4.1 牛顿第一定律.ppt

1、4、1牛顿第一定律,我之所以看的远，是因为我站在巨人的肩膀上。牛 顿,运动学：在力学中，只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科，叫运动学。,动力学：在力学中，研究运动和力的关系的分科，叫动力学。 运动学是研究动力学的基础，但只有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，才能够创造条件来控制物体的运动。,动力学的奠基人是牛顿（Newton England) 动力学的核心内容是牛顿运动定律,思考：能否说力是维持运动的原因？,亚里士多德的观点,1.在运动的观察中我们看到,物体在水平面上运动,需要借助外力才能维持,如果外力停止作用,物体就要静止下来.这是因为地面上

2、的物体都跟地球一样,它们的“自然本性”静止 即:有力就运动,没有力就静止 力是维持物体运动的原因. 你赞成还是反对亚里士多德的观点? 你的生活经验感受是这样的吗？ 光凭直觉和思维所做的判断往往是靠不住的！,亚里士多德是怎样一个人？,恩格斯称亚里士多德是最博学的人。亚里士多德的研究涉及生物、天文、气象、数学和物理等，成果十分丰富，是西方文化的奠基人。他追求以世界的本来面目来说明各种自然现象。 黑格尔称其为人类的导师. 哈佛大学的校训：让柏拉图与你为友，让亚里士多德与你为友，更重要的，让真理与你为友,伽利略 (Galileo,1564-1642),在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻

3、力的缘故.,伽利略的理想斜面实验,A,B,C,D,E,v,物体的运动不需要力来维持,伽利略的理想实验的过程认识；,1、从现实出发，从一个斜面上能到另一个斜面上。,2、从理想出发，不计阻力，能达到另一个斜面上等高处。,3、从现实出发，减小倾角，小球运动越来越远，时间越来越长。,4、从理想出发，角度减为零小球将永远运动下去。,伽利略的观点,1.伽利略的理想实验 2.伽利略的观点: 水平面上的物体，假设没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度永远运动下去，即物体的运动不需要力来维持。,伽利略的思想方法与意义 （1）伽利略用“实验+科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点。,伽利略的理想斜面实

4、验虽然是想象中的实验，但这个实验反映了一种物理思想，它是建立在可靠的事实基础之上的，以事实为依据，以抽象思维为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻的揭示自然规律。,（2）第一次确立了物理实验在物理研究中的基础地位。,（3）揭示了力不是维持物体运动的 原因。,笛卡儿 (Descartes,1596-1650),如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。他还认为，这应该成为一个原理，它是人类整个自然观的基石。,牛顿 (Newton,1642-1727),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,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. 2 含义,a. 物体在不受力时,总保持匀速直线状态或静止状态. 力不是维持物体运动的原因.,牛顿第一定律,b. 物体运动状态的改变需要外力的作用. 力是改变物体运动状态原因.,c. 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。一切物体都有惯性.,2、自然界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0的状态来代替它，或者说合力为0与不受外力是等效的。 这样就使得牛顿第一定律在

6、实际应用中有了实际意义。,1、牛顿第一定律定性揭示了运动和力的关系：,力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。,2、牛顿第一定律指出了物体的一种属性-惯性,惯性,一、定义： 物体具有保持原来匀速直线运动或静止状态的性质，我们把这种性质叫做惯性。,牛顿第一定律也称惯性定律,1 、普遍性：一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性。,2、无关性：惯性的大小只与物体的质量有 关，与其他因素如受力情况、运动情况无关,二、惯性的理解,3、唯一性：质量是惯性大小的唯一量度。,4、惯性的表现形式： （1）在不受力条件下，惯性表现出“保持”“原来 的”运动状态，有“惰性”的意思。 （2）在受力条件

7、下，惯性表现为运动状态改变 的难易程度，质量越大，惯性越大，对改变运动 状态的“抵抗性”越大，运动状态越难以改变。,思考练习,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。,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。,小结： 1、惯性大小反映物体运动状态改 变的难易程度,2、质量是物体惯性大

8、小的唯一量 度，一切物体都有惯性。,3、惯性是物体的固有属性与物体 的速度大小、受力情况无关,惯性参考系,课堂练习 1、关于伽利略理想实验,下列认识正确的是 A.理想实验是不科学的假想实验 B.理想实验所得到的结论是不可靠的 C.理想实验是一种科学方法 D.牛顿第一定律描述的是一种理想化状态,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,演示,B,返回,3.（2003上海理综卷 50）理想实验有时更能深刻地反

9、映自然规律，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是实验事实，其余是推论 减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度； 两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面； 如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度； 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动 请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列,在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论下列关于事实和推论的分类正确的是（ ） A、是事实，是推论 B、是事实，是推论 C、是事实，是推论 D、是事实，是推论,B,4.下列关于惯性的说法中,正确的是 A.物体只有在

10、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,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。,5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,解析：由于人具有惯性，当人向上跳起时仍然保持火车运行的速度，此后人在水平方向不受外力，根据牛顿第一定律将保持匀速直线运动，人的水平分运动与火车的运动相同，所以人仍会落回原处。,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