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1、第四章 牛顿运动定律,第一节 牛顿第一定律,在前面我们学习了怎样描述物体的运动，也学了物体之间的相互作用，但没有讨论物体为什么会做这种或那种运动。要讨论这样的问题，就要研究运动与力的关系。在物理学中，研究运动和力的关系的理论，称做动力学。,懂得了动力学的知识，才能根据物体所受的力确定物体的位置、速度变化的规律，才能创造条件来控制物体的运动。例如，动力学则使我们能够把人造卫星和宇宙飞船送上太空，使人类登上月球，甚至奔向火星这一章我们就来学习牛顿运动定律。,力与运动有什么样的关系呢？,实验探究,从身边的现象开始探究力与运动的关系！,小实验：用力推动放在桌上的课本.,运动,静止,结论：,力是物体运动
2、的原因，也是维持物体运动的原因。,以上理论能否解释其他现象呢？,如:足球运动中的现象。,足球放在地上，不踢，足球不会运动.,理论可以解释,运动员脚与球脱离接触后，球并没有立刻静止.,理论与事实不相符,思考:足球脱离脚的接触后并不是立即静止而是继续运动.,力不是维持物体运动的原因！,理论陷入困境！,如何修正?,继续思考:足球又为什么最终停止运动?,因为足球受到摩擦力等阻力的影响!,由此可见:足球并不是因为不再受力才停止运动的,而相反,正是因为受到了力(摩擦力等阻力)才使足球停下来!,总结1:力是物体从静止变成运动的原因.,总结2:力是物体从运动变成静止的原因.,力不是维持物体运动的原因，而是改变
3、物体运动状态的原因！,结论：,总结3:物体的运动不需要力来维持.,力与运动到底有什么样的关系呢？,试用新理论解释其他现象:,理论正确！,如果我们将来发现理论与实际不符合，我们还要进一步修正现有的理论。科学就是这样不断进步的！,符合,用力推动放在桌上的小车,阅读课文找出：,体念,科学家曲折的探究过程,1、亚里士多德的观点：2、伽利略的观点：3、笛卡儿的补充和完善：4、牛顿的总结：,伽利略：物体不受力时，就会保持匀速直线运动状态。（不完善）,亚里士多德：必须有力作用于物体上，物体才能运动。即力是维持物体运动的原因。（错误结论）,伽利略的发现以及他所用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，
4、这个发现告诉我们，根据直接观察所得出的直觉的结论不是常常可靠的，因为他们有的时候会引到错误的线索上去。,物体的运动不需要力来维持,伽利略理想斜面实验,完全理想的情况是难以实现的，但是我们可以在气垫导轨上做一个近似的实验。,利用光电门和电子计数器可以测出，滑块在运动过程中速度几乎不变,实验探究,牛顿：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。,笛卡儿：除非物体受到外力作用，物体将永远保持静止或运动状态，永远保持在直线上运动。（比较完善）,牛顿物理学的基石惯性定律,1.内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。,
5、牛顿第一定律：,（2）确定了力的含义,（3）揭示了力和运动的关系,（1）明确了惯性的概念,2、理解：,定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”揭示了物体所具有的一个重要属性惯性，即物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。,（1）明确了惯性的概念,2、理解：,定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”，实际上是对力的定义，即力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因。,（1）明确了惯性的概念,2、理解：,（2）确定了力的含义,自主探究：物体的运动状态发生改变有哪几种情况？,
6、牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，他描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力的物体是不存在的，当物体所受合外力为零时，其效果和不受外力的作用效果相同。,（1）明确了惯性的概念,2、理解：,（2）确定了力的含义,（3）揭示了力和运动的关系,1、牛顿第一定律能不能用实验来验证？,不能，因为不受力作用的物体是不存在的。当物体受力但所受合力为零时可以看作物体不受力。,思考,2、简述惯性定律和惯性的区别和联系。,惯性定律：是物体不受外力作用时所遵从的规律惯性：是物体的固有属性，一切物体都有惯性,思考,惯 性,1、实验：,（1）现象：小车上放置一个木块，突然拉动小车和小车被挡板挡住时，观察会出
7、现什么现象？,（2）演示：一个玻璃杯内盛半杯水，上面盖一块塑料板，板上放一只鸡蛋，用小棒猛击塑料板，塑料板飞出，鸡蛋却稳稳地落入杯中。这个实验说明了什么？,一切物体都具有惯性；,惯性是物体的固有属性，不论物体处于什么状态，都具有惯性。,一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性。,特点：,惯 性,2、物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，或者说，它们都有抵抗运动状态变化的“本领”。但是这种“本领”的大小是不一样的。物体抵抗运动状态改变的“本领”，与什么因素有关？请通过实例分析。,思考,惯性只与物体质量有关，和其他因素无关(如:运动与否、速度大小、所受外力等)。
8、质量大，惯性大。,惯性与质量：,生活经验告诉我们：行驶中的汽车，即使紧急刹车，也要向前运动一段距离才能停下来，而且汽车的速度越快，刹车后向前运动的距离越长因此，有些同学认为：物体的惯性与它的速度有关，汽车的速度越大，它的惯性也就越大这种看法对不对？,分析：一个物体惯性的大小是惟一确定的，与物体的运动速度大小无关，物体在受外力作用时，其惯性的大小表现在运动状态改变的难易程度上。在同样大小力的作用下，惯性大的物体运动状态难改变（在单位时间内速度的改变量较小），惯性小的物体运动状态容易改变，（在单位时间内速度的改变量较大）。不管物体原来的运动速度多大，同一物体在相同力的作用下，单位时间内它的速度改变
9、量是相同的。,讨论,有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界，请你评价一下，这个设想可行吗？,分析：因为地球上的一切物体（包括地球周围的大气）都随着地球一起在自转气球升空后，由于惯性，它仍保持原来的自转速度当忽略其他与地球有相对运动（如风）的作用产生的影响时，升空的气球与它下方的地面处于相对静止的状态不可能使它相对地球绕行一周的答：这个设想不符合物理原理，不可行,讨论,1、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.牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因C.惯性定律和惯性的实质是相同的D.物体的运动不需要力来维持,BD,练习,2、关于伽利
10、略的理想实验，说法正确的是（）A.只要接触面比较光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去。B.这个实验实际上是永远无法做到的。C.利用先进仪器就能使实验成功。D.虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的实验基础上的。,BD,3、关于惯性的说法中，正确的是（）A.物体运动时才有惯性，且速度越大，惯性越大；B.物体静止时才有惯性，且静止时惯性最大；C.运动的物体与静止的物体的惯性是有区别的；D.惯性是物体保持运动状态不变的性质，一切物体在任何情况下都有惯性,D,4、交通部门规定：在车辆前排乘坐的人必须系好安全带。请从物理学的角度加以说明。,答：汽车紧急刹车时，突然减速，乘客由于惯性将会撞在前面而造成危险，系上了安会带就可以靠安全带的拉力而随汽车地起减速，避免危险。,解释生活中的现象,汽车中的乘客,把榔头敲紧,应用,请列举一些人们利用惯性的例子：,危害,请列举一些惯性对我们不利的例子：,小结,通过本节的学习，我们知道了：1、历史上几位科学家对力和运动的关系的看法和研究2、伽利略得到力与运动关系的研究方法3、牛顿第一定律的内容4、惯性及应用惯性知识解决实际问题,谢谢,
