第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律

第四章力与运动,第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律,西樵高级中学黎锦志,粤教版,情景引入,静止的卡车，只有用力才能使它运动,你认为力与运动，存在怎样的关系？,（一）亚里士多德的观点,2.在当时的年代科学并不发达，人们探究自然规律常常从经验出发，经过简单思考。,一、力和运动的关系,1.内容：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止，力是维持物体运动的原因。,（二）伽利略的观点,2.他是怎样得到这个结论的？在他的方法里，有哪些理想化的条件？,理想实验,1564-1642，意大利,物体的运动并不需要力来维持。,1.观点内容：,光滑、忽略摩擦力；,有一条水平、无限长的轨道,3.伽利略的研究方法经历了哪些步骤？,基于事实：,猜想：,得出结论：物体在水平面做匀速运动不需要外力维持,小球先加速，再减速,若小球沿光滑水平面运动，做匀速直线运动,4.伽利略研究方法的意义,伽利略：,伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开始，他成为整个近代科学之父.-爱因斯坦,事实,猜想,理想实验,科学论证,结论,A.图a中先在倾角较小的斜面上进行实验，其目的是使时间测量更容易,B.图a通过对自由落体运动的研究，合理推出小球在斜面上做匀变速直线运动,C.图b中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成,D.图b的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持,练习1.（多）伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图(a)和图（b）分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，下列说法正确的是（）,图a,图b,AD,(三）牛顿的观点,16431727，英国,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止，这就是牛顿第一定律。,牛顿第一定律包含几重意思，分别是什么？,1.一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,这种性质叫做惯性；,2.力不是维持物体运动的原因，而是改变运动状态的原因。,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。,二、牛顿第一定律,练习2以下物体运动状态发生改变的是（）,A.匀速直线运动的飞机,B.由静止开始启动的火车,C.正在刹车的小车,D.匀速转弯的自行车,BCD,2.牛顿第一定律的意义：,牛顿第一定律使人们对力和运动之间关系的认识走上正确道路，为力学的发展奠定牢固的基础。,3.惯性,（1）惯性是物体的固有属性，任何物体不管处于任何状态均有惯性；,（2）物体的惯性大小仅由质量决定。质量是衡量惯性大小唯一的量度。,（3）惯性的本质：,物体对其运动状态变化的一种抗拒特性。,惯性越大，,运动状态改变就困难。,练习2：如图所示，在一辆表面光滑的小车上，放有质量分别为m1、m2的两个小球，随车一起做匀速直线运动。当车突然停止，则对两小球的运动情况判断正确的是(设车无限长，其他阻力不计)（）,m1,m2,A.一定相碰,B.一定不相碰,C.不一定不相碰,D.无法确定,B,学以致用：汽车中的惯性,汽车加速时，身体后倾,汽车刹车时，身体前倾,坐在后排的乘客有必要也扣安全带吗？,从2016年6月开始，深圳后排乘客不系安全带司机最高罚500元,学以致用：安全带,练习3：在一次交通事故中，一辆载有接近6吨水泥桩管的载重汽车由于紧急制动，结果车厢上的水泥桩管向前冲出，压扁驾驶室关于这起事故原因的物理分析正确的是（）A由于汽车紧急制动，后面的水泥桩柱获得了向前的冲力，挤压驾驶室B由于汽车紧急制动，使其惯性减小，而水泥桩惯性较大，所以继续向前运动C由于车厢上的水泥桩管所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动D由于车厢上的水泥桩管有惯性，在汽车制动时，继续向前运动，压扁驾驶室,D,学以致用：载重汽车刹车,如果你能不能给这些运载重物的货车司机一些建议？,1.了解中国古代对力和运动的认识,三、立德树人教育,从伽利略单摆到理想实验,2.小事物大道理,世界上不缺少美,只是缺少发现美的眼睛,小结：,伽利略理想斜面实验否定了亚里士多德的观点，并为人类研究科学开辟了正确的研究方法；牛顿在伽利略等人的研究基础上得出牛顿第一定律，明确支持力是改变运动状态的原因；一切物体都具有惯性。惯性是物体的固有属性，只与质量有关,巩固练习：,1.对于一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是（）A采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明：可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B“强弩之末势不能穿鲁缟”，这表明强弩的惯性减小了C货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性D月球探测器成功登月后，其重力与惯性都减小了,C,2.火车在长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在（）A.手的后方B.手的前方C.落在手中D.无法确定,C,3.如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()A沿斜面向下的直线B竖直向下的