《牛顿第一定律》优质课.ppt

第四章牛顿运动定律 4 1牛顿第一定律 自然和自然的法则在黑夜中隐藏 上帝说 让牛顿去吧 于是一切都被照亮 蒲柏 学习目标 1 能大致叙述发现牛顿第一定律的历史过程 并能作出初步评述 2 能清楚地描述伽利略关于力与运动的思想观念 以及对应设计出的理想实验和相应的推理结论 3 理解牛顿第一定律 惯性定律 的内容和意义 4 能举例说明物体的质量是其惯性大小的量度 1997年6月1日下午13时19分7秒 亚洲第一飞人 柯受良驾一辆白色三菱跑车 成功地飞越了黄河壶口瀑布 现象 力推物动 力撤物停 亚里士多德 古希腊哲学家 历史的回顾 观点1 物体运动需要力来维持 现象 力推物动 力撤物还动 伽利略 17世纪意大利 观点2 物体运动不需要力来维持 观点1 物体运动需要力来维持 亚里士多德 古希腊哲学家 探究阻力对物体运动的影响小车从同一斜面同一高度下滑在不同的水平面上运动 观察情况 实验结论 伽利略理想斜面实验 A B C D E v 物体的运动不需要力来维持 如果减少第二个斜面的倾角 小球仍然要达到原来的高度 但是要通过更长的路程 继续减少第二个斜面的倾角 最后使它成为水平面 小球将不能到达原来的高度 就要沿着水平面以恒定的速度持续运动下去 在没有摩擦力的情况下 让小球沿一个斜面滚下来 小球将滚上另一个斜面 并且将上升到原来静止时的高度 理想实验思想 伽利略的理想斜面实验指出了 力不是维持物体运动的原因 而只是改变物体运动状态的原因 理想实验研究方法 以可靠的事实为基础 经过抽象思维 抓住主要因素 忽略次要因素 从而更深刻的揭示自然规律 理想实验的魅力 讨论与思考 现实生活中小球会做怎样的运动 其原因是什么 由于摩擦力的作用 小球不可能回到原来的高度 沿水平面也不可能永远运动下去 笛卡儿 Descartes 1596 1650 笛卡儿的观点 除非物体受到外力的作用 否则物体将永远保持其静止或运动状态 永远不会使自己沿曲线运动 而只保持在直线上运动 笛卡尔的补充 完善 牛顿第一定律 牛顿 Newton 1642 1727 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 牛顿第一定律 力是改变物体运动状态的原因 力不是维持物体运动的原因 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 1 理解 牛顿第一定律 不受外力作用的物体是不存在的 牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态 是一种理想化状态 这种状态虽不能实现 但在现实中却可以用合力为零的状态来代替它 或者说合力为零与不受外力是等效的 这样就使得牛顿第一定律在实际应用中有了实际意义 牛顿第一定律 2 惯性 一切物体都有保持原来的运动状态不变的性质 一切物体都具有惯性 惯性是物体的固有属性 思考 惯性的大小与什么因素有关呢 2 牛顿第一定律 思考 惯性的大小与什么因素有关呢 只与质量有关 质量越大惯性越大 质量越小惯性越小 3 惯性及对惯性的理解 惯性是一切物体的固有属性 与物体是否受到外力 物体是否运动均没有关系 质量才是惯性大小的唯一量度 问题一 运动的物体有惯性 静止的物体没有惯性 问题二 运动速度大的物体惯性就大呢 问题三 惯性 是不是就是 惯性定律 不是 惯性是物体本身固有的一种属性 它跟物体受不受外力无关 惯性定律是物体在某个特定的环境 不受外力 下具有惯性的表现 错 惯性与物体的运动状态无关 错 决定惯性的唯一量度就是质量 2 牛顿第一定律 问题四 惯性是一种特殊的力吗 不是 惯性是物体本身固有的一种属性 而力是物体之间的相互作用 2 牛顿第一定律 3 牛顿第一定律的应用 1 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 必然是向前跌倒 而如果你脚踏西瓜皮 必然是向后倒 2 高空中水平匀速飞行的轰炸机 每隔相同的时间投下一颗炸弹 不计空气阻力 那么这些炸弹的运动轨迹是 A 在空中的排列情况是一条抛物线B 在空中的排列情况是一条竖直线C 在空中的排列情况是一条水平线D 落地点是不等间距的 B 3 牛顿第一定律的应用 3 下列关于惯性的说法中 正确的是 A 物体只有在静止时才具有惯性B 物体运动速度越大 其惯性也越大C 太空中的物体没有惯性D 不论物体运动与否 受力与否 物体都具有惯性 D 3 牛顿第一定律的应用 4 火车在长直水平轨道上匀速行驶 车厢内有一个人向上跳起 发现仍落回到车上原处 这是因为 A 人跳起后 车厢内的空气给人一个向前的力 这力使他向前运动B 人跳起时 车厢对人一个向前的摩擦力 这力使人向前运动C 人跳起后 车继续向前运动 所以人下落后必定向后偏一些 只是由于时间很短 距离太小 不明显而已D 人跳起后 在水平方向人和车水平速度始终相同 D 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 所以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 解答 这个设想不符合物