七七 牛顿第一定律牛顿第一定律张茅乡中李强张茅乡中李强 抛石块抛出了人造卫星抛石块抛出了人造卫星 我们知道，物体受重力的作用，因而抛出的石块要落回地面，但是，当石块抛出的初速度越大，石块它就会飞得越远。牛顿曾设想过，从高山用不同的水平速度抛石块，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次离山脚远。如果没有空气阻力，当石块速度足够大时，它就永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造卫星。这样牛顿用平时我们抛石块这样的事，把石块抛出速度推到一个极限，想到人造卫星。如右图牛顿用这种极限思维方式绘出一幅人造卫星的原理图。这就是对现有事物的条件推向理想化，从而得到它的结论。 1 1. .理解惯性，会解释惯性现象理解惯性，会解释惯性现象 2 2. .认识体会理想实验法认识体会理想实验法 3 3. .理解牛顿第一定律理解牛顿第一定律从以下力学现象中你有什么发现从以下力学现象中你有什么发现? ?F F 对静止的课本等文具施加一个水平方向轻轻的拉力，课对静止的课本等文具施加一个水平方向轻轻的拉力，课本等沿水平方向运动，撤去拉力后，课本等停了下来。本等沿水平方向运动，撤去拉力后，课本等停了下来。用铁锤敲击钉子，钉子用铁锤敲击钉子，钉子向下运动陷入木板。停向下运动陷入木板。停止敲击，钉子就不再止敲击，钉子就不再下陷。下陷。对陷入雪地里的汽车施加水对陷入雪地里的汽车施加水平的推力，汽车就沿水平方平的推力，汽车就沿水平方向运动了。撤去推力汽车就向运动了。撤去推力汽车就会停下来会停下来. .静止的足球用脚施加力后静止的足球用脚施加力后会飞出去会飞出去以上力学现象中似乎具有一个共同特征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。停止运动。要维持物体做匀速运动，就必须给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直运动的物体是不存在的-力是维持物体运动的原因力是维持物体运动的原因! !真聪明真聪明, ,竟然和我的观竟然和我的观点是一致的点是一致的亚里士多德亚里士多德(Aristotle,(Aristotle,前前384-384-前前322)322)恩格斯评价他恩格斯评价他: :最博学的人最博学的人古希腊著名的科学家和哲学家古希腊著名的科学家和哲学家伽利略伽利略(Galileo,1564-1642)关闭了发动机的火车，虽然继续运行，关闭了发动机的火车，虽然继续运行，但是最后也将停下来。火车为什么会停但是最后也将停下来。火车为什么会停下来呢下来呢? ?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？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？摩擦力摩擦力力是维持物体运动的原因力是维持物体运动的原因力不是维持物体运动的力不是维持物体运动的原因原因时空对话时空对话力是改变物体运力是改变物体运动状态的原因动状态的原因你们如何用你们如何用实验证明你实验证明你们的结论？们的结论？斜面、粗糙程度不同的木板、小车斜面、粗糙程度不同的木板、小车 刻度尺等刻度尺等 控控制制变变量量法法使使小小车车到到水水平平面面具具有有相相同同的的初初速速度度1.1.小车从同一高度滑下小车从同一高度滑下2.2.同一小车同一小车 3.3.同一斜面同一斜面 4.4.使小车从斜面顶端自由使小车从斜面顶端自由滚下滚下需要记录哪些信息？需要记录哪些信息？实验中需要控制哪些影响因素，如何控制？目的是什么实验中需要控制哪些影响因素，如何控制？目的是什么? ? 需要哪些器材？需要哪些器材？平平面面越越来来越越光光滑滑摩摩擦擦力力越越来来越越小小小小车车运运动动的的越越来来越越远远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毛巾毛巾最大最大最短最短2 2棉布棉布较大较大较长较长3 3光滑木板光滑木板 较小较小长长实实验验现现象象运动物体如果不受其他物体的影响，会一直运动下去吗？运动物体如果不受其他物体的影响，会一直运动下去吗？ 假如平面足假如平面足够光滑，小车的够光滑，小车的运动情况会怎样运动情况会怎样？在完全没有摩擦阻力情况在完全没有摩擦阻力情况下，小车的运动方向永远下，小车的运动方向永远不改变，运动的距离很远不改变，运动的距离很远很远，将不会停下来。很远，将不会停下来。 ? ?由实验可知：由实验可知： 物体在没有受到外力作用时，其物体在没有受到外力作用时，其运动会是匀速的，而且将永远运动下去运动会是匀速的，而且将永远运动下去运动的运动的 笛卡儿笛卡儿补充了伽利略补充了伽利略的认识，指出：如果运动的认识，指出：如果运动物体不受到任何力的作用，物体不受到任何力的作用，它不会向左、右方向偏，它不会向左、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀将永远沿原来的方向做匀速直线运动。速直线运动。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。1.1.“一切一切”适用于所有物体；适用于所有物体；2.2.