高一物理人教版必修一配套第章牛顿第定律来源学优高考网.pptx

一、理想实验的魅力,1.,亚里士多德的观点：力是,_,物体运动状态的原因。,2.,伽利略的观点：力不是,_,物体运动状态的原因。,3.,笛卡儿的观点：如果没有其他原因，运动的物体将继续以,_,沿着同一条直线运动，既不会,_,，也不会,_,原来的方向。,维持,维持,同一速度,停下来,偏离,二、牛顿第一定律,1.,内容：一切物体总保持,_,状态或,_,状态，除,非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。,2.,意义：,(1),牛顿第一定律明确了,_,和,_,的关系。,(2),牛顿第一定律揭示了力是,_,物体运动状态的原因，而不,是,_,物体运动状态的原因。,3.,惯性：物体具有保持,_,状态或,_,状态的性质。,4.,惯性的量度：,_,是物体惯性大小的量度。,匀速直线运动,静止,力,运动,改变,维持,匀速直线运动,静止,质量,一、判一判,1.,牛顿第一定律描述物体不受力时的特点，所以牛顿第一定律,无意义。,(),2.,牛顿第一定律只是提出了惯性的概念。,(),3.,牛顿第一定律提出了当物体受到的合外力为零时，物体将处,于静止状态。,(),4.,牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运动规律，又,提出了力是改变物体运动状态的原因。,(),提示：,1.,。牛顿第一定律虽然是描述了物体不受力作用时物,体的状态，但牛顿第一定律是有实际意义的。,2.,。牛顿第一定律既提出了惯性的概念，同时又指出了物体,运动状态改变的原因。,3.,。牛顿第一定律提出了物体不受外力作用时，物体将处于,静止状态或匀速直线运动状态。,4.,。牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运动规,律，又提出了力是改变物体运动状态的原因。,二、选一选,一天，下着倾盆大雨。某人乘坐列车时发现，车厢的双层玻璃,窗内积水了。列车刹车过程中，他发现水面的形状是图中的,(),提示：,选,C,。列车刹车时，速度减小，而水由于惯性仍要保持,原来较大的速度，所以水向前涌，液面形状和选项,C,一致，则,C,正确，,A,、,B,、,D,错误。,三、想一想,载重货车启动时，由静止到高速需要较长一段时间；百米冲刺,到终点后，体重大的运动员较难停下来。为什么？,提示：,运动状态变化的难易程度与质量有关，即惯性大小与质,量有关，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。,主题一,探究理想斜面实验,【,情境探究,】,如图是伽利略的斜面实验原理图，如果：,(1),对称斜面，小球无摩擦滚下。,(2),减小另一侧斜面倾角，小球从同一位置自由释放滚下。,(3),把另一侧斜面放平，小球滚下。,试结合上述现象讨论：,(1),小球在对称斜面上无摩擦滚下，能否到达对应的等高处？,提示：,因无摩擦，没有能量损失，小球能到达对应的等高处。,(2),减小另一侧斜面倾角，小球从同一位置自由释放能否滚到,等高处，滚动的水平距离怎样变化？,提示：,小球从同一位置自由释放能滚到对应的等高处，滚动的,水平距离增大。,(3),把另一侧斜面放平，小球能否在平面上一直滚下去？,提示：,运动的小球在水平方向不受摩擦阻力，小球将匀速运动,下去。,【,知识点睛,】,力与运动的关系,1.,物体的运动不需要力来维持。,(1),运动的物体若不受力，物体将匀速运动下去。,(2),静止的物体若不受力，物体将保持静止。,2.,力是改变物体运动状态的原因。,【,拓展延伸,】,物体运动状态变化的三种情况,(1),速度方向不变，只有大小改变。,(2),速度大小不变，只有方向改变。,(3),速度的大小和方向都发生改变。,【,典例,1】,理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设,想了一个理想实验，如图所示为斜面实验的原理图，结合下列,四项回答问题,:,减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的,高度。,两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚,上另一个斜面。,如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。,继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要,沿水平面做持续的匀速运动。,(1),请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列,_,(,只填写序号即可,),。,(2),在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理,想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是,(),A.,是事实，是推论,B.,是事实，是推论,C.,是事实，是推论,D.,是事实，是推论,【,解题指南,】,解答本题时可把握以下三点：,(1),明确理想斜面实验的思维过程。