人教版 (2019)必修 第一册1 牛顿第一定律课前预习课件ppt

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一、理想实验的魅力1．填一填(1)亚里士多德的观点：必须 作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要 在某个地方。(2)伽利略的理想实验。①斜面实验：a．让静止的小球从第一个斜面滚下，冲上第二个斜面，如果没有 ，小球将上升到原来释放时的 ；b．减小第二个斜面的倾角，小球滚动的距离增大，但所达到的高度 ；c．当第二个斜面放平，小球将永远 下去。
②伽利略的观点：力 (选填“是”或“不是”)维持物体运动的原因。(3)笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以 沿 __________运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。2．判一判(1)亚里士多德认为力是维持物体运动的原因。( )(2)伽利略的理想实验是可以想办法做到的。( )(3)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因。( )(4)笛卡儿认为若没有力的作用，物体的运动状态不会改变。 ( )
3．选一选伽利略的斜面实验可以证明(　　)A．要物体运动必须有力作用，没有力作用的物体将静止B．要物体静止必须有力作用，没有力作用的物体就运动C．物体不受外力作用时，一定处于静止状态D．力不是维持物体运动的原因答案：D
二、牛顿第一定律1．填一填(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 这种状态。(2)惯性：物体保持原来 状态或 状态的性质，牛顿第一定律也叫作 定律。2．判一判(1)牛顿第一定律是可以通过实验验证的。( )(2)牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动。( )(3)牛顿第一定律说明一切物体都具有惯性。( )(4)牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因。( )
3．选一选下列关于牛顿第一定律的说法正确的是 (　　)A．牛顿第一定律是牛顿在前人工作基础上研究得出的B．牛顿第一定律是通过理想实验方法得出的，可用实验验证C．惯性是一种力，惯性定律与惯性的实质相同D．物体的运动不需要力来维持，但物体的运动速度决定了惯性的大小答案：A
三、惯性与质量1．填一填(1)描述物体惯性的物理量是它的 。(2)质量越大的物体惯性越 。(3)质量只有大小，没有 ，是标量。2．判一判(1)速度越大，物体的惯性越大。( )(2)受力越大，物体的惯性越大。( )(3)乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小。( )(4)物体只有处于静止状态或匀速直线运动状态时才有惯性。( )
3．想一想如图甲所示，公交车上站着的乘客身体突然向后倾倒；如图乙所示，公交车内乘客身体突然向前倾倒。思考：(1)什么情况下会出现图甲的情景？提示：公交车快速启动或突然加速时，乘客会向后倾倒。(2)什么情况下会出现图乙的情景？提示：公交车急刹车或突然减速时，乘客会向前倾倒。
主题探究(一)　　对伽利略理想实验的理解[问题驱动] (1)伽利略用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又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什么？提示：为了说明维持物体的运动不需要力。(2)伽利略的理想实验有什么局限性？提示：①接触面不可能绝对光滑。②水平面不可能做得无限长。(3)总结伽利略和笛卡儿的观点，说明运动和力的关系。提示：力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因。　　　　
【重难释解】1．理想实验的推论一切运动着的物体在没有受到外力的时候，它的速度将保持不变，并且一直运动下去。2．理想实验的意义(1)伽利略理想实验是以可靠的实验事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律。(2)伽利略理想实验是把实验和逻辑推理相结合的一种科学研究方法。
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。下面是关于该实验的步骤：①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如图为两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将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____________(填写序号即可)。(2)在上述的设想实验步骤中，有的属于可靠的实验事实，有的则是理想化的推论，请问步骤②属于___________。
[解析]　理想实验的思想方法：在实验事实的基础上，经过合理的想象，获取结论。针对题目所述的实验步骤，正确的排列顺序是②③①④，步骤②属于可靠的实验事实。[答案]　(1)②③①④　(2)可靠的实验事实
【素养训练】1．(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是 (　　)A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有一定的速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它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D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质答案：BCD
2．伽利略的理想实验证明了 (　　)A．物体运动必须有力作用，没有力的作用物体将要静止B．物体运动速度越大，其惯性越大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，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态答案：D
主题探究(二)　　对牛顿第一定律的理解[问题驱动]如图所示是冰壶在冰面上的运动情景。冰壶比赛过程中，运动员在冰壶前面擦扫冰面，可以使表面冰层融化，形成一层薄薄的水膜，而水膜的阻力比冰面要小，所以冰壶可以滑行的更远。
(1)图中的冰壶为什么会停下来？它说明了什么问题？提示：冰壶停下来是因为受到了冰面的摩擦力的作用。说明力是改变物体运动状态的原因。(2)试猜想如果冰壶不受外力作用将处于什么状态？提示：冰壶原来静止，不受外力作用时，仍然静止；冰壶原来运动，不受外力作用时将保持匀速直线运动状态。(3)从(1)、(2)两个问题中，我们能得到什么结论？提示：物体不受外力作用或所受合力为零时，总保持静止或匀速直线运动状态。　　　　  
