牛顿第一定律.ppt

1、4.1 牛顿第一定律,第四章 牛顿运动定律,1、理想实验的魅力,同学们想一下： 用手推书,书在手的作用下通过一段距离,把手撤离，书会做什么运动？,书 会 停 下 来,也就是说手对书停止作用之后,由此古希腊学者亚里士多德得到结论：,必须有力作用在物体上，物体才运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方。也就是说，力是维持物体运动的原因。,踩自行车的时候，脚停止用力时，车 会不会立即停下来？,不会,即自行车的运动并不需要力来维持,亚里士多德的观点两千多年来一直被人们奉为真理。直到17世纪，伽利略才第一个提出质疑。,伽利略(Galileo,1564-1642),爱因斯坦：伽利略的发现以及他所应用的科

2、学的推理方法是人类思想史上的最伟大的发现之一，而且标志着物理的真正开端。,一旦物体具有某一速度，如果它不受力，物体将保持这个速度匀速直线运动下去。 伽利略基于摩擦力使水平面上的物体停下来的这一可靠事实为基础，设计了一个实验，并进行了科学推理。,伽利略认为,伽利略理想实验,推理演示实验,思路,客观事实：小球从一个斜面的高处滚下，会滚上另一个对接的斜面，摩擦力越小，越接近原来的高度。 假想：摩擦力大小为零，观察小球在另一个斜面的运动情况。 推理：小球将会达到同一高度。对接斜面角越小，运动距离越远。对接斜面倾角为零，小球永远运动。,实验,实验,实验,实验中，球在右侧斜面上减速上行，几乎上升到原来的高

3、度。 实验中，球在右侧斜面上也几乎上升到原来的高度，但通过的路程比实中要长。 实验中，球再也达不到原来的高度，而要沿水平面以恒定的速度持续运动。,观点:力不是维持物体运动的原因.,例1：理想实验有时更能深刻地反映自然规律伽利略设计了一个如图所示的理想实验，他的设想步骤如下： 减小第二个斜面的倾角，小球在这个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，最后使它成为水平面，小球将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_ (只要填写序号即可)在上述的设

4、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有关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,对伽利略理想实验的认识,减小第二个斜面的倾角，小球在这个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，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动,物理情景 ：可靠的事实,第1步,理想化的推论,第2步,进一步的推论,第3、4步,解析,对伽利略理想实验的认识,例1：理想实验有时更能深刻地反映自然规律伽利略设计了一

5、个如图所示的理想实验，他的设想步骤如下： 减小第二个斜面的倾角，小球在这个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，最后使它成为水平面，小球将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_ (只要填写序号即可)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有关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,图411,对伽利略理想实验的认识,B,笛卡儿 (Descartes,159

6、6-1650),如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。,存在的问题：伽利略和笛卡尔对物体的运动作了准确的描述，但是没有指明原因是什么，这个原因跟运动的关系是什么。,笛卡儿的补充与发展,这些科学理论，是不全面的，是不完善的。,维持运动不需要力,不受力时，是怎样运动,因为，他们只研究了一开始是运动的物体不受力时，会怎样-；没有研究一开始是静止的物体，不受力时，又会怎样呢？-,阻力对物体运动的影响,匀速直线运动,伽利略的伟大发现,牛顿总结了前人的经验，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。,艾萨克

7、牛顿 （Issac Newton， 1642年1727年 ）,艾萨克 牛顿 （Issac Newton， 1642年1727年 ）,一切物体,1、一开始是运动的,2、一开始 是静止的,不受力时,保持匀速直线运动,保持静止状态,如果说，我比别人看得远的话，是因为我站在巨人的肩膀上-,2、牛顿第一定律 惯性定律,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,直到有外力迫使它改变这种状态为止。,牛顿第一定律表明,物体不受外力时的状态是匀速直线运动状态或静止状态(规律);说明力不是维持物体运动的原因。,外力的作用是迫使物体改变其运动，说明力是使物体运动速度改变的原

8、因。,不受外力作用的物体是不存在的, 合外力为零相当于不受外力作用。,一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质(惯性)。,3、惯性与质量,惯性：物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。惯性是一种性质，惯性现象随处可见。 任何物体不论是运动的，还是静止的；不论运动的快还是慢；也不论受力与否，都有惯性。,研究车上的木块的运动情况,车启动时，车上的木块由于惯性，要保持原来的静止状态。所以它要向后倾倒。车制动时，要停下来，而车上的木块由于惯性，要保持原来的运动状态，要继续向前运动。所以它要向前倾倒。,示例,惯性是物体的固有属性,惯性大小只和质 量有关。 一切物体都具有惯性，物体的运

9、动并非 一定需要力来维持。,物体具有惯性是无条件的.,描述物体惯性的物理量是 质量,质量大,惯性大;质量小,惯性小. 惯性越小,越容易改变运动状态.,1. 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.,2. 惯性不是力,在解答问题时,只能说“由于惯性” 、 “具有惯性”.而不能说“受到惯性” 、 “由于惯性的作用” 、 “克服惯性”等,否则就将惯性和作用混为一谈.,3. 所有的物体都有惯性,但不同物体的惯性大小是不同的,物体的惯性只与物体的质量有关,物体的质量越大,惯性越大,质量是物体惯性的量度.,1.伽利略

10、实验说明力不是维持物体的速度的原因，而是改变物体运动状态，即改变物体速度的原因。 2.一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。 3.描述物体惯性的物理量是质量。,课堂小结,A人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后， 才会落在车厢的原来位置。 B人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳 起后，将落在起跳点的后方。,例2.根据牛顿运动定律，以下选项中正确的是,C人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳 起后，将落在起跳点的后方。 D人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳 起后，将落在起跳点的后方。,课堂练习,1下列关于运动和力的关系的说法中正确的是() A力是产生物体运动的原因 B力是维持物体运动的原因 C力是改变物体运动状态的原因 D力是保持物体速度不变的原因,C,D,3如图所示，在一辆表面光滑的小车上有质量分别为m1、m2的两个小球（m1m2）随车一起运动。当车突然停止时，如不考虑其他阻力，设小车足够长，则两球（ ） A. 一定相碰 B. 一定不相碰 C. 不一定