1牛顿第一定律
牛顿第一定律
牛顿第一定律牛顿第一定律1. 简介牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是经典力学中的基本定律之一。
它描述了物体的运动状态，在没有外力作用时，物体将保持静止或者匀速直线运动的状态。
这一定律对于理解和解释各种物理现象和运动行为具有重要意义。
本文将详细介绍牛顿第一定律的内容和相关的概念。
2. 牛顿第一定律的表述及解释牛顿第一定律的经典表述为：“一个物体在没有外力作用时，将保持静止或者匀速直线运动的状态。
”这个定律可以通过以下解释来理解：- 物体的静止状态：当一个物体处于静止状态时，意味着它没有受到任何外力的作用。
根据牛顿第一定律，物体将保持静止状态，直到受到外力的作用。
- 物体的匀速直线运动状态：当一个物体在没有外力作用下以匀速直线运动时，意味着它没有受到任何外力的干扰。
根据牛顿第一定律，物体将继续保持匀速直线运动状态，直到受到外力的作用。
牛顿第一定律的主要思想是物体的运动状态需要外力作用才干改变，否则物体将保持原来的状态。
这一定律适合于所有惯性参考系中的物体，不受物体的质量和大小的影响。
3. 惯性参考系的概念在理解牛顿第一定律时，我们需要了解惯性参考系的概念。
惯性参考系是指一个参考系，在其中牛顿第一定律成立。
也就是说，一个处于惯性参考系中的物体，如果没有外力的作用，将保持静止或者匀速直线运动的状态。
惯性参考系有以下两个基本特点：- 物体在惯性参考系中的运动状态不受参考系本身的运动影响。
- 在惯性参考系中，自由粒子所受的合外力等于零。
对于非惯性参考系，牛顿第一定律不成立。
在非惯性参考系中，物体的运动状态可能会受到参考系的运动影响。
4. 举例说明牛顿第一定律为了更好地理解牛顿第一定律，我们来举几个例子：- 例子1：一个放置在光滑水平桌面上的玻璃球，没有受到外力作用时将保持静止状态。
惟独当有外力作用，如推动球或者桌面上有施加的磨擦力时，玻璃球才会改变静止状态。
- 例子2：一个车辆在平直的道路上匀速行驶，没有受到外力作用时，车辆将继续保持匀速直线运动。
牛顿第一定律
一）牛顿第一定律（又叫惯性定律）1、内容：一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态2、牛顿第一定律的理解1）牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。
2）对任何物体都适用，不论固体、液体、气体。
3）力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动状态的原因.4）运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)5）静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)二）惯性12、惯性的理解1）一切物体任何时候都具有惯性.(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性).牛顿第一定律表明，一切物体都具有保持静止状态或匀速直线状态的性质，因此牛顿第一定律也叫惯性定律。
2）惯性是物体本身的属性,惯性的大小与物理的质量的大小有关.质量越大，惯性越大。
质量越大的物体其运动状态越难改变。
惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况毫无关系。
3）惯性是物体本身固有的一种属性。
一切物体任何时候、任何状态下都有惯性。
惯性不是力，不能说惯性力的作用，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度、物体是否受力等因素无关。
3、防止惯性的现象带来的危害：汽车安装安全气襄,汽车安装安全带。
利用惯性的现象：跳远助跑可提高成绩,拍打衣服可除尘4、解释现象：例：汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒答：汽车刹车前，乘客与汽车一起处于运动状态，当刹车时，乘客的脚由于受摩擦力作用，随汽车突然停止，而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动状态，继续向汽车行驶的方向运动，所以汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒。
二、基础知识检测1．在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中．1）第三次实验中，小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格处．2）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时．3）分析表中内容可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越________，小车前进的距离就越________。
第四章 1 牛顿第一定律
探究一
探究二
随堂检测
解析小球冲上右侧斜面后做减速运动,表明“力是维持物体运动的 原因”的结论是错误的,故A错误;小球最终也会在右侧水平面上停 下来,是由于受到摩擦力的作用的原因,故B错误;因为没有绝对光 滑的斜面或者平面,所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力,小球将 在水平面上永远运动下去”的结论是一种理想的推论,但是却有着 非常重要的现实意义,它开创了物理量研究的新方法,故C错误;上 述实验表明“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去” 的结论是正确的,故D正确。 答案D
探究一
探究二
随堂检测
对惯性的理解和应用
情景导引
请你用惯性的知识来解释一下为什么当你奔跑时碰到石块,会向
前跌倒;而如果你踩到西瓜皮,会向后倒?
