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(共21張PPT)
4.1 牛頓第一定律
任務1：經歷力與運動關系的探究過程。
任務2：理解牛頓第一運動定律。
任務3：牛頓第一定律和慣性。
問題情境:如圖所示，手推杯子運動，小球多次從同一位置釋放。
任務1：經歷力與運動關系的探究過程
問題1：如圖1所示，手推杯子使其運動，然后撤除手的作用。杯子的運動與受力之間存在怎樣的關系 亞里士多德曾得到怎樣的結論
撤去后，杯子不受手的作用力，亞里士多德認為力是維持物體運動的原因
問題2：如圖2，小球多次從同一位置釋放，小球能到達的位置與釋放位置的高度關系怎樣 如果沒有摩擦和空氣阻力，小球能夠到達的位置有什么特點
問題3：如圖2，如果沒有摩擦和空氣阻力，將右邊的斜面變成水平，小球將如何運動
同一高度
勻速直線運動
問題情境:如圖所示，手推杯子運動，小球多次從同一位置釋放。
問題4：為什么亞里士多德對力與運動的關系的認識，長時間被認為是正確的 他獲得結論的方法是怎樣的 伽利略又是通過怎樣的方法來獲得結論
生活認識(觀察和直覺)
觀察——假設——科學推理——論證
伽利略通過斜面實驗獲得結論
問題5：物體的運動狀態可以用哪個物理量來描述 你能否將伽利略的表述概括為對運動和力關系的一般認識
速度
力是改變物體運動狀態的原因
任務2：理解牛頓第一運動定律
問題情境：如圖所示，下落的蘋果、曲線運動的小鐵球、滑塊
問題1：圖3，下落蘋果的運動狀態是否變化 運動狀態變化的原因是什么
問題2：圖4，小鐵球的運動狀態是否改變 運動狀態變化的原因是什么
變化
受重力作用，速度大小發生變化
變化
受到磁鐵吸引力的作用
問題情境：如圖所示，下落的蘋果、曲線運動的小鐵球、滑塊
問題3：圖5，滑塊在水平氣墊導軌上運動，它的運動狀態是否改變 它是否受力 牛頓第一定律中的“作用在它上面的力”該如何理解？
不改變，受力
重力和支持力平衡，合為為0即可
B
例 關于牛頓第一定律，下列說法正確的是（　?。?br/>A.物體不受外力作用時，一定處于靜止狀態
B.物體不受外力作用時，總是保持原來的勻速直線運動狀態或靜止狀態
C.牛頓第一定律表明，物體只有在受外力作用時才具有慣性
D.牛頓第一定律表明，物體只有在靜止或做勻速直線運動時才具有慣性
解析：根據牛頓第一定律可知，物體不受外力作用時，總是保持原來的勻速直線運動狀態或靜止狀態。慣性是物體的固有的屬性，物體在任何情況下都有慣性，選項B正確。
任務3：牛頓第一定律和慣性
問題情境1:如圖，剎車情境，車子向右加速時杯子中水的情況，飛機投彈情境。
問題1：圖5是剎車時的情景．剎車前人相對地面做什么運動 剎車后車廂相對地面如何運動 剎車過程中人相對車廂的運動情況怎樣 為什么
勻速直線運動；減速運動
向前運動，腳與地面接觸可以跟隨車一塊減速，人的上半部由于慣性，還要向前運動
問題情境1:如圖，剎車情境，車子向右加速時杯子中水的情況，飛機投彈情境。
問題2：圖6為車子向右加速時水杯中水的情況。車子勻速運動時水做什么運動 車子加速運動過程中，水相對車子怎樣運動 為什么
問題3：圖7飛機投彈的情景，如果飛機飛到轟炸目標的正上方投彈，會轟炸到目標嗎？為什么
水做勻速運動
車子加速，水相對車子向后運動，由于慣性，水要保持原來的速度
不能；炸彈由于慣性還要向前運動
問題情境2:如圖，體操和相撲項目，高速公路標識牌
圖8
圖9
圖10
問題1：圖8、9是體操和相撲項目，為什么運動員的身形明顯不同
體操要求靈活，速度改變快，慣性小
相撲要求穩重，慣性大
問題情境2:如圖，體操和相撲項目，高速公路標識牌
圖8
圖9
圖10
問題2：高速路上嚴禁超載和超速，是否質量與速度都與慣性有關 如果慣性與速度有關，是否速度減小慣性也變小 是否速度為零慣性也為零
只有質量與慣性有關，速度與慣性無關
速度減小，慣性不變
問題情境2:如圖，體操和相撲項目，高速公路標識牌
圖8
