第1節

牛頓第一定律第四章

運動和力的關系高中物理人教版（2019）必修第一冊新知講解1、古希臘哲學家亞里斯多德觀點：物體的運動需要力來維持。必須有力作用在物體上，物體才能運動，沒有力的作用,物體就要靜止下來。在探究運動原因的“偵探小說”里，這正是由明顯的線索引出錯誤判斷的案例，而且這個“錯案”維持了很久。一、歷史回顧新知講解2、意大利物理學家伽利略的觀點：物體的運動不需要力來維持。物體的運動并不需要力來維持，運動之所以會停下來，是因為受到了摩擦阻力。新知講解現代人所做伽利略斜面實驗的頻閃照片。二、伽利略的理想實驗讓一個小球沿斜面從靜止狀態開始運動，小球將“沖”上另一個斜面。如果沒有摩擦，小球將到達原來的高度。新知講解如果第二個斜面傾角減小，小球仍將到達原來的高度，但是運動的距離更長。當斜面最終變為水平面時，小球要到達原有高度將永遠運動下去。這個實驗說明：力不是維持物體運動的原因。驗伽利略理想實驗新知講解思考討論：為什么說伽利略的實驗是一個“理想實驗”？第一：阻力不可能完全消除；第二：斜面也不可能做得無限長。所以，伽利略的實驗是一個“理想實驗”。說明：雖然這個實驗無法實現，但是，伽利略在實驗基礎上進一步推理的方法，幫助我們找到了解決運動和力的關系問題的方法。1、關于伽利略理想實驗，以下說法正確的是()A．完全是理想的，沒有事實為基礎的。B．是以可靠事實為基礎的，經科學抽象，深刻反映自然規律的。C．沒有事實為基礎，只是理想推理。D．以上說法都不對。針對練習B新知講解伽利略同時代的法國科學家笛卡兒也研究了這個問題。他認為，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，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。新知講解在伽利略和笛卡兒工作的基礎上，英國科學家牛頓提出了動力學的一條基本定律：1、內容：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態，這就是牛頓第一定律。（1）物體這種保持原來勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質叫作慣性。牛頓第一定律也被叫作慣性定律。三、牛頓第一定律新知講解2、牛頓第一定律揭示了運動和力的關系：（1）物體不受外力時的狀態是勻速直線運動狀態或靜止狀態，說明力不是維持物體運動的原因。（2）外力的作用是迫使物體改變其運動狀態，說明力是使物體運動狀態改變的原因。（2）慣性不是外界強加給它的，是物體固有的，一切物體都具有慣性。新知講解思考1：牛頓第一定律可不可以直接用實驗來驗證？為什么？思考2：什么時候可以看作不受力？并舉例說明。牛頓第一定律所描述的物體不受外力的狀態，只是一種理想化狀態，所以不能用實驗來驗證。當物體受力但所受外力的合力為零時可以看作物體不受力。新知講解四、慣性與質量1、慣性的表現（1）在不受力的條件下，慣性表現為保持原來的運動狀態；新知講解讓大小不同的車由靜止獲得同樣的速度，需要的力就不同，質量大的汽車需要的力大。（2）在受力條件下，慣性表現為阻止物體運動狀態的改變。新知講解讓擺動的大沙袋停下來就比讓擺動的小沙袋停下來費力得多。大小不同的沙袋新知講解思考討論：從牛頓第一定律得知，物體都要保持它們原有的勻速直線運動狀態或靜止狀態。也可以說，它們都具有抵抗運動狀態變化的“能力”，即都具有慣性。那么，怎樣描述慣性的大小呢？參考答案：不同物體維持其原有運動狀態的“能力”不同，質量大的物體慣性大。描述物體慣性的物理量是它的質量。新知講解(1)質量是慣性大小的唯一量度。質量越大慣性越大，質量越小慣性越小。(2)慣性是一切物體所固有的一種屬性。慣性與物體的運動狀態、所處位置等外部條件無關。2、慣性與質量(3)質量只有大小，沒有方向，是標量。在國際單位制中，質量的單位是千克，符號為kg。2、正在運動著的物體，如果它所受的一切外力同時消失，那么它將（）A．立即停下來B．先慢下來，然后再停下來C．改變運動方向D．沿原來的運動方向做勻速直線運動課堂練習1、物體具有保持原來——————————狀態或———————狀態的性質，叫做慣性，物體慣性大小的唯一量度是物體的———————。勻速直線運動靜止質量D課堂練習3、下列說法正確的是（）A．高速行駛的公共汽車緊急剎車時，乘客都要向前傾倒，說明乘客受到慣性力的作用B．短跑運動員最后沖刺時，速度很大，很難停下來，說明速度越大，慣性越大C．慣性的大小僅與質量有關，質量越大，慣性越大D．把手中的球由靜止釋放后，球能豎直下落，是由于球具有慣性的緣故.C課堂練習4、公交車輛有廣播提示語：“車輛轉彎，請抓好扶手”，是為了避免轉彎時乘客（）A．向前傾倒B．向后傾倒C．向彎道的內側傾倒D．向彎道的外側傾倒D課堂練習5、一列火車減速進站，最后停在站臺上。火車在減速過程中，下列說法正確的是（）A．火車的慣性越來越小B．火車的慣性一直不變C．火車停止時慣性為零D．火車的慣性不斷增大B拓展提高1、《中華人民共和國道路交通安全法》明確規定：機動車載物應當符合核定的載質量，嚴禁超載。這個規定的實施是保障交通安全的有效措施之一。請你根據所學的物理知識，寫出制定這一規定的兩條科學依據：——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————物體的慣性大小與質量有關，質量越大慣性越大，遇到緊急的情況下操作更加困難；物體的質量大，則物體在相等的速度時的動能大，汽車的剎車片與車輪之間的最大摩擦力是一定的，汽車的動能越大則剎車的時間越長，位移越大，遇到緊急的情況剎車的距離更大，更容易引起交通事故。拓展提高2、牙醫建議每天早晚各刷一次牙能有效預防各種口腔疾病。生活中人們常常刷牙后，用力甩一甩牙刷后放回牙刷杯中。關于用力甩牙刷的分析正確的是（）A．用力甩牙刷使牙刷運動和停止，說明牙刷的運動狀態要靠力來維持；B．刷毛間的水被甩出去是因為刷毛太細太光滑，沒有摩擦力造成的；C．用力甩牙刷使牙刷運動和停止，說明牙刷的運動狀態要靠力來維持僅僅是個人習慣沒有科學依據；D．甩牙刷時，在突然運動和突然停止瞬間，刷毛之間的水由于慣性繼續運動，導致水、刷毛分離，有利于保持刷毛干燥，從而有利于口腔健康。D課堂總結1、牛頓第一定律一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態。2、力不是維持物體運動的原因而是使物體運動狀態改變的原因。3、質量是物體慣性大小的唯一量度。板書設計一、歷史回顧1、亞里斯多德觀點：物體的運動需要力來維持。2、伽利略的觀點：物體的運動不需要力來維持。二、伽利略的理想實驗伽利略的理想實驗利用了實驗+