第一节科学探究：牛顿第一定律

1、1,第七章 力 与 运 动 第一节 科学探究：牛顿第一定律,2,从以下力学现象中你有什么发现?,对静止的物体轻轻施加一个水平方向的拉力，物体沿水平方向运动，撤去拉力后，物体停了下来。,1、【想一想】,一、牛顿第一定律,3,用铁锤敲击钉子，钉子向下运动陷入木板中，停止敲击，钉子就不再下陷。,对陷入雪地里的汽车施加水平的推力，汽车就沿水平方向运动了，撤去推力，车就会停下来。,4,静止的足球用脚施加力后会飞出去,以上力学现象中似乎具有一个共同特征:,物体的运动需要力的作用，若不受力，物体就不会运动或停止运动。,5,要维持物体做匀速运动，就必须给物体施加一恒定的力。不受力而一直运动的物体是不存在的。,

2、真聪明,竟然和我的观点是一致的,亚里士多德 (Aristotle,前384-前322),恩格斯评价他:最博学的人 古希腊著名的科学家和哲学家,力是维持物体运动的原因!,6,伽利略 (Galileo,1564-1642),关闭了发动机的火车，虽然继续运行，但是最后也将停下来。火车为什么会停下来呢?,假如没有摩擦力的作用，那火车的运动状态又会有什么变化呢？,思考：关闭发动机的火车是怎样运动的,物体的运动不需要力来维持,伽利略理想斜面实验,运动物体如果不受其它物体的作用，其运动会是匀速的，而且将会永远运动下去。,物体的运动不需要靠力来维持,两种说法哪个是正确的？,力是维持物体运动的原因,2、实验探究

3、：阻力对物体运动的影响,10,运动的物体，如果不受其他物体的影响，会一直运动下去吗？,让滑块从斜面滑下，逐渐减小平面的粗糙程度，测量滑块的运动距离，并推论当平面没有摩擦力时滑块的运动情况。,（1）、提出问题,（2）、设计实验,11,控制变量法,相同的初速度 使小车到达水平面具有,1.滑块从同一高度滑下,2.同一小车,3.同一斜面,4.使滑块从斜面顶端自由滑下,实验中需要控制哪些影响因素，如何控制，目的是什么?,实验器材： 斜面、粗糙程度不同的木板、滑块、刻度尺等 需要记录哪些信息？ 水平面表面上的材料、滑块的滑行距离,最大,最短,较长,较大,最长,较小,（3）、进行实验与收集证据,实验现象：,

4、运动的滑块小球减速并最终停下来的原因是受到摩擦阻力的作用。,1、为什么每次都要让同一滑块从同一斜面、同一高度由静止释放？ 2、滑块在平面上滑动的路程与什么因素有关？有何关系？ 3、滑块为什么最终会停下来？（滑块停下来的原因是什么？）,（4）【分析论证】,请思考下列问题：,得出：在其他条件相同时，平面越光滑，滑块受到的摩擦力越小，滑块运动得越远,最大,最短,较长,较大,最长,较小,？,阻力为零,想象,光滑表面,如果我们想像一下，假设滑块是在光滑的水平表面（没有了摩擦阻力）运动，推理一下，滑块会如何运动下去？,实验结论:,物体的运动不需要力来维持,！,力是改变物体运动状态的原因。,牛顿总结了前人的

5、经验，指出了加速和减速的原因是什么，并指出了这个原因跟运动的关系，这就是牛顿第一定律。这个结论是建立在可靠的事实基础之上，通过科学推理而得到的。,艾萨克 牛顿 （Issac Newton， 1642年1727年 ）,实验方法：,控制变量法、 理想实验法,一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。,3、牛顿第一定律：,1）一切物体都遵守牛顿第一定律。,4）物体的运动不需力来维持。,5）牛顿第一定律不是实验定律。,2）“牛顿第一定律”表达了物体不受外力时的运动 规律,3）物体不受力时，原来静止总保持静止，原来运动就总保持原来的速度和方向匀速直线运动下去。,18,原来小球和铁片

