牛顿第一定律运动和力运动和力牛顿的故事牛顿的故事 牛顿（牛顿（16421727）是英国著名的）是英国著名的 物理学家和数学家，在力学、光学、天文学、数学等方面物理学家和数学家，在力学、光学、天文学、数学等方面 有巨大贡献，他发现了万有引力定律和光的色散，总结概括有巨大贡献，他发现了万有引力定律和光的色散，总结概括 出出了著名的牛顿运动三定律，奠定了经典物理学的基础。了著名的牛顿运动三定律，奠定了经典物理学的基础。 牛顿自幼喜欢读书和思考。牛顿读书和思考时非常专心，牛顿自幼喜欢读书和思考。牛顿读书和思考时非常专心， 由由 此闹出很多笑话。一次，他一边读书一边煮鸡蛋，等他揭开锅准此闹出很多笑话。一次，他一边读书一边煮鸡蛋，等他揭开锅准 备备吃鸡蛋的时候，发现锅里煮的竟是自己的怀表。还有一次，他吃鸡蛋的时候，发现锅里煮的竟是自己的怀表。还有一次，他 请一请一位朋友吃饭，菜已摆到桌上，可是牛顿突然想到一个问题并位朋友吃饭，菜已摆到桌上，可是牛顿突然想到一个问题并 回到自回到自己的书房，很久也不出来。朋友等得不耐烦，便自己吃起来，还把己的书房，很久也不出来。朋友等得不耐烦，便自己吃起来，还把牛顿的那一份也吃了，骨头留在盘子里，然后不辞而牛顿的那一份也吃了，骨头留在盘子里，然后不辞而 别。牛顿从别。牛顿从书房里出来，看到盘子里的骨头，自言自语地说：书房里出来，看到盘子里的骨头，自言自语地说：“我还以为自己我还以为自己没吃饭呢，原来已经吃过了。没吃饭呢，原来已经吃过了。” 牛顿在科学上作出了重大的贡献，获得了崇高的荣誉，但是牛顿在科学上作出了重大的贡献，获得了崇高的荣誉，但是 - 他非常尊重前人的研究成果。他说：他非常尊重前人的研究成果。他说：“如果说我曾经如果说我曾经 - 看得远一些，那是因为我站在巨人们的肩上。看得远一些，那是因为我站在巨人们的肩上。”运动和力有什么关系？ 物体要运动起来该怎么办？ 一个运动的物体如果不受力了，这个物体会如何运动？想想议议：维持运动需要力吗？你一定有过这样的生活经验：在平地上骑自行车的时候，即使不踩踏板，车会前进一段距离，但因为没有继续用力，它最终还是要停下来。生活中常会遇到这类现象。例如：关闭的发动机的列车会停下来 自由摆动的秋千会停下来 还有打出去的球也会停下来 20002000多年前，古希腊哲学家亚里士多德根据当多年前，古希腊哲学家亚里士多德根据当时人们对运动和力的关系的认识提出一个观点：时人们对运动和力的关系的认识提出一个观点： 一、历史回顾：1 1、亚里士多德的观点：、亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，才能使物体保持运动状态。 力是维持物体运动的原因2 2、伽利略实验伽利略实验. .swfswf伽利伽利略略理想实验理想实验 物体的运动不需要靠力来维持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实验次数实验次数 表面材料表面材料 阻力大小阻力大小 滑行距离滑行距离 1 1毛巾毛巾 2 2粗布条粗布条 3 3木板木板最大最短较长较大最长较小二 探究：阻力对物体运动的影响结论：平面越光滑，小车运动的距离越，说明小车受到的阻力越 ，速度减少得越。探究：1.swf阻力力对物体运动的影响 运动的车减速减速并最终停下来的原因是受到摩擦阻力受到摩擦阻力的作用。 1、为什么每次都要让同一小车同一小车从同一斜面、同一高度由静止释放？ 2、小车在平面上滑动的路程与什么因素有关？有何关系？ 3、小车为什么最终会停下来？（小车停下来的原因是什么？）【分析论证分析论证】请思考下列问题：请思考下列问题：实验实验次数次数 表面材料表面材料 阻力大小阻力大小 滑行距离滑行距离 1 1毛巾毛巾 2 2粗布条粗布条 3 3木板木板最大最短较长较大最长较小？阻力为零想象想象想象想象光滑表面光滑表面 如果我们想像一下，假设小车是在光滑的水平表面（没有了摩擦阻力）运动，推理一下，小车会如何运动下去？实验结论:物体的运动不需要力来维持 这个结论是通过实验进行证实的吗？ 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，它不可能通过实验来证实，但是它的结论是符合科学道理的。 