人教版高中物理必修一牛顿运动定律精品课件

开放· 探究
在足球场上，为了不使足球停下来，运动员带球 前进必须不断用脚轻轻地踢拨足球(如下图甲)。又如为了不 使自行车减速，总要不断地用力蹬脚踏板(如下图乙)。这些 现象不正说明了运动需要力来维持吗？那为什么又说“力 不是维持物体运动的原因”？
解析：这一问题，我们可以这样思考：如果足球不是在 草地上滚动，而是以相同的初速度在水平的水泥地板上滚 动，它将会滚出比草地上远得多的距离，这说明了由于阻力 的存在才导致足球的运动状态发生了改变，足球在草地上滚 动时所受阻力大，运动状态很快发生改变；足球在水泥地面 上滚动时所受阻力小，运动状态改变得慢，但终究还是要停 下来。在盘带足球时，人对足球施加力的作用，恰恰是起了 使足球已经变小的运动速度再变大的作用。自行车的例子也 是同样的道理。
答案：C
牛顿第一定律的理解和应用
以下说法中正确的是( )
A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规 律 B．不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物 体具有这样的性质，即惯性 C．在水平面上滑动的木块最终要停下来，是由于没有 外力维持木块运动 D．物体运动状态发生变化时，必定受到外力的作用
伽利略
代表人物
Fra Baidu bibliotek
主要观点 如果运动中的物体没有受到 力的作用 ，它
笛卡儿
将继续以同一 速度 沿同一 直线 运动，既不 停下来也不偏离原来的 方向
牛顿物理学的基石——惯性定律
1.牛顿第一定律 一切物体总保持______________ 静止 状态， 除 匀速直线运动 状态或______ 非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 2．运动状态：如果物体速度的 大小和方向 改变了，它 的运动状态就发生了改变；如果物体做 匀速直线
静止 ，它的运动状态就没发生变化。
运动或
惯性与质量
1.惯性：物体具有保持原来 匀速直线运动 状态或静止 状态的性质叫做惯性。 2．惯性的量度： 质量 是物体惯性大小的唯一量度。
重点难点突破
一、对牛顿第一定律的理解 1．牛顿第一定律正确揭示了力和运动的关系，纠正了长 期形成的“力是维持物体运动的原因”的错误观点，明确指 出了力是改变物体运动状态的原因。 2．牛顿第一定律揭示了物体都有保持原来的静止或匀速 直线运动状态的性质——惯性。 3．牛顿第一定律是由理想实验加以科学推理得到的，但 是，由它得出的结论，都经历了广泛、严谨的事实的检验。
2．本章内容包括两大部分：一是牛顿运动定律，由牛顿 的三个基本定律组成；二是牛顿运动定律的应用，牛顿运动 定律是本章的重点，牛顿第二定律是重点中的核心；本章的 难点是怎样灵活运用规律来解决实际问题，尤其是对连接体 问题的处理。对牛顿运动定律的深入理解和灵活运用是难点 中的重点，只有深入挖掘概念的内涵和外延才能真正地认 识、理解这些规律，运用时才能得心应手。
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课堂情景切入
在水平桌面上放一块书本大小的玻璃，玻璃上放10个玻 璃球(见下图)，用小勺一个一个地把球盛到碗内(滚出玻璃板 的球不能再盛)。看谁在10秒钟内盛的球最多？请他讲讲成功 的窍门。想一想，其中有科学道理吗？
知识自主梳理
理想实验的魅力
代表人物 亚里士 多德 主要观点 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 ，力是 维持 物体运动的原因 力不是维持 物体运动的原因，而是 改变 物 体运动状态的原因
3．正确理解牛顿第二定律的内容并会应用 (1)正确的选取研究对象和进行受力分析是正确解题的关 键。实际问题中根据需要可将物体隔离或将互相作用的几个 物体看成一个整体来进行研究。 (2)选取适当的坐标系，会对建立方程和求解带来方便。 由于加速度与合外力的方向一致，通常选取和加速度一致的 方向建立坐标轴。注意有些情况下根据题目的具体条件和所 求，灵活运用，会使解题简便。
4．牛顿第一定律是自然界中的普遍规律，“一切物体” 是指宇宙中所有物体，不论物体是固体、液体还是气体。 5．物体运动状态的变化即物体运动速度的变化，有以下 三种情况： (1)速度的方向不变，只有大小改变。(物体做直线运动) (2)速度的大小不变，只有方向改变。(物体做匀速曲线运 动) (3)速度的大小和方向同时发生改变。(物体做变速曲线运 动)
易错案例剖析