6、都处于什么状态？,后来铁片被弹走，小球的状态变了吗？,小球没有被弹走,仍然保持原来的 状态不变。这说明原来静止的小球在不受外力作用时仍保持静止状态。,静止,演示实验1,二、惯性,19,原来小车和小球都处于_状态。,后来小车遇到障碍物受力停下来，小球仍保持_状态。,运动,运动,小球没有停止，仍然保持原来的 状态不变。这说明原来运动的小球在不受外力作用时仍保持运动状态。,运动,演示实验2,1、惯性：物体保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质叫惯性。,（1）、惯性是物体的固有属性，一切物体在任何时候,任何 状态下都具有惯性.,（2）惯性大小只与质量有关 惯性与物体的运动状态、是否受力等外部条件无关

7、。,（3）、惯性现象：在一定条件下，物体由于惯性而显现出来 的现象。,牛顿第一定律也叫惯性定律,2、惯性的理解,跑动中的人，脚被绊住，为什么会向前倒？,跑动中的人开始向前运动，脚被绊停止，而身体有惯性，要保持向前的运动状态，继续向前运动，所以人向前摔倒。,当汽车刹车时，人的脚底由于摩擦而随之静止，人的上身由于惯性，会保持继续向前运动的状态，所以刹车或减速时，人会向前倾。,汽车突然刹车,当汽车从停止状态起动时，人的脚底由于摩擦而随之运动，人的上身由于惯性，仍保持原来慢速行驶的运动状态，所以加速时，人会后仰。,汽车突然加速,我们常常利用惯性,掷铅球,投篮,跳远,紧固锤头,也要避免惯性带来的危害,雨

8、雪天减速,开车系安全带,三、牛顿第一定律的重要贡献是： （1）力不是维持物体运动的原因 （2）力是改变物体运动状态的原因。,一、人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终由牛顿分析事实，总结，概括，推理出牛顿第一定律。,小结：,二、牛顿第一定律： 一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。,惯性是物体本身的一种属性,一切物体都有惯性,即无论物体是静止还是运动,无论物体是受力还是不受力,在任何时候,任何状态下都具有惯性.,四、惯性,（1）惯性的应用,套紧斧头、拍打灰尘、抖

9、落伞上的雨滴、投球、跳高、跳远、洗衣机脱水、,（2）惯性的防止,系安全带、限制车速、保持车距、卡车限载,例题：,例1正在做曲线运动的物体，若它所受到的外力同时消失，那么它将（ ） A物体立即停下来 B物体继续做曲线运动 C物体将做匀速直线运动 D物体将改变运动方向,C,例2关于力和运动的关系，下列说 法正确的是（ ） 物体受力才会运动 力使物体的运动状态发生改变 停止用力，运动的物体就会停止 力是使物体保持静止或匀速直线 运动状态的原因,B,1.关于伽利略理想实验，以下说法正确的是（） A完全是理想的，没有事实为基础 B是以可靠事实为基础的，经科学抽象深刻反映自然规律的 C没有事实为基础，只是

10、理想推理 D以上说法都不对,B,课堂练习：,2.伽利略的斜面实验证明了（） A要物体运动必须有力的作用，没有力的作用的物体将静止 B要物体静止必须有力的作用，没有力的作用的物体就运动 C物体不受外力作用时，一定处于静止状态 D物体不受外力作用时总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,D,3.下列哪些现象是利用惯性的（ ） A.拍打衣服时，灰尘脱离衣服 B.司机和前排的乘客要系安全带 C.洗完手后，用力甩掉手的水滴 D.跳远运动员起跳前要尽力助跑,ACD,4、关于惯性的说法正确的是（ ） A.惯性是指物体原来静止的总有保持静止、原来运动的总有保持匀速直线运动的性质 B.要使物体开始运动必须有力的作用，而保持物体运动是不需要力的，故静止的物体有惯性，而运动的物体没有惯性 C.刹车时，乘客向前倾，说明