,(2),能够实际发生的是事实。,(3),在事实的基础上经过推理得出的结论是推论。,【,解析,】,(1),体会伽利略的理想实验，可知排列顺序为,。,(2),选,B,。以为事实，减小摩擦则小球上升到另一斜面的高度,增大，如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度，推理得出,结论；继续减小第二个斜面的倾角，小球仍到达原高度，得,到结论；最后使它成为水平面，小球将达不到释放时的高,度，故将沿水平面持续运动；高度上升是速率减小的原因，由,于高度不变，因而速度不变，推理得到结论。,答案：,(1)(2)B,【,变式训练,】,伽利略的理想实验证明了,(),A.,要让物体运动必须有力的作用，没有力的作用物体将会静止,B.,要让物体静止必须有力的作用，没有力的作用物体就运动,C.,物体不受力作用时，一定处于静止状态,D.,物体不受力作用时，总保持原来的运动状态不变,【,解析,】,选,D,。伽利略的理想实验，通过推理得到物体不受力,作用时，总保持原来的运动状态不变。则,A,、,B,、,C,错误，,D,正确。,主题二,牛顿第一定律,【,情境探究,】,如图所示是冰壶在冰面上的运动图片，如果：,(1),摩擦阻力比较大，冰壶很快停下来；,(2),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),牛顿第一定律中“除非作用在它上面的力迫使它改变运动,状态”说明运动与力有什么关系？,提示：,说明力是改变物体运动状态的原因。,(2),根据牛顿第一定律思考，如果物体不受外力作用，物体将,处于什么状态？,提示：,原来静止的物体，不受外力时，仍然静止；原来运动的,物体，不受外力时将永远做匀速直线运动。,【,知识点睛,】,牛顿第一定律的成立条件,(1),物体不受外力作用。,(2),物体所受合外力为零。,【,拓展延伸,】,对牛顿第一定律的理解,(1),牛顿第一定律是物体不受外力作用时的运动规律，所描述,的物体不受外力的状态是一种理想化的状态，因为不受外力作,用的物体是不存在的。,(2),牛顿第一定律不能用实验验证，其正确性可通过由它推导,出的结论与实验事实完全一致而得到证明。,(3),牛顿第一定律的实际应用场合是物体所受合外力为零，若,物体在某方向上不受外力或在某方向上受平衡力作用时，则在,该方向上保持静止状态或匀速直线运动状态。,【,典例,2】,如图所示，在一辆表面光滑的足够长的小车上，有,质量为,m,1,和,m,2,的两个小球,(m,1,m,2,),，两个小球原来随车一起运,动，当车突然停止时，如不考虑其他阻力，则两个小球,(),A.,一定相碰,B.,一定不相碰,C.,不一定相碰,D.,无法确定,【,解题指南,】,解答本题时可把握以下两点：,(1),牛顿第一定律的内容。,(2),物体某一方向不受外力时，仍保持原来的运动状态。,【,解析,】,选,B,。当小车停止时，两小球在水平方向上不受力的,作用，由牛顿第一定律知均保持原来的速度做匀速直线运动，,故两小球一定不相碰。则,A,、,C,、,D,错误，,B,正确。,【,变式训练,】,下列说法正确的是,(),A.,牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，没有实验依据,B.,牛顿第一定律无法用实验直接验证，因此是不成立的,C.,理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学,抽象的思维方法,D.,由牛顿第一定律可知，静止的物体一定不受外力作用,【,解析,】,选,C,。牛顿第一定律所描述的是一种理想状态，即物,体不受外力时的状态，牛顿第一定律虽然无法由实验直接证,实，但可由经过科学推理的理想实验推出，则,A,、,B,错误，,C,正,确。静止的物体可能是受的合力为零，,D,错误。,主题三,惯性,【,实验探究,】,探究惯性现象,如图，在小车上竖放一长条木块，让小车在光滑玻璃板上运动，前面固定一个物体，当小车撞到物体上突然停止运动时，观察其现象。,试结合上述现象讨论：,(1),当小车以较大的速度撞向物体而被物体突然挡住停止运动,时，车上的木块会向前倾倒，为什么？,提示：,木块随车一起运动，当车被挡住时，车停止运动，木块,的下半部分受到车的摩擦作用也随车停止运动，而上半部分由,于要保持原来的运动状态，故向前倾倒。,(2),当小车由静止突然被快速拉动时，车上的木块为什么会向,后倾倒,?,提示：,当小车由静止突然被拉动时，木块的下半部分受到车的,摩擦作用也随车运动，而上半部分由于要保持原来的静止状,态，故向后倾倒。,【,情境探究,】,探究惯性的量度,如图是飞机的副油箱，如果：,(1),飞机在飞行过程中，空中加油。,(2),飞机在作战时，抛掉副油箱。,试结合上述现象讨论：,(1),物体的质量增大，物体的运动状态是否容易改变？,提示：,物体的质量大，惯性大，运动状态不容易改变。,(2),物体的质量减小，物体的运动状态是否容易改变？,提示：,物体的质量小，惯性小，运动状态容易改变。