第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律1 1 牛顿第一定律牛顿第一定律对陷入雪里的汽车施加水平的推力，汽车就对陷入雪里的汽车施加水平的推力，汽车就沿水平方向运动沿水平方向运动, ,撤去推力车就会停下来。撤去推力车就会停下来。物体的运动物体的运动是否需要力是否需要力来维持？来维持？静止的足球用脚施加力后会飞出去。静止的足球用脚施加力后会飞出去。以上现象中似乎具有同一个特征，是什么特征呢？以上现象中似乎具有同一个特征，是什么特征呢？物体的运动需要力的作用，若不受力物体就不会运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。动或停止运动。物体的运动真的需要物体的运动真的需要力来维持吗？力来维持吗？1 1. .了解亚里士多德的观点，知道伽利略理想实验及了解亚里士多德的观点，知道伽利略理想实验及 其观点。其观点。2.2.理解牛顿第一定律的内容和意义。理解牛顿第一定律的内容和意义。3.3.知道什么是惯性，会正确解释有关惯性的现象。知道什么是惯性，会正确解释有关惯性的现象。4.4.知道理想实验是科学研究的重要方法。知道理想实验是科学研究的重要方法。( (重点重点) )思考：怎样把人造卫星和宇宙飞船送上天空？如何变轨思考：怎样把人造卫星和宇宙飞船送上天空？如何变轨？如何收回？如何收回？日常生活中的现象日常生活中的现象观察观察提出问题提出问题力力运动运动一、历史上对力与运动关系的研究一、历史上对力与运动关系的研究亚里士多德根据经验亚里士多德根据经验事实得到结论：事实得到结论：力是维持物体力是维持物体运动运动的的原因原因 。必须有力的作用在物体上，必须有力的作用在物体上，物体才能运动。物体才能运动。没有力的作用物体就要静止没有力的作用物体就要静止在一个地方。在一个地方。理想实验的魅力理想实验的魅力思考思考沿斜面向上滚动沿斜面向上滚动的物体速度减小的物体速度减小沿斜面向下滚动沿斜面向下滚动的物体速度增大的物体速度增大猜想：沿水平猜想：沿水平面运动的物体面运动的物体速度不增加不速度不增加不减小减小实际上球滚动时越来越慢，伽利略认为是由于阻力实际上球滚动时越来越慢，伽利略认为是由于阻力的缘故。的缘故。 伽伽 利利 略略 理理 想想 实实 验验结论：力不是维持物体运结论：力不是维持物体运动的原因动的原因, ,而是改变物体运而是改变物体运动状态的原因。动状态的原因。伽利略伽利略伽利略的结论伽利略的结论笛卡尔的观点笛卡尔的观点如果运动中的物体没有受到力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的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。他还认也不偏离原来的方向。他还认为，这应该成为一个原理，它为，这应该成为一个原理，它是人类整个自然观的基石。是人类整个自然观的基石。下面我们欢迎牛顿登场下面我们欢迎牛顿登场自然和自然的法则在黑夜自然和自然的法则在黑夜中隐藏；上帝说，让牛顿中隐藏；上帝说，让牛顿去吧！于是一切都被照亮去吧！于是一切都被照亮. . 蒲柏蒲柏二、牛顿第一定律二、牛顿第一定律1.1.一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，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，这就除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，这就是是牛顿第一定律牛顿第一定律。2.2.对牛顿第一定律的认识：对牛顿第一定律的认识：(1)(1)“一切一切”适用于所有宏观物体、任何情况，是一适用于所有宏观物体、任何情况，是一条普遍适用的定律。条普遍适用的定律。 (2)(2)“总保持总保持”表明物体具有惯性。表明物体具有惯性。(3)(3)“力迫使它改变这种状态力迫使它改变这种状态”指力是改变物体运动指力是改变物体运动状态的原因。状态的原因。牛顿第一定律的意义：牛顿第一定律的意义： 揭示了物体具有惯性，指出了力和运动的关系。揭示了物体具有惯性，指出了力和运动的关系。说明说明牛顿第一定律不是通过实验直接得出的，而是在牛顿第一定律不是通过实验直接得出的，而是在大量实验的基础上用推理的方法概括出来的。不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。能用实验直接证明。思考与讨论思考与讨论1.1.汽车在启动汽车在启动和加速时身体和加速时身体为什么向后倾？为什么向后倾？2.2.汽车在刹车汽车在刹车时，身体为什时，身体为什么向前倾么向前倾? ?3.3.惯性惯性(1)(1)定义定义一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫的性质，这种性质叫惯性惯性。牛顿第一定律又叫惯。牛顿第一定律又叫惯性定律。性定律。(2)(2)惯性是物体的惯性是物体的固有属性固有属性，不论物体处于什么，不论物体处于什么状态，都具有惯性。状态，都具有惯性。思考：为何思考：为何“秋风秋风”可以可以“扫落叶扫落叶”，却不能，却不能“扫扫汽车汽车”？（3）惯性与质量）惯性与质量足足球球守守门门员员可可以以接接住住飞飞过过来来的的足足球球，如如果果是是以以同同样样速速度度飞飞过过来的铁球，他还能接得住吗？