2019高一(上)物理讲义——第四章1牛顿第一定律

1．2．3．4．）伽利略利用理想斜面实验推翻了亚里士多德的观点，结束了维持近千年关于“力和所示的理h①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度；②两个对接的斜面，维持物体运动的原因，故A正确、C错误；“小球总能滚到另一斜面上同一高度”、“小球能在水平面上做匀速直线运动”是推理，而不是证明，故B、D错误。

答案：A三、笛卡尔对力和运动关系的研究与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点，明确指出：除非受到力的作用，物体将永远保持静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。

四、理想实验1．“理想实验”的概念：所谓“理想实验”，又叫做“假想实验”、“抽象的实验”或“思想上的实验”，它是以真实实验为基础，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程作出更深入的抽象分析，经过科学推理而得出合理结论的实验过程，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法。

2．“理想实验”与“真实实验”的区别：与“理想实验”相对应的是“真实实验”，“真实实验”是一种实践的活动，是可以将设计通过物化过程而实现的实验，而“理想实验”则是一种思维的活动，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。

3．“理想实验”的意义：在自然科学的理论研究中，“理想实验”具有重要的作用。

作为一种抽象思维的方法，“理想实验”可以使人们对实际的科学实验有更深刻的理解，可以进一步揭示出客观现象和过程之间内在的逻辑联系，并由此得出重要的结论。

五、牛顿第一定律1．定律内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

2．定律解释：（1）当一个物体不受力时，有两种运动可能：匀速直线运动或静止。

（2）原来运动的物体，如果突然不受力，则保持不受力前的速度做匀速直线运动；原来静止的物体，如果突然不受力，则仍然保持静止状态。

（3）物体受到的合力为0时，在效果上相当于物体不受外力，所以物体受到的合外力为0时，物体可能做匀速直线运动，也可能保持静止。

第四章运动和力的关系1.牛顿第一定律A组1.(2019北京期末)伽利略利用两个对接的斜面,探究物体运动的原因时,让小球从固定的斜面上滚下,滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如图所示。

伽利略设计这个实验的目的是为了说明()A.如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度B.即使没有摩擦,小球最终也一定会停下来C.力不是维持物体运动的原因D.如果物体不受力的作用就不会运动答案:C解析:伽利略的理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因,运动不需要力来维持,物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,故A、B、D错误,C 正确。

2.关于牛顿第一定律,以下说法错误的是()A.牛顿第一定律又叫惯性定律B.牛顿第一定律是牛顿通过大量实验总结出来的实验结论C.牛顿第一定律说明一切物体都有惯性D.牛顿第一定律说明力可以改变物体的运动状态答案:B解析:牛顿第一定律是在实验的基础上通过进一步的推理概括出来的科学理论,而不是直接通过实验得出的,故B错误;牛顿第一定律既提出了物体不受力作用时的运动规律,即惯性,又提出了力是改变物体运动状态的原因,故A、C、D正确。

3.关于牛顿第一定律,下列说法正确的是()A.力是维持物体运动的原因,不受力的物体将保持静止B.物体的速度不断增大,表示物体必受力的作用C.物体如果向正北方向运动,其所受外力方向必须指向正北D.不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态,而受力的物体运动状态一定改变答案:B解析:根据牛顿第一定律的内容可以判断力是改变物体运动状态的原因,不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态,故A错误,B正确;若物体向正北方向做匀速直线运动,则物体不受力或所受合外力为零,C错误;物体受到力的作用,若合外力为零,则物体也可以保持运动状态不变,故D错误。

4.对于一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是()A.采用了大功率的发动机后,某些赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,这表明:可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B.“强弩之末,力不能穿鲁缟”,这表明强弩的惯性减小了C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性D.自行车转弯时,车手一方面要适当地控制速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,这是为了通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的答案:C解析:惯性是物体的固有属性,大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与其他任何因素均无关,故A、B错误;摘下或加挂一些车厢,改变了质量,从而改变了惯性,故C正确;人和车的质量不变,则其惯性不变,故D错误。