易错点：对牛顿第一定律把握不准造成错误 案例：火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车 厢内有一人向上跳起，发现仍落回车上原处，这是因为 ( )
A．人跳起后，车厢内的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
解析：牛顿第一定律描述的是一种理想的情况——物体 不受任何外力作用，物体将保持静止状态或匀速直线运动状 态不变。实际的情况是物体都要受到外力的作用，只要物体 所受的外力的合力为零，物体就保持静止或匀速直线运动状 态不变，所以A选项是正确的；物体的运动并不需要力来维 持，而是由物体本身所固有的一种属性——惯性来维持的， 力是改变物体运动状态的原因，所以选项B、D正确；C选项 中木块最终要停下来的原因是：木块在运动过程中，受到各
第四章
牛顿运动定律
学习导言
●情景切入 力和运动无处不在、无时不有。用不同的力推同一辆车 (如图1)小车运动状态的变化是不同的，当停止推力后，小车 会慢慢停下来。在太空中飞行的航天飞行器(如图2)没有推力 也可保持高速飞行„„
图1
图2 力与运动之间究竟有什么关系？本章将探究这个问题。
●知识导航 1．本章是在前面三章对力和运动分别研究的基础上，进 一步探讨物体的运动状态变化和物体的受力情况间的关系， 在物理学上把本章内容称为动力学。牛顿运动定律是动力学 的基础，也是整个经典物理理论的基础。
3．惯性与速度的关系 (1)速度是表示物体运动快慢的物理量，是矢量，惯性是 物体本身固有的性质，其大小仅由物体质量决定。 (2)一切物体都有惯性，和物体是否有速度及速度的大小 均无关。
4．惯性与惯性定律 (1)惯性不是惯性定律，惯性没有条件限制，是物体的一 种固有属性。 (2)惯性定律是物体不受外力作用时物体运动所遵守的一 条规律。
这两个例子都充分说明了阻力能使物体的运动状态发生 改变(物体的速度变小)，动力也能使物体的运动状态发生改变 (物体的速度变大)，即力不是维持物体运动的原因，而是改变 物体运动状态的原因。
在路上跑的人被绊倒时是向前趴着倒下，而慢走的人滑 倒时，则多是向后仰着摔倒(见下图)，试论述其原因。
答案：在讨论人绊倒还是滑倒的过程中，要区分人各部 分的运动情况，所以决不能再将人看成质点，并对人各部分 运动情况分别讨论。 人被绊倒时，首先是人的脚由于受力而停止向前，而人 的上半身由于惯性仍要前进，所以人上半身向前趴着倒下。 慢走的人，由于进入光滑地面，脚所受阻力突然减小， 脚速度加快，而人的上半身由于惯性仍将维持原来较慢的速 度，所以人将向后仰倒。
A．汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的 原因” B．宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动 的原因” C．宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力 来维持” D．宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行
答案：ACD
解析：由于汤姆对物理知识了解的不全面，只能依据生 活经验认为物体的运动要靠力来维持，而宇航员的回答体现 了物体靠惯性向前运动，不需要外力维持。选项A、C、D正 确。
二、对惯性概念的理解 1．惯性与质量的关系 (1)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。 (2)惯性与物体受力情况、运动情况及地理位置均无关。 (3)质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越 大。
2．惯性与力的关系 (1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此说 “物体受到了惯性作用”、“产生了惯性”，“受到惯性 力”等都是错误的。 (2)力是改变物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动 状态的原因。力越大，运动状态越易改变；惯性越大，运动 状态越难改变。
种摩擦阻力的作用，即木块受到的外力的合力不为零所导致 的，所以C选项是错误的。
答案：ABD
点评：对于力和运动的关系，一个典型错误认识就是： 力是维持物体运动状态的原因，从而在本题中误选C。对C的 正确理解是：木块慢慢停下来不是因为不受外力，而是因为 受到了阻力使它的速度不断减小。
下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是( A．牛顿第一定律是实验定律 B．牛顿第一定律只是提出了惯性的概念