要点提示奔跑时碰到石块,人的下半身就停了下来,而人的上半 身由于惯性,仍然保持原来的运动状态,所以会向前跌倒。
如果你踩到西瓜皮,脚有一个向前运动的较大的速度,而人的上 半身由于惯性,仍保持原来的状态,所以会向后倒。
探究一
探究二
随堂检测
典例剖析
例2关于惯性的大小,下列叙述正确的是( )
A.两个质量相同的物体,在阻力相同的情况下,速度大的不容易停
下来,所以速度大的物体惯性大
B.两个质量相同的物体,不管速度大小如何,它们的惯性的大小一
定相同
C.推动地面上静止的物体,要比维持这个物体做匀速直线运动所
需的力大,所以物体静止时惯性大
探究一
探究二
随堂检测
2.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维持物体运动状态的原因
C.惯性定律和惯性的实质是相同的
牛顿第一定律
牛顿第一定律物体在没有受到外力作用时，静止的物体将保持静止，运动的物体将保持匀速直线运动的状态。
这被称为牛顿第一定律，也被称为惯性定律。
牛顿第一定律为我们提供了研究物体运动和力的基础。
本文将介绍牛顿第一定律的原理和应用。
1. 牛顿第一定律的原理牛顿第一定律是基于观察和实验证据得出的。
牛顿观察到，在没有外力作用时，物体会保持静止或匀速直线运动。
这意味着物体具有惯性，即物体会保持其运动状态，直到外力作用改变它。
牛顿第一定律可以用以下公式来描述：F = ma其中，F代表力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
根据这个公式，如果物体的加速度为零，则该物体将保持匀速直线运动状态。
2. 牛顿第一定律的应用牛顿第一定律在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用示例：2.1 汽车运动当汽车处于静止状态时，即使油门踩到底，汽车也不会立即启动。
这是因为汽车具有质量，必须克服静止状态的惯性。
只有当发动机产生足够大的力，才能启动汽车。
一旦汽车启动并保持匀速直线运动，即使不再踩油门，汽车也会继续前进，因为牛顿第一定律表明物体会保持匀速直线运动状态。
2.2 桌球在桌球比赛中，当我们用球杆击打一颗静止的球时，击球后的球会以一定的速度向前运动。
这是因为球杆对球施加了一个力，改变了球的运动状态。
根据牛顿第一定律，球会保持运动状态，直到其他力改变它的轨迹或速度。
2.3 宇航员在太空中的运动在太空中，宇航员的运动受到微弱的重力和浮力的影响，几乎没有其他重要的外力作用。
因此，牛顿第一定律在太空中的运动研究中起着重要作用。
如果宇航员在太空中静止，他们将保持静止状态。
如果宇航员以匀速直线运动，他们将继续前进，直到其他力改变他们的状态。
综上所述，牛顿第一定律描述了物体在没有外力作用时的运动状态。
这一定律在物理学的研究中具有重要的地位，并被广泛应用于各个领域。
通过理解和应用牛顿第一定律，我们可以更好地理解物体的运动和力的作用。
牛顿第一定律
牛顿第一定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是经典力学的基础之一。
它由英国科学家艾萨克·牛顿在17世纪提出，并在其著名的《自然哲学的数学原理》中得以确立。
牛顿第一定律表明：一个物体如果受到外力的作用而保持静止，或者以匀速直线运动，那么该物体所受的合力为零。
牛顿第一定律的提出打破了亚里士多德的观点，在其之前，人们普遍认为物体需要受到外力才能始终保持在运动状态。
牛顿第一定律的精髓在于描述了物体的自然状态，即物体在受到外力之前的状态。