,【,知识点睛,】,对惯性的三点说明,(1),惯性不是一种力，找不出这个,“,力,”,的施力物体。,(2),惯性是不能被克服的，但可以利用惯性或防止惯性的不良,影响。,(3),惯性只和物体质量有关，与物体的速度大小无关。,【,拓展延伸,】,惯性记忆口诀,物体有惯性，惯性物属性，大小看质量，不论动与静。,【,误区警示,】,惯性和惯性定律的区别,(1),惯性是一切物体所具有的一种性质,不需要附加限制条件。,(2),惯性定律是一切物体在不受外力作用时物体运动所遵循的,规律，就是牛顿第一定律，它指出了运动不需要力来维持，力,是改变物体运动状态的原因。,【,典例,3】,一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关,于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是,(),A.,车速越大，它的惯性越大,B.,质量越大，它的惯性越大,C.,车速越大，刹车后滑行的路程越长，惯性不变,D.,车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大,【,解题指南,】,解答本题时可把握以下两点：,(1),正确理解惯性，理清题意。,(2),掌握惯性的决定因素。,【,解析,】,选,B,、,C,。惯性是物体本身的固有属性，不随外界条件,的变化而变化，只由本身的质量决定，物体的质量越大，其惯,性越大，运动状态越难改变，物体的质量越小，其惯性就越,小，运动状态越容易改变，,B,正确，,A,、,D,错。物体的速度越,大，运动过程中速度的改变量越大，刹车后滑行的路程越长，,但惯性不变，,C,正确。,【,变式训练,】,关于惯性的下列说法中正确的是,(),A.,物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性,B.,物体不受外力作用时才有惯性,C.,物体静止时有惯性，一开始运动，不再保持原有的运动状,态，也就失去了惯性,D.,物体静止时没有惯性，只有始终保持运动状态才有惯性,【,解析,】,选,A,。惯性是物体的固有属性，与其质量有关，与受,力与否及运动状态无关，只要物体的质量不发生改变，其惯性,就保持不变，故只有,A,项正确。,1.(,基础理论辨析题,),下列说法正确的是,(),A.,力是维持物体运动的原因,B.,物体受恒力作用时,运动状态保持不变,C.,物体只有在静止或匀速直线运动时才有惯性,D.,惯性越大的物体运动状态越难改变,E.,速度大的物体不容易停下来，所以速度大的物体惯性大,【,解析,】,选,D,。根据牛顿第一定律可知,:,力的作用效果是改变物,体的运动状态,而不是维持物体的运动状态,;,物体运动状态改变,的标志是速度发生变化,所以可以说力是改变物体运动速度的,原因。惯性是物体具有的保持其原来运动状态的属性,其唯一,量度是物体的质量，则,A,、,B,、,C,、,E,错误，,D,正确。,2.,伽利略在对力和运动的研究中,构想了理想实验,其科学研究,方法的核心是,(),A.,把猜想和假说结合起来,B.,把实验和逻辑推理结合起来,C.,把提出问题与猜想结合起来,D.,以上说法均不准确,【,解析,】,选,B,。伽利略的理想实验是建立在可靠的实验事实基,础之上的,以抽象为推导,抓住主要因素,忽略次要因素,深刻地,揭示了自然规律，则,A,、,C,、,D,错误，,B,正确。,3.(2013,厦门高一检测,),在物理课上,老师在讲解“惯性”概,念时,做了一个小实验,:,用两根细绳分别悬挂一个乒乓球和一个,同体积的实心小铁球,用力对着乒乓球吹气,乒乓球偏离了竖直,方向,;,用几乎同样大的力对着小铁球吹气,小铁球没有动。这个,实验主要说明的物理问题是,(),A.,只有运动的物体才具有惯性,B.,只有静止的物体才具有惯性,C.,物体的质量越大,其具有的惯性也越大,D.,一切物体都具有惯性,【,解析,】,选,C,。物体的惯性大小由质量决定，小铁球质量大,运,动状态难改变,惯性大。则,A,、,B,、,D,错误，,C,正确。,4.,关于牛顿第一定律，下列说法正确的是,(),A.,牛顿第一定律是一条实验定律,B.,牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因,C.,惯性定律和惯性的实质是相同的,D.,物体的运动不需要力来维持,【,解析,】,选,B,、,D,。牛顿第一定律是物体在理想情况下的运动规,律，反映的是物体在不受外力情况下所遵循的运动规律，而自,然界不受力的物体是不存在的，所以,A,是错误的。惯性是物体,保持原来运动状态不变的一种性质，惯性定律,(,即牛顿第一定,律,),则反映的是物体在一定情况下的运动规律，所以,C,错误。由,牛顿第一定律知，物体的运动不需要力来维持，但改变物体的,运动状态则必须有力的作用，则,B,、,D,正确。,5.,在水平轨道上行驶的火车车厢中的桌面上放有一个皮球，它,能静止在桌面上，如果乘客发现下列现象，试说明火车的运动,状态发生了怎样的变化。,(1),皮球向前运动；,(2),皮球向后运动；,(3),皮球向右侧运动；,(4),皮球向左侧运动。,