法国科学家笛卡尔补充和完法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的论点，提出：如果善了伽利略的论点，提出：如果没有其它原因，运动的物体将继没有其它原因，运动的物体将继续以同一速度续以同一速度沿着一条直线运动沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来既不会停下来，也不会偏离原来的方向的方向 伽利略和笛卡尔对物体的运动作了准确的描述，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但是没有指明原因是什么，这个原因跟运动的关系是什么。什么。存在的问题：存在的问题：笛卡尔的观点：笛卡尔的观点： 牛顿总结了前人牛顿总结了前人的经验，指出了加速的经验，指出了加速和减速的原因是什么，和减速的原因是什么，并指出了这个原因跟并指出了这个原因跟运动的关系，这就是运动的关系，这就是牛顿第一定律。牛顿第一定律。艾萨克艾萨克 牛顿牛顿 （Issac Newton， 1642年年1727年年 ） 三、三、牛顿第一定律：牛顿第一定律：惯性：惯性：物体保持物体保持原来原来静止状态或匀速直线运动状态静止状态或匀速直线运动状态的性质叫惯性。的性质叫惯性。 （1）、）、惯性是物体的固有属性。惯性是物体的固有属性。（2）、）、质量质量-是惯性大小的是惯性大小的唯一唯一量度量度。 惯性与物体的运动状态、所处位置等外部条件无关惯性与物体的运动状态、所处位置等外部条件无关。（3）、）、惯性现象：惯性现象：在一定条件下，物体由于惯性而显现出来在一定条件下，物体由于惯性而显现出来 的现象。的现象。 能正确解释惯性现象。能正确解释惯性现象。牛顿第一定律也叫牛顿第一定律也叫惯性定律惯性定律小车实验小车实验解释下列惯性现象：解释下列惯性现象：1 1、汽车紧急刹车时的惯性现象。、汽车紧急刹车时的惯性现象。2 2、汽车起动时的惯性现象。、汽车起动时的惯性现象。3 3、拍打衣服可出去灰尘。、拍打衣服可出去灰尘。4 4、使劲甩手可把手上的水甩掉。、使劲甩手可把手上的水甩掉。5 5、工人用铁锹把煤扔到炉火中。、工人用铁锹把煤扔到炉火中。6 6、向下重击榔头柄，榔头会夹紧木柄。、向下重击榔头柄，榔头会夹紧木柄。7 7、跳起后，仍会落回原处，而不会被高速自转的、跳起后，仍会落回原处，而不会被高速自转的 地球抛下。地球抛下。8 8、宇航员走出飞船后，仍能与飞船、宇航员走出飞船后，仍能与飞船“并肩并肩”前进，前进， 而不会落在飞船后面。而不会落在飞船后面。维持运动需要力吗？n n你一定有过这样的生活经验：在平地上骑自行车的时候，即使不踩踏板，车会前进一段距离，但因为没有继续用力，它最终还是要停下来。生活中常会遇到这类现象。例如：关闭的发动机的列车会停下来 自由摆动的秋千会停下来 还有打出去的球也会停下来例题分析：例例1 1正在做曲线运动的物体，若它所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（受到的外力同时消失，那么它将（ ）A A物体立即停下来物体立即停下来 B B物体继续做曲线运动物体继续做曲线运动C C物体将做匀速直线运动物体将做匀速直线运动 D D物体将改变运动方向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【例例1】用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当绳用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当绳子突然断裂，小球将子突然断裂，小球将 A保持原来的圆周运动状态保持原来的圆周运动状态B保持绳断时的速度作匀速直线运动保持绳断时的速度作匀速直线运动C小球运动速度减小，但保持直线小球运动速度减小，但保持直线D以上三种都有可能以上三种都有可能【分析分析】原来小球受绳拉力作用在作圆周运动，当绳子突然断裂，原来小球受绳拉力作用在作圆周运动，当绳子突然断裂，小球在光滑水平方向上就小球在光滑水平方向上就没有没有再受到力了，因此小球将再受到力了，因此小球将保持保持绳断时绳断时刻的速度大小和方向而运动刻的速度大小和方向而运动 【解答解答】B 有关牛顿第一定律的例题有关牛顿第一定律的例题【例例2】下列说法正确的是下列说法正确的是 A物体不受力作用就一定静止物体不受力作用就一定静止B物体不受力作用就一定是匀速直线运动物体不受力作用就一定是匀速直线运动C物体受力才能运动物体受力才能运动D以上说法都是错误的以上说法都是错误的【分析分析】牛顿第一定律指出，物体不受外力作用时，物体将保牛顿第一定律指出，物体不受外力作用时，物体将保持静止或匀速直线运动说明物体持静止或匀速直线运动说明物体可以有两种表现状态可以有两种表现状态，同时，同时也说明物体不受力时也能运动，也说明物体不受力时也能运动，力不是维持物体运动的原因力不是维持物体运动的原因 【解答解答】D 1.1.