“总保持总保持”是指物体在不受外力作用时，只有静止或匀是指物体在不受外力作用时，只有静止或匀速直线运动两种可能速直线运动两种可能 3. 3.“或或”指两种状态必有其一，不同时存在指两种状态必有其一，不同时存在牛顿第一定律不是通过实验直接得出的，而是在大量实验牛顿第一定律不是通过实验直接得出的，而是在大量实验的基础上用推理的方法概括出来的。不能用实验直接证明。的基础上用推理的方法概括出来的。不能用实验直接证明。一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态直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。到有外力迫使它改变这种状态。 牛顿第一定律牛顿第一定律4.一切物体的运动状态发生改变时，一定一切物体的运动状态发生改变时，一定受受到外力的作用。到外力的作用。原来的小车和原来的小车和小球小球都处于什么状态？都处于什么状态？后来小车遇到障碍物后来小车遇到障碍物受力受力停下来，停下来，小球仍保持小球仍保持 。 运动状态运动状态运动状态运动状态小球小球没有没有停止，停止，仍然保持原来的仍然保持原来的 状态不变状态不变。这说明。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。原来运动的小球在不受外力作用时仍保持运动状态。运动运动演示实验演示实验物体都具有保持静止或匀速直线运动状态的物体都具有保持静止或匀速直线运动状态的性质。性质。图1图2惯性惯性静者恒静，静者恒静，动者恒动动者恒动惯性不是力惯性不是力, ,是物体的一种基本属性是物体的一种基本属性, ,仅与仅与物体的质量有关，质量越大惯性越物体的质量有关，质量越大惯性越 . .大大惯性与质量的关系惯性与质量的关系 物体都具有保持静止或匀速直线运动状物体都具有保持静止或匀速直线运动状态的性质。态的性质。惯性惯性固体具有惯性固体具有惯性气体具有惯性气体具有惯性液体具有惯性液体具有惯性一切一切静者恒静，动者恒动静者恒静，动者恒动不能说物体受到惯性力不能说物体受到惯性力或者受到惯性的作用，或者受到惯性的作用，而是而是物体具有惯性物体具有惯性惯性的利用与防止惯性的利用与防止1.1.下列关于牛顿第一定律建立的说法中正确的下列关于牛顿第一定律建立的说法中正确的是（是（ ）A.A.它是通过理论推倒出来的它是通过理论推倒出来的 B.B.它是通过实验直接得出的它是通过实验直接得出的C.C.它是可以通过实验验证的它是可以通过实验验证的D.D.它是以实验事实为基础，通过推理、想象而总结出它是以实验事实为基础，通过推理、想象而总结出来的来的D D2.2.下列说法中错误的是（下列说法中错误的是（ ）A.A.正在运动的物体，如果所受的外力同时消失，正在运动的物体，如果所受的外力同时消失，将沿直线继续运动将沿直线继续运动B.B.原来静止的物体，只有受到力的作用才会运动起来原来静止的物体，只有受到力的作用才会运动起来C.C.原来静止的物体，不受外力作用仍保持静止原来静止的物体，不受外力作用仍保持静止D.D.正在运动的物体，如果所受的外力突然同时消失，正在运动的物体，如果所受的外力突然同时消失，将停止运动将停止运动D D3.3.在匀速在匀速行驶行驶的船内，小明向上抛起一个小球，小球的船内，小明向上抛起一个小球，小球将会落到（将会落到（ ）A.A.小明的前方小明的前方 B.B.小明的后方小明的后方C.C.小明的手中小明的手中 D.D.无法判断无法判断C C4.4.做伽利略实验时做伽利略实验时, ,每次做实验都用同一小车每次做实验都用同一小车, ,从同样高从同样高的斜面上运动下来的斜面上运动下来, ,使它在三种平面上开始运动时的速度使它在三种平面上开始运动时的速度相同，则下列有关这个实验的说法中错误的是相同，则下列有关这个实验的说法中错误的是( )( )A.A.在同样条件下，小车受到的阻力越小，它前进得就越在同样条件下，小车受到的阻力越小，它前进得就越远远B.B.小车受到的阻力越小，它的速度减小得就越慢小车受到的阻力越小，它的速度减小得就越慢C.C.小车的速度减小是由于受到了阻力小车的速度减小是由于受到了阻力D.D.这个实验直接得出了牛顿第一定律这个实验直接得出了牛顿第一定律D D5.5.正在做曲线运动的物体，如果它所受的外力全部同时正在做曲线运动的物体，如果它所受的外力全部同时消失，那么消失，那么( )( )A.A.物体继续做曲线运动物体继续做曲线运动B.B.物体将做匀速直线运动物体将做匀速直线运动C.C.物体将做变速直线运动物体将做变速直线运动D.D.物体将保持静止物体将保持静止B B1.1.牛顿第一定律的内容：牛顿第一定律的内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态直到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有外力迫使它改变这种状态2.2.惯性：物体保持运动状态不变的性质。惯性：物体保持运动状态不变的性质。3.3.惯性是所有物体都固有的一种属性。惯性是所有物体都固有的一种属性。由于惯性的存在，静止的物体保持其静止状态；运动由于惯性的存在，静止的物体保持其静止状态；运动的物体保持其匀速直线运动的状态。的物体保持其匀速直线运动的状态。