这个状态可以是静止的，也可以是匀速直线运动的，关键在于物体所受的合力是否为零。
牛顿第一定律的实际应用非常广泛，特别在物体力学领域中被广泛运用。
下面将通过几个实际场景来进一步解释牛顿第一定律的应用。
1. 惯性现象牛顿第一定律中的惯性现象是指物体在受到外力之前保持其原有状态的趋势。
例如，在驾驶汽车的过程中，人们经常会感受到车辆加速或减速时的惯性力。
当车辆突然加速时，乘坐车辆的人会向后倾斜，因为他们的身体具有一种惯性，试图保持其原有的静止状态。
同样地，在车辆急刹车时，人们会向前跌倒，这也是因为身体的惯性使得人们趋向保持原有运动状态的趋势。
2. 空气阻力还有一个与牛顿第一定律相关的现象是空气阻力。
在空气中运动的物体受到空气阻力的作用，会逐渐减速直至停止。
例如，将一张纸从高处扔下，纸张会迅速地下降，然后逐渐减速直至停止。
这是因为纸张受到了空气阻力，使得它的速度逐渐减小。
牛顿第一定律说明了如果忽略空气阻力的作用，物体应当保持匀速直线运动。
3. 万有引力与行星运动牛顿第一定律不仅适用于地球上的物体，也适用于天体物理学中的行星运动。
根据牛顿的万有引力定律，行星绕太阳运动的轨道是椭圆形的。
在行星运动中，牛顿第一定律说明了行星在受到万有引力的作用下保持运动的趋势。
行星沿着其轨道匀速运动的状态可以视为受到相等大小但方向相反的力的作用而保持，使得合力为零。
总结起来，牛顿第一定律阐述了物体的自然状态以及外力对物体的作用。
牛顿第一定律
牛顿第一定律惯性一、牛顿第一定律1、牛顿第一定律的内容是：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
理解牛顿第一定律，应注意从如下四个方面理解：（1）“一切”，说明该定律对于所有物体都是普遍适用的，不是特殊现象。
（2）“没有受到外力作用”，是指定律成立的条件，同时“没有受到外力作用”包含两层意思：一是该物体确实没有受到任何外力的作用，这是一种理想化的情况。
实际上，不受任何外力作用的物体是不存在的。
二是该物体所受合力为零，它的作用效果可以等效为不受任何外力作用时的作用效果。
（3）“总”，指的是总是这样，没有例外。
（4）“或”，指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体如果不受外力作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来运动的物体仍保持匀速直线运运动状态。
注意：①由牛顿第一定律可知：一切物体都有保持运动状态不变的性质，说明物体的运动不需要力来维持，原来运动的物体，不受任何外力时，将保持匀速直线运运动状态。
因此，我们应当切记“力不是维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因”。
②牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括出来的，但由此推出的结论，经实践检验是正确的。
③在对牛顿第一定律的推理过程中，一共做了三次实验，让小车分别滑过毛巾、棉布和木板的平面，以便归纳出物体受到的阻力越小，速度改变越慢，也就是小车滑的距离越远。
实验时必须保证其他的实验条件相同，而只改变三次滑行表面的粗糙程度，让小车从同一高度的斜面上滑下的意思就是让小车进入平面时的速度相同。
2、亚里士多德的错误观点亚里士多德认为：马拉车，车向前运动，马不拉车，车就停止运动，由此说明力是维持物体运动的原因。
亚里士多德的这一错误观点统治了人民二千多年，下面我们来分析其错误观点。