关于伽利略理想实验，以下说法正确关于伽利略理想实验，以下说法正确的是（）的是（）A A完全是理想的，没有事实为基础完全是理想的，没有事实为基础 B B是以可靠事实为基础的，经科学抽是以可靠事实为基础的，经科学抽象深刻反映自然规律的象深刻反映自然规律的 C C没有事实为基础，只是理想推理没有事实为基础，只是理想推理 D D以上说法都不对以上说法都不对B课堂练习：2.2.伽利略的斜面实验证明了（）伽利略的斜面实验证明了（）A A要物体运动必须有力的作用，没有力要物体运动必须有力的作用，没有力的作用的物体将静止的作用的物体将静止B B要物体静止必须有力的作用，没有力要物体静止必须有力的作用，没有力的作用的物体就运动的作用的物体就运动C C物体不受外力作用时，一定处于静止物体不受外力作用时，一定处于静止状态状态D D物体不受外力作用时总保持原来的匀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速直线运动状态或静止状态D3.3.关于牛顿第一定律的说法中正确的是（）关于牛顿第一定律的说法中正确的是（） A A物体在任何情况下始终处于静止状态或匀物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态速直线运动状态 B B物体运动需要靠力来维持物体运动需要靠力来维持 C C牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动速度改变原因状态的原因，又揭示了运动速度改变原因 D D牛顿第一定律反映物体不受外力作用时的牛顿第一定律反映物体不受外力作用时的运动规律，即始终处于匀速直线运动状态运动规律，即始终处于匀速直线运动状态C三、牛顿第一定律的重要贡献是：三、牛顿第一定律的重要贡献是：（1 1）力不是维持物体运动的原因）力不是维持物体运动的原因（2 2）力是改变物体运动状态的原因。）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，它是经过时间的。物体在不受力时的运动规律，它是经过亚亚里士多德里士多德对人们近两千年的对人们近两千年的思想束缚思想束缚，伽利略伽利略的的科科学推理学推理，才最终由，才最终由牛顿牛顿分析事实分析事实，总结，概括，推总结，概括，推理理出牛顿第一定律。出牛顿第一定律。小结：小结： 从牛顿第一定律知道从牛顿第一定律知道, ,物体有保持匀速直物体有保持匀速直线运动状态和静止状态的性质线运动状态和静止状态的性质. .得到惯性的得到惯性的概念概念: :任何物体都有保持匀速直线运动状任何物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质态或静止状态的性质, ,物体的这种性质物体的这种性质叫做惯性叫做惯性. .因此牛顿第一运动定律也叫惯性因此牛顿第一运动定律也叫惯性定律定律. .1. 1. 惯性是物体本身的一种属性惯性是物体本身的一种属性, ,一切物体一切物体都有惯性都有惯性, ,即无论物体是静止还是运动即无论物体是静止还是运动, ,无无论物体是受力还是不受力论物体是受力还是不受力, ,在任何时候在任何时候, ,任任何状态下都具有惯性何状态下都具有惯性. .2. 2. 惯性不是力惯性不是力, ,在解答问题时在解答问题时, ,只能说只能说“由由于惯性于惯性” 、 “具有惯性具有惯性”. .而不能说而不能说“受受到惯性到惯性” 、 “由于惯性的作用由于惯性的作用” 、 “克克服惯性服惯性”等等, ,否则就将惯性和作用混为一谈否则就将惯性和作用混为一谈. .3. 3. 所有的物体都有惯性所有的物体都有惯性, ,但不同物体的惯性但不同物体的惯性大小是不同的大小是不同的, ,物体的惯性只与物体的质量物体的惯性只与物体的质量有关有关, ,物体的质量越大物体的质量越大, ,惯性越大惯性越大; ;物体的质物体的质量越小量越小, ,惯性越小惯性越小, ,质量是物体惯性的量度质量是物体惯性的量度. .1.1.任何物体在任何情况下都具有惯性任何物体在任何情况下都具有惯性. .2.2.物体惯性的大小只与其质量有关物体惯性的大小只与其质量有关, ,质量质量小的物体小的物体, ,惯性小惯性小; ;质量大的物体质量大的物体, ,惯性惯性大大. .