圖9
圖10
問題3：“速度大的車停下來運動的位移大，”制動距離”與速度有關，速度與慣性是否有關
制動距離根據計算；速度與慣性無關
慣性與力的區別
慣性 力
存在條件 物體本身的固有屬性，與運動狀態、位置等無關 物體間發生相互作用
與運動 的關系 慣性是維持物體運動狀態的原因，慣性越大，物體的運動狀態越難改變 力是改變物體運動狀態的原因，力越大，物體的運動狀態改變越快
量度 質量是物體慣性大小的惟一量度，質量越大，慣性越大 大小、方向、作用點
慣性理解的四大誤區
1.誤認為運動的物體有慣性，靜止的物體沒有慣性
靜止的物體總要保持靜止（反抗從靜到動），運動的物體總要保持運動（反抗從動到靜），這就是物體具有慣性的體現。所以說，不論物體靜止還是運動都具有慣性。
2.誤認為運動速度大的物體慣性大
慣性的大小與物體運動速度的大小無關，它只與物體的質量大小有關，質量越大的物體慣性越大。例如，靜止的籃球比靜止的汽車容易運動起來；具有相同速度的籃球和汽車，籃球比汽車更容易停下來。
3.誤認為重力越小，慣性越小
例如，同一物體在月球表面受到的引力只有在地球表面的六分之一，航天員在月球上即使背上一個質量很大的背包也不覺得沉重，但走起路來卻要十分小心，不能突然移動或突然停止。因為背包的重力小了，但慣性并沒有減小（因背包的質量沒有減小）。質量很大的背包具有很大的慣性，當行走的航天員突然停下來時，背包由于具有慣性將會繼續向前運動，航天員就會向前傾倒。
4.誤認為慣性是一種特殊的力
產生這種想法的原因就是認為物體的運動需要力來維持。事實上，如果正在運動的物體所受的外力同時消失，物體是不會停止運動的，而是以外力消失時刻的速度做勻速直線運動。這充分說明物體的運動不需要任何外力來維持。
慣性理解的四大誤區
大師 觀點 啟迪
大師們的啟迪
伽利略
亞里士多德
牛頓
力是維持物體運動的原因
觀察和直覺
力不是維持物體運動的原因
實驗和推理
慣性定律
總結和思考
笛卡爾
物體在非水平面上的運動也不需要力來維持
補充和完善
1.伽利略創造性的實驗方法有力地促進了人類科學認識的發展。利用如圖所示的裝置做實驗：小球從左側斜面上的O點由靜止釋放后沿斜面向下運動，并沿右側斜面上升。右側斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時，小球沿右側斜面上升到的最高位置依次為1、2、3。根據三次實驗結果的對比，可以得到的最直接的結論是（　　）
A.如果斜面光滑，小球將上升到與O點等高的位置
B.如果小球不受力，它將一直保持勻速運動或靜止狀態
C.如果小球受到力的作用，它的運動狀態將發生改變
D.小球受到的力一定時，質量越大，它的加速度越小
A
2.做自由落體運動的物體，如果下落過程中某時刻重力突然消失，物體的運動情況將是（　　）
A.懸浮在空中不動 　　　
B.速度逐漸減小
C.保持一定速度向下做勻速直線運動　
D.無法判斷
C
3.［多選］如圖所示的裝置可以演示伽利略的理想實驗，裝置為兩個對接的斜面，讓小球沿左邊的斜面滑下并滾上右邊的斜面，然后改變右邊斜面的傾角，重復操作，利用曝光頻率一定的照相機拍下小球運動過程中的圖片，則（　?。?br/>A.該實驗為牛頓第一定律的提出提供了有力的依據，因此牛頓第一定律是實驗定律
B.由圖可知小球在右側的斜面上的速度逐漸減小，
因此證實了“物體的運動需要力維持”
C.當右側的斜面光滑且水平時，小球將做勻速直線運動，說明“如果沒有外力的作用，小球將在水平面上永遠運動下去”
D.如果沒有摩擦，小球在右邊的斜面上將運動到左邊釋放點相同的高度
CD
4.交通法規中規定，坐在小汽車前排的司機和乘客都應系上安全帶，這主要是為了減輕在下列哪種情況出現時可能對人造成的傷害（　?。?br/>A.車速太快 B.車速太慢
C.緊急剎車 D.突然啟動
C

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