牛顿第一定律一、牛顿第一定律1.内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止.2.关于牛顿第一定律的理解注意以下几点：（1）牛顿第一定律反映了物体不受外力时的运动状态.（2）牛顿第一定律说明一切物体都有惯性.（3）牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因.3.惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性.一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质.（1）质量是惯性大小的惟一量度.惯性与物体是否受力及受力大小无关，与物体是否运动及速度大小无关.（2）惯性的表现形式：○1物体在不受外力或所受的合外力为零时，惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变（静止或匀速直线运动）○2物体受到外力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度.惯性大，物体运动状态难以改变，惯性小，物体运动状态容易改变.4.理想实验方法：也叫假想实验或思想实验.它是在可靠的实验事实基础上采用科学的抽象思维来展开的实验，是人们在思想上塑造的理想过程.牛顿第一定律即是通过理想实验得出的，它不能由实际的实验来验证。

【例1】静止在水平面上的小车，必须施加推力才能沿水平面做匀速直线运动，推力撤去后小车很快停止运动，下列说法正确的是：（）A．力是维持物体做匀速直线运动的原因B．推力的作用只是为了克服阻力的影响C．力是改变运动状态的原因D．由于物体具有惯性，推力撤销后物体将停止运动【拓展1】火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一个人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为( )A．人跳起后，厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动B．人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动C．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度【例2】如图3—1—15所示，一个劈形物体ABC置于固定的光滑斜面上，AB面光滑且水平，在AB面上放一个小物体，现将ABC由静止开始释放，则在小物块碰到斜面之前的运动由它的受力情况可知是（）A.匀速直线运动B.初速度为零的匀加速直线运动C.自由落体运动D.平抛运动【拓展2】从水平匀速向右飞行的飞机上按相等的时间间隔依次放出a、b、c三个球，不考虑空气阻力，站在地面上的人看到它们在空中的排列情况是()【拓展3】在平直轨道上，匀加速向右行驶的封闭车厢中，悬挂着一个带有滴管的盛油容器，如图所示。

一、牛顿第一定律［要点导学］1．人类研究力与运动间关系的历史过程。

要知道伽利略的成功在于把“明明白白的实验事实和清清楚楚的逻辑推理结合在一起”，物理学从此走上了正确的轨道。

2．力与运动的关系。

（1）历史上错误的认识是“运动必须有力来维持”（2）正确的认识是“运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因”。

3．对伽利略的理想实验的理解。

这个实验的事实依据是运动物体撤去推力后没有立即停止运动，而是运动一段距离后再停止的，摩擦力越小物体运动的距离越长。

抓住这些事实依据的本质属性，并作出合理化的推理，这就是伽利略的高明之处，我们要学习的就是这种思维方法。

4．对“改变物体运动状态”的理解——运动状态的改变就是指速度的改变，速度的改变包括速度大小和速度方向的改变，速度改变就意味着存在加速度。

5．维持自己的运动状态不变是一切物体的本质属性，这一本质属性就是惯性。

揭示物体的这一本质属性是牛顿第一定律的伟大贡献之一。

6．掌握牛顿第一定律的内容。

（1）“一切物体总保持匀速直线运动或者静止状态”——这句话的意思就是说一切物体都有惯性。

（2）“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”——这句话的意思就是外力是产生加速度的原因。

7．任何物理规律都有适用范围，牛顿运动定律只适用于惯性参照系。

8．质量是惯性大小的量度。

二、实验：探究加速度与力、质量的关系［要点导学］1．实验目的：探究加速度与外力、质量三者的关系。

这个探究目的是在以下两个定性研究的基础上建立起来的。

（1）小汽车和载重汽车的速度变化量相同时，小汽车用的时间短，说明加速度的大小与物体的质量有关。

（2）竞赛用的小汽车与普通小轿车质量相仿，但竞赛用的小车能获得巨大的牵引力，所以速度的变化比普通小轿车快，说明加速度的大小与外力有关。

2．实验思路：本实验的基本思路是采用控制变量法。

（1）保持物体的质量不变，测量物体在不同外力作用下的加速度，探究加速度与外力的关系。

探究的方法采用根据实验数据绘制图象的方法，也可以彩比较的方法，看不同的外力与由此外力产生的加速度的比值有何关系。

高中物理必修一第四章第1课《牛顿第一定律》课件一、教学内容教材章节：高中物理必修一第四章第1课《牛顿第一定律》详细内容：本节课主要讲解牛顿第一定律的内容，包括定律的定义、表达式以及定律的适用条件和局限性。

