如果運動物體不受任何力的作用，它將繼續以同一速度沿同一直線運動
D．牛頓提出了慣性定律，用實驗直接驗證了不受力的物體會保持勻速直線運動狀態或靜止狀態
解析：選ABC.亞里士多德根據現實經驗得出的結論：必須有力作用在物體上，物體才能運動，沒有力的作用，物體就要靜止在一個地方，故A正確；意大利物理學家伽利略根據“伽利略斜面實驗”指出：在水平面上運動的物體之所以會停下來，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中的物體沒有受到力的作用，它將繼續以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向，故C正確；牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實進行分析的產物，不能用實驗直接驗證，故D錯誤．
2．(2019•浙江模擬)伽利略研究變速運動規律時做了著名的“斜面實驗”：他測量了銅球在較小傾角斜面上運動的位移和時間，發現位移與時間的平方成正比，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．自由落體運動是一種勻變速直線運動
B．力是使物體產生加速度的原因
C．力不是維持物體運動的原因
D．物體具有保持原來運動狀態的慣性
解析：選A.銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發現銅球做的是勻變速直線運動，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，這時物體做自由落體運動，由此得出的結論是自由落體運動是一種勻變速直線運動．
3．(2019•江蘇月考)中華民族的優秀文化博大精深，其中古典詩詞是優秀文化的代表，從物理角度看古詩詞會發現別有一番韻味．下面四句詩詞中涉及慣性知識的是( )
A．明代馮夢龍的《醒世恒言》中“臨崖立馬收韁晚，船到江心補漏遲”
B．毛澤東的《長征》中“紅軍不怕遠征難，萬水千山只等閑”
C．唐代高駢的《山亭夏日》中“水晶簾動微風起，滿架薔薇一院香”
D．唐代李白的《望天門山》中“兩岸青山相對出，孤帆一片日邊來”
解析：選A.明代馮夢龍的《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，萬水千山只等閑”描述紅軍到過很多有山有水的地方，與慣性無關，故B錯誤；唐代高駢的《山亭夏日》中“水晶簾動微風起，滿架薔薇一院香”是分子運動，與慣性無關，故C錯誤；唐代李白的《望天門山》中“兩岸青山相對出，孤帆一片日邊來”與慣性無關，故D錯誤．
4．(2019•吉林長春高一測試)對一些實際生活中的現象，某同學試圖從慣性角度加以解釋，其中正確的是( )
A．采用大功率的發動機后，某些一級方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機的速度．這表明通過科學手段能使小質量的物體獲得大的慣性
B．射出槍膛的子彈在運動相當長一段距離后連一件棉衣也穿不透，這表明它的慣性小了
C．貨運列車運行到不同的車站時，經常要摘下或加掛一些車廂，這會改變它的慣性
D．摩托車轉彎時，車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，通過調控人和車的慣性達到安全行駛的目的
解析：選C.采用了大功率的發動機后，一級方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機的速度，不是由于使小質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，子彈的慣性沒有變化，B錯誤；貨運列車運行到不同的車站時，經常要摘下或加掛一些車廂，質量改變了，它的慣性也會改變，C正確；摩托車轉彎時，車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，而人和車的慣性并沒有改變，D錯誤．
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