来的铁球，他还能接得住吗？惯性只和质量有关，质量越惯性只和质量有关，质量越大，惯性越大。大，惯性越大。D D【对点训练【对点训练1 1】以下说法中正确的是（】以下说法中正确的是（ ）A.A.由牛顿第一定律可知由牛顿第一定律可知, ,物体在任何情况下始终处于静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止状态或匀速直线运动状态B.B.牛顿第一定律只反映惯性的大小牛顿第一定律只反映惯性的大小, ,因此也叫惯性定律因此也叫惯性定律C.C.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律, ,因此因此, ,物体不受外力时才有惯性物体不受外力时才有惯性D.D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因, ,又揭示了运动状态改变的原因又揭示了运动状态改变的原因【对点训练【对点训练2 2】下面关于惯性的说法中，正确的是】下面关于惯性的说法中，正确的是( () )A A运动的物体具有惯性，静止的物体没有惯性运动的物体具有惯性，静止的物体没有惯性B B物体运动的速度越大，它的惯性越大物体运动的速度越大，它的惯性越大C C物体受到外力越大时，它的惯性就越大物体受到外力越大时，它的惯性就越大D D物体的质量越大，它的惯性越大物体的质量越大，它的惯性越大D D讨论：讨论：小明设想，乘坐热气球飘在高空，由于地球自转，小明设想，乘坐热气球飘在高空，由于地球自转，一昼夜就能环游世界，这个设想可行吗？一昼夜就能环游世界，这个设想可行吗？分分析析： 因因为为地地球球上上的的一一切切物物体体（包包括括地地球球周周围围的的大大气气）都都随随着着地地球球一一起起在在自自转转。气气球球升升空空后后，由由于于惯惯性性，它它仍仍保保持持原原来来的的自自转转速速度度。所所以以升升空空的的气气球球与与它它下下方方的的地地面面处处于于相相对对静静止止的的状状态态。不不可可能能使使它它相相对对地地球球绕绕行行一一周周的的。这这个个设想不符合物理原理，设想不符合物理原理，不可行。不可行。 亚里士多德亚里士多德伽利略伽利略笛卡儿笛卡儿笛卡儿笛卡儿运动需运动需要力来要力来维持维持。力是改变力是改变物体运动物体运动状态的原状态的原因。因。保持保持静止静止或匀速直或匀速直线运动线运动牛顿牛顿牛顿牛顿一切物体总一切物体总保持保持或或状态状态, ,除非除非力迫使它力迫使它改变改变.1.1.下列关于牛顿第一定律建立的说法中正确的是下列关于牛顿第一定律建立的说法中正确的是 ( ) ( )A A. .它是通过理论推导出来的它是通过理论推导出来的 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、想象而总结它是以实验事实为基础，通过推理、想象而总结出来的出来的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，将沿正在运动的物体，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. .原来静止的物体，如果所受的外力突然同时消失，原来静止的物体，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.关于运动和力的关系，下列说法正确的是关于运动和力的关系，下列说法正确的是( )( )A.A.物体受到力的作用，运动状态一定改变物体受到力的作用，运动状态一定改变B.B.物体不受到力的作用，一定保持静止状态物体不受到力的作用，一定保持静止状态C.C.物体运动状态的改变，一定是受到力的作用物体运动状态的改变，一定是受到力的作用D.D.物体运动状态没有发生改变，一定是没有受到力的物体运动状态没有发生改变，一定是没有受到力的作用作用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, ,从高从高度度相同的斜面上运动下来相同的斜面上运动下来, ,使它在三种平面上开始运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动时的速度相同，则下列有关这个实验的说法中错误的是误的是( )( )A.A.在同样条件下，小车受到的阻力越小，它前进得在同样条件下，小车受到的阻力越小，它前进得就越远就越远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 D5.5.一颗弹珠在水平桌面上滚动，当它刚刚离开桌面一颗弹珠在水平桌面上滚动，当它刚刚离开桌面时，假如所受的一切外力都消失，那么它将时，假如所受的一切外力都消失，那么它将( )( )A.A.立即停止运动立即停止运动B.B.沿竖直方向匀速直线运动沿竖直方向匀速直线运动C.C.沿水平方向匀速直线运动沿水平方向匀速直线运动D.D.做曲线运动往下掉做曲线运动往下掉C C提示：提示：由牛顿第一由牛顿第一定律可知，运动的定律可知，运动的物体在不受任何外物体在不受任何外力时将沿原来的方力时将沿原来的方向做匀速直线运动。向做匀速直线运动。河流之所以能够到达目的地，是因为它懂河流之所以能够到达目的地，是因为它懂得怎样避开障碍。得怎样避开障碍。