【重难释解】1．物体运动状态的变化物体运动状态的变化指的就是速度的变化，分以下三种情景：(1)速度的方向不变，大小变化。(2)速度的大小不变，方向变化。(3)速度的大小和方向都发生变化。2．对牛顿第一定律的理解(1)揭示了力和运动的关系：①力是改变物体运动状态的原因(或者说力是使物体产生加速度的原因)，而不是维持物体运动状态的原因。②物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态。(2)揭示了一切物体都具有惯性，因此牛顿第一定律也叫惯性定律。[特别提醒]　牛顿第一定律是“经验定律”，无法用实验验证。
典例2　(多选)关于牛顿第一定律有下列说法，其中正确的是 (　　)A．牛顿第一定律可用实验来验证B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C．惯性定律与惯性的实质是相同的D．物体的运动不需要力来维持[解析]　牛顿第一定律不是实验定律，故不能用实验来验证，选项A错误；牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因，选项B正确；惯性定律是物体遵循的规律，而惯性是物体的性质，其实质是不相同的，选项C错误；物体的运动不需要力来维持，选项D正确。[答案]　BD　
【素养训练】1．(多选)物体的运动状态改变了，不可能发生的是 (　　)A．速率不变　　　　B．速度不变C．物体不受任何力 D．运动方向不变答案：BC2．(多选)关于牛顿第一定律的理解正确的是 (　　)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，物体的运动状态保持不变C．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果D．飞跑的运动员遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态答案：ABD
主题探究(三)　　对惯性的理解【重难释解】1．惯性的大小(1)质量是惯性大小的唯一量度。质量越大，惯性越大；反之则越小。(2)惯性大小与物体运动状态(速度)、受力情况以及所处地理位置均无关。2．惯性的表现(1)不受力时，惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或静止状态。(2)受力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度。质量越大，惯性越大，运动状态越难以改变。
典例3　如图所示，一个盛水的容器固定在一辆小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球，容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系) (　　)A．铁球向左，乒乓球向右B．铁球向右，乒乓球向左C．铁球和乒乓球都向左D．铁球和乒乓球都向右
[解析]　因为小车突然向右运动时，由于惯性，铁球和乒乓球都有向左运动的趋势，但由于与同体积的“水球”相比，铁球的质量大，惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度变化慢，而同体积的“水球”的运动状态容易改变，即速度变化快，而且水和车一起加速运动，所以小车加速运动时，铁球相对于小车向左运动；同理，由于与同体积的“水球”相比，乒乓球的质量小，惯性小，乒乓球向右运动，选项A正确。[答案]　A　
解答惯性现象的思路(1)明确研究的物体原来处于怎样的运动状态。(2)当外力作用在物体的某一部分时，这一部分运动状态的变化情况。(3)明确物体由于惯性要保持怎样的运动状态，然后判断物体会出现什么现象。
【素养训练】1．关于惯性，下列说法正确的是 (　　)A．高速行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客都要向前倾倒，说明乘客受到惯性力的作用B．短跑运动员最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，惯性越大C．惯性的大小仅与质量有关，质量越大，惯性越大D．把手中的球由静止释放后，球能竖直下落，是由于球具有惯性的缘故答案：C
2．质量为60 kg的某人以3 m/s的速度运动，质量为100 g的子弹以600 m/s的速度飞行，则下列说法正确的是 (　　)A．人的惯性大B．子弹的惯性大C．人和子弹的惯性一样大D．无法判断答案：A
一、培养创新意识和创新思维1．匀速直线运动的演示[选自鲁科版新教材“实验与探究”]伽利略与笛卡儿的观点皆基于理想情况，在现实中很难实现。下面我们通过气垫导轨来演示在可忽略阻力情况下物体的匀速直线运动。如图所示，用气泵给气垫导轨充气，气体从气垫导轨的小孔中喷出，在滑块与导轨间形成空气薄层——气垫。这样，滑块在气垫上滑动时受到的阻力很小，可忽略不计。将气垫导轨调至水平，给滑块一个初速度，使其运动起来。利用光电门和电子计时器测出滑块在运动过程中的速度几乎不变。可见，水平方向虽没有外力作用，但滑块能保持匀速直线运动。
利用气垫导轨可以演示滑块在运动过程中的速度几乎不变，你从中可以得出什么结论？提示：物体的运动并不需要力来维持，或者说力不是维持物体运动的原因。
2． (选自粤教版新教材课后练习)(1)两个完全相同的物体，在同一水平面上分别沿直线滑行，则初速度较大的物体要比初速度较小的物体滑行时间长。据此，有同学说：“物体的运动速度越大，惯性就越大。”这种说法是否正确？为什么？提示：这种说法错误，质量是惯性大小的唯一量度，惯性和物体的运动状态无关。(2)快速下坡的自行车，如需紧急刹车，是必须刹住前轮呢，还是必须刹住后轮？说明其中的道理。提示：必须刹住后轮。若刹住前轮，由于惯性，自行车向前翻滚，这样会将骑车的人置于危险之中。
二、注重学以致用和思维建模1． 如图所示是一种汽车安全带控制装置示意图。当汽车处于静止或匀速直线运动时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动。当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动。若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是 (　　)A．向右行驶、匀速直线运动B．向左行驶、匀速直线运动C．向右行驶、突然刹车D．向左行驶、突然刹车
解析：若汽车做匀速直线运动，则摆锤不会从实线位置摆到虚线位置，故选项A、B均错误；由题图可知摆锤向右摆动，根据惯性知识可推知，汽车可能向左加速或向右减速，故选项C正确，选项D错误。答案：C　
2．(2022·湖北安陆一中高一上月考)在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起，另外，谷有瘪粒。为了将它们分离，农民常用一种叫作“风谷”的农具分选，如图所示，对它的分选原理描述错误的是 (　　)A．石子质量大惯性大，飞得最远B．草屑和瘪谷粒质量小，飞得最近C．草屑和瘪谷粒的惯性最大，飞得最近D．空气阻力作用使它们速度变化快慢不同