通过实例分析，让学生理解惯性的概念以及惯性与质量的关系。

二、教学目标1. 了解牛顿第一定律的内容，掌握定律的表达式。

2. 能够分析实际情境，判断物体是否受到外力作用。

3. 理解惯性的概念，掌握惯性与质量的关系。

三、教学难点与重点重点：牛顿第一定律的理解和应用。

难点：惯性的概念及其与质量的关系。

四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔。

学具：笔记本、课本、练习题。

五、教学过程1. 引入：通过一个简单的实例，如放置在桌面上的书本，让学生观察在没有外力作用下，书本保持静止或匀速直线运动的状态，引发学生对牛顿第一定律的思考。

2. 讲解：详细讲解牛顿第一定律的内容，包括定律的定义、表达式以及定律的适用条件和局限性。

通过示例和动画演示，让学生直观地理解惯性的概念以及惯性与质量的关系。

3. 练习：给出一些实际情境，让学生判断物体是否受到外力作用，并运用牛顿第一定律进行分析。

例如，分析一个正在运动的物体突然停止的原因，或者一个正在减速的物体为什么最终会停止。

4. 讨论：组织学生进行小组讨论，分享彼此对牛顿第一定律的理解和应用，引导学生从不同角度思考问题，提高学生的合作能力。

六、板书设计板书《牛顿第一定律》板书内容：牛顿第一定律：物体在没有外力作用下，保持静止或匀速直线运动的状态。

表达式：F = ma（力等于质量乘以加速度）适用条件：没有外力作用局限性：只适用于低速、宏观物体惯性：物体保持原来运动状态不变的性质惯性与质量的关系：质量越大，惯性越大七、作业设计作业题目：1. 解释牛顿第一定律的含义，并给出一个实例说明。

2. 分析一个正在运动的物体突然停止的原因，并运用牛顿第一定律进行解释。

3. 讨论惯性与质量的关系，给出一个生活中的实例说明。

第四章运动和力的关系前面我们学习了怎样描述物体的运动，但是没有讨论物体为什么会运动。

要讨论这个问题，必须知道运动和力的关系。

在力学中，只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分支，叫作运动学（kinematics）；研究运动和力的关系的分支，叫作动力学（dynamics）。

动力学知识在生产和科学研究中很重要，设计各种机器，控制交通工具，研究天体运动等，都离不开动力学知识。

第四章 1 牛顿第一定律牛顿是世界上从未有过的最伟大的科学家。

——阿西莫夫1问题初中我们学习了牛顿第一定律的基本内容，你能说说它揭示了物体运动遵循怎样的规律吗？滑冰运动员如果不用力，他会慢慢停下来。

这是否与牛顿第一定律矛盾呢？1阿西莫夫（Isaac Asimov，1920—1992），美国科幻、科普作家，曾获科幻界最高荣誉的雨果奖和星云终身成就“大师奖”。

爱因斯坦曾把一代代科学家探索自然奥秘的努力，比作侦探小说中警员破案的过程。

在侦探小说中，有时候明显可见的线索却把人们引到错误的判断上去。

长期以来，在研究物体运动原因的过程中，人们的经验是：要使一个物体运动，必须推它或拉它。

因此，人们直觉地认为，物体的运动是与推、拉等行为相联系的，如果不再推、拉，原来运动的物体便会停止下来。

根据这类经验，亚里士多德得出结论：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某个地方。

然而，在探究运动原因的“侦探小说”里，这正是由明显的线索引出错误判断的案例，而且这个“错案”维持了很久。

直至近四百年前，伽利略才创造了有效的“侦察”方法，发现了正确的线索，揭示了事物现象的本质，成为物理学中的“神探”。

无论是亚里士多德，还是伽利略和笛卡儿，都没有提出力的概念。

牛顿的高明之处在于，他将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”。

本书为了表述方便，在陈述亚里士多德等人的思想时，借用了力的概念。

理想实验的魅力伽利略认为，将人们引入歧途的是摩擦，而物体在通常情况下运动时，摩擦又是难以避免的。