马拉车，车向前运动，车受到了马对它的拉力作用，但此时，如果我们对车受力分析的话，车在水平方向除受到马对它的拉力作用外，还受到地面对车子的阻力作用，也就是我们后面要讲的摩擦力，当撤去拉力后，我们会发现车子并不是立即停下来，而是通过一段路程后才停止运动，这是什么原因呢?因为车子在阻力作用下车速才越来越小，最终停止，若车子不受阻力作用，那么它将保持匀速直线运动一直运动下去，在这种状态下，车子的运动并没有力去维持，因此可见，物体的运动并不需要力来维持，而力是改变物体运动状态的原因。
牛顿第一定律PPT课件(人教版)
2024/9/29
巩固练习
1、在一个光滑的水平面上，用绳子拉小车做直线运动，当小车的速 度到达4m/s时，绳子脱落，这时候小车在水平面上做 匀速直线 运 动，小车的速度是 4m/s 。
2、实验：让小车在同一斜面的同一位置下滑，进入水平面，水平面的
表面先为毛巾，再为棉布，最后改为木板，可以视察到水平面越光滑，
巩固练习
5、下列关于牛顿第一定律建立的说法中正确的是（ D ） A、它是通过理论推倒出来的 B、它是通过实验直接得出的 C、它是可以通过实验验证的 D、它是以实验事实为基础，通过推理、想象而总结出来的
6、下列说法中错误的是
（ D）
A、正在运动的物体，如果所受的外力同时消失，将沿直线继续运动 B、本来静止的物体，只有受到力的作用才会运动起来 C、本来静止的物体，不受外力作用仍保持静止 D、本来静止的物体，如果所受的外力突然同时消失，将停止运动
A、根据假设，你准备怎样设计实验 B、需要记录哪些信息，是否要设计记录表格 C、需要控制哪些影响因素。
2024/9/29
D、准备器材：
斜面、粗糙程度不同的木板、布、毛巾、 小车刻度尺等
E、设计实验：
让小车从斜面滑下，逐渐减小平面 的粗糙 程 度，测量小车的运动距离，并推论当平面 没有摩擦力时小车的运动情况。
2024/9/29
笛卡尔补充了伽利略的认识， 指出：如果运动物体不受到任 何力的作用，它不会向左、右 方向偏，将永远沿本来的方向 做匀速运动。
你怎样用实验去验证呢？
2024/9/29
实验探究： 阻力大小对运动物体的影响
1、提出问题：运动物体如果不受其他物体的影
响，会一直运动下去吗？
牛顿第一定律
3
牛顿第一定律的表述
牛顿第一定律的表述
物体将保持其现有的状态： 除非受到外部力的作用
当一个物体不受外力时： 它将继续保持其现有的状
态
任何改变物体状态的尝试 都将被物体的惯性所抵抗
牛顿第一定律的表述
这个定律可以用数学公 式表述为：F=ma，其
中F代表力，m代表质量， a代表加速度
这个定律可以用以下三个字来概括："
2
3 惯性
"。即，物体总保持它们现有的状态，除非受到外部力的作用。如果一个 物体原来是静止的，除非受到外力的作用，它将继续保持静止。如果一个
4
物体原来是运动的，除非受到外力的作用，它将继续保持运动
2
历史背景
历史背景
这个定律最早由伊壁鸠鲁在 公元前3世纪提出，随后被 伽利略、笛卡尔和牛顿等科
牛顿第一定 律
-
1 牛顿第一定律的概述 3 牛顿第一定律的表述 5 牛顿第一定律的实验验证 7 结论
2 历史背景 4 牛顿第一定律的应用 6 牛顿第一定律的意义和影响 8 牛顿第一定律的推广
9 牛顿第一定律的局限性
10 总结
1
牛顿第一定律的概述
牛顿第一定律的概述
1
牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是物理学中的基本定律之一。它描述 了物体在没有外力作用时的运动状态
外，牛顿第一定律也无法解释物体的微观行为，如原子和分