答案：D
(临沂市11～12学年高一上学期期末)关于惯性，下列说 法中正确的是( )
A．同一汽车，速度越快，越难刹车，说明物体速度越 大，惯性越大 B．物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性 C．乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小的缘 故
D．已知月球上的重力加速度是地球上的1/6，故一个物 体从地球移到月球惯性减小为1/6
考点题型设计
对惯性的理解
下列关于惯性的说法中，正确的是( A．人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性 B．百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性，停下 来时就没有惯性了 C．物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性 被克服了 D．物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关 )
解析：惯性是物体的固有属性，物体在任何情况下都有 惯性，且惯性的大小与物体的运动状态及受力情况均无关， 它仅取决于物体的质量大小，因此A、B、C错误，D正确。
●考纲须知 知识点 牛顿运动定律 牛顿定律的应用 超重和失重 实验四：验证牛顿运动定律 要求 Ⅱ Ⅱ Ⅰ
第四章
1．牛顿第一定律
课堂情景切入
考点题型设计 方法警示探究
知识自主梳理
易错案例剖析
重点难点突破
课后强化作业
学习目标定位
※
知道伽利略理想实验的思路、推理过程 和结论 知道什么是惯性，理解质量是惯性大小 的量度 理解牛顿第一定律的内容、意义
)
C．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 D．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
答案：D
解析：牛顿第一定律不是实验定律，A错；牛顿第一定律 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，B错；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，所以C错；综上所述，选 项D是正确的。
特别提醒： 1牛顿第一定律所描述的是物体不受外力作用时的状 态，与物体所受合外力为零是等效的。 2牛顿第一定律不是实验定律，它是在理想实验的基础 上总结得出的。 3牛顿第一定律只适用于惯性参考系中的运动，在非惯 性参考系中不适用。
下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗 登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内宇航员通过 无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话。宇航员：“汤姆， 我们现在已关闭火箭上所有发动机，正向月球飞去。”汤 姆：“你们关闭了所有发动机，那么靠什么力量推动火箭向 前运动？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在 推动火箭向前运动吧。”若不计星球对火箭的作用力，由上 述材料可知下列说法正确的是( )
●学法指导 1．重视对物理现象的深入观察和对物理规律的亲身体 验，例如课本的“说一说”、“做一做”、“物体的平 衡”、“超重和失重”等，经过了深入观察和亲身体验后， 物理知识不仅容易领悟而且印象深刻。
2．注意物理方法的学习。本章中涉及许多重要的研究方 法，例如在牛顿第一定律的研究中采用的理想斜面法、在牛 顿第二定律的研究中利用的控制变量法、运用牛顿运动定律 处理问题时常用的隔离法和整体法以及单位的规定方法、单 位制的创建等。这些方法需要认真地体会和理解，以提高认 知的境界。
特别提醒： 1在不受力或合外力为零的条件下，惯性表现为保持 原来的运动状态。 2在受力条件下，惯性表现为运动状态改变的难易程 度。
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。列车进站过程中，他发现水面的形状如 图中的( )
答案：C
解析：列车进站时刹车，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。