子等
02
因此，我们需要更高级的物理理论来解释这些现象和行为。
例如，量子力学和相对论是两个更高级的物理理论，它们可
以解释许多微观和宏观现象，并且与牛顿第一定律相结合，
可以更好地理解物体的运动和相互作用
10
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【授课课题】牛顿第一定律惯性
【课时安排】一课时
【教材依据】上海科学技术出版社高一物理第一学期第一篇第三章第一节
【设计思想】
1、指导思想：充分发挥学生在学习过程中的主动性和积极性，激发学生的学习兴趣，营造宽松、和谐的学习气氛。
在课堂上让学生主动参与教学过程，使学生亲历思考和探究的过程，在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度、获得科学的方法。
2、理论依据：注重体现物理学科的核心素养，提高全体学生的科学素养，注重学生自主学习，促进理性思考，改善认知结构，同时感悟科学本质，领略科学精神，接受科学熏陶，并能在做人做事各方面有所应用。
【教材分析】
牛顿第一定律改变了人类的自然观和世界观，它既是牛顿运动定律的基石，同时也是正确理解和掌握牛顿第二、第三定律乃至整个动力学知识的基础和关键。
对比初中已学知识，有以下三方面的不同。
1、定律表述不同：高中的表述具有更丰富的内涵，它重在强调力是改变物体运动状态的原因，突出了第一定律的独立性和意义，也为学习牛顿第二定律做了一定的铺垫，便于学生在头脑里构建一个动力学的完整系统理论。
2、过程方法不同：高中教学注重感受伽利略理想实验的层层推理，重在突出理想实验这一科学方法的价值所在，更多关注的是学生的能力养成。
3、情感态度价值观的体现不同：高中教学注重在回顾物理学史基础上，进行历史反思，突出科学过程，更多关注的是学生的科学情操。
【学情分析】
学生初中已学习过牛顿第一定律的内容，但还只是停留在认识的层次上，在高中阶段学习中，除了要保持新鲜感，还需加大思维强度，注意知识的深化和科学研究方法、情感态度的教育，让学生对牛顿第一定律及惯性有更深的理解。
因此针对该学情及重点、难点，采用问题教学法、任务驱动法、演示实验法、讲解法、推理法、讨论法等相结合，在突破难点，形成重点的同时，培养学生自主、合作、探究学习的能力。
【教学目标】
1、知识与技能：知道伽利略理想实验；掌握牛顿第一定律；了解惯性及其应用。
2、过程与方法：通过对物理学史的回顾，了解力与运动关系的逐步建立过程；通过对伽利略理想实验的分析，掌握科学推理的一般方法；通过对生活实例的分析，理解惯性。
3、情感态度与价值观：通过对物理学史的回顾，对学生进行严谨的科学态度教育，了解人类认识事物的曲折性，感受科学之美；通过介绍伽利略对力和运动关系的研究，培养学生敢于质疑、坚持真理的科学探究和创新精神；通过对惯性现象的解释，培养学生学以致用、尊重科学、珍爱生命、遵守法律的健康心理。
【教学重点和难点】
1、重点：伽利略理想实验的分析；牛顿第一定律的理解。
2、难点：理想实验法的理解；发掘牛顿第一定律的内涵；惯性大小的量度。
【教学方法】
问题教学法、任务驱动法、交流讨论法、演示实验法、作图法等。
【教学准备】
魔术道具、乒乓球、铁架台、细绳、理想斜面教具、钢珠、摄像头、学案、微课（备用）、教学PPT及相关视频动画资源等。
【教学流程】
【教学过程】
引导：你对此持有何种观点？跨越时空的微信：
一、伽利略理想实验
演示实验：
伽利略理想斜面实验。
动画演示：
思维萃取：
实验→假设→推理→结论通
略
的分析，科
一般方法，出
这
【教学反思】。