牛顿第一定律(PPT).ppt

,牛顿第一定律,历史回顾：,古希腊学者亚里士多德的观点,如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用。如果这个力被撤销，物体就会停止运动。,1.维持运动需要力吗, 维持运动需要力,意大利科学家伽利略的观点,物体的运动并不需要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受到了摩擦阻力。, 维持运动不需要力,因为摩擦力的存在，小球不会上升到原高度；水平运动时它也会停下来 。,理想斜面实验,A,B,C,D,E,v,物体的运动不需要力来维持,结论：,一旦物体具有某一速度,如果它不受力,就将以这一速度匀速直线地运动下去。,若不存在摩擦,小球将上升到与 原来相同的高度；,伽利略的斜面实验以可靠的事实为基础，把实验与逻辑推理和谐地结合在一起，论证了运动是否需要力来维持,_。,如果运动物体不受力，它将,推理：,运动速度将保持不变,_,无休止地运动,下去，,理想状态：如果表面绝对光滑，物体受到的阻力为零。,伽利略的理想斜面实验 指出了：力不是维持物体运动的原因，而恰恰是改变物体运动状态的原因,研究方法： 以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻的揭示自然规律。,笛卡儿 (Descartes,1596-1650),除非物体受到外力的作用，否则物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。 （速度不变、方向不变）,对力和运动的关系的认识的转变,笛卡儿补充了伽利略的认识，指出：如果运动物体不受力，它不会向左、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀速运动。,牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理规律。,伽利略：如果运动物体不受力，它的速度将保持不变。,毛巾,棉布,木板,S1,S2,S3,较大,较小,更小,较小,较大,更大,较快,较慢,更慢,较短,较长,更长,？,若阻力更小，阻力为零会是什么情况呢？,猜一猜,光滑水平面,若阻力为零,物体运动速度的大小将 ，,物体运动的方向将 ，,匀速直线运动,若物体静止，那么将 。,不变,不变,保持静止,总结一下：,若阻力为零，物体将处于什么状态？,一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。,1.牛顿第一定律,1）一切物体 2）没有受到外力作用 3）时候 4）总 5）保持 6）或,是指宇宙中所有物体，不论物体是固体、液体还是气体。可见牛顿第一定律是自然界中的普遍规律。,是定律成立的条件，这是一种理想情况,强调了没有受到外力作用与保持匀速直线运动或静止状态是瞬时对应的关系。物体在什么时候不受外力，这个物体就保持匀速直线运动或静止状态这一瞬时的运动状态不变。,是指一直的意思。,是指不变。,指一个物体只能处于一种状态，到底处于哪种状态，由原来的状态决定，原来静止就保持静止，原来运动就保持匀速直线运动状态,解读： 1）物体的运动不需力来维持 2）力是改变物体运动状态的原因 3）牛顿第一定律不是实验定律,即：“静者恒静、动者恒动”。揭示了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。,在太空物体受力与不受力演示,运动的汽车，刹车后为什么还要向前行驶一段距离？,汽车启动车上的人向后倒,情境模拟,一.概念：物体保持原来运动状态不发生改变的性质，叫惯性。,说明：1.物体的一种性质 2.任何物体在任何情况下都具有惯性 3、物体的惯性只与物体的质量有关,二.惯性的表现形式,静止的物体保持静止状态,运动的物体做匀速直线运动,二、惯性,常见静止物体的惯性现象,汽车启动车上的人向后倒,突然拉动小车木块向后倒,鸡蛋掉入杯子中,小球不会随木块一起飞出,常见运动物体的惯性现象,汽车刹车人向前倾,摔跤,跳远,飞机提前投弹,解释下列惯性现象： 1、汽车紧急刹车时的惯性现象。 2、汽车起动时的惯性现象。,3、拍打衣服可出去灰尘。 4、使劲甩手可把手上的水甩掉。 5、工人用铁锹把煤扔到炉火中。,6、向下重击榔头柄，榔头会夹紧木柄。 7、跳起后，仍会落回原处，而不会被高速自转的 地球抛下。 8、宇航员走出飞船后，仍能与飞船“并肩”前进， 而不会落在飞船后面。,1、高空中水平匀速飞行的轰炸机，每隔相同的时间投下一颗炸弹，不计空气阻力，那么这些炸弹的运动轨迹是：（ ） A、在空中的排列情况是一条抛物线 B、在空中的排列情况是一条竖直线 C、在空中的排列情况是一条水平线 D、落地点是不等间距的,B,练一练：,2.下列关于惯性的说法中,正确的是 A.物体只有在静止时才具有惯性 B.物体运动速度越大,其惯性也越大 C.太空中的物体没有惯性 D.不论物体运动与否,受力与否, 物体都具有惯性,惯性是物体的固有属性，不论物体处于什么状态，都具有惯性。,3、请你用惯性的知识来解释一下为什么当你奔跑时碰到石块，必然是向前跌倒；而如果你脚踏西瓜皮，必然是向后倒？,答：奔跑时碰到石块，人的下半身就停了下来，而人的上半身由于惯性，仍然保持原来的运动状态，所以会向前跌倒。 如果你脚踏西瓜皮，脚有一个向前运动的速度，而人的上半身由于惯性，仍保持原来的静止状态，所以会向后倒。,4火车在长直水平轨道上匀速行驶，车厢内有一个人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（ ） A人跳起后，车厢内的空气给人一个向前的力，这力使他向前运动 B人跳起时，车厢对人一个向前的摩擦力，这力使人向前运动 C人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后必定向后偏一些，只是由于时间很短，距离太小，不明显而已 D人跳起后，在水平方向人和车水平速度始终相同,D,解析：由于人具有惯性，当人向上跳起时仍然保持火车运行的速度，此后人在水平方向不受外力，根据牛顿第一定律将保持匀速直线运动，人的水平分运动与火车的运动相同，所以人仍会落回原处。,5.如图所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一光滑小球B，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是 A沿斜面向下的直线 B竖直向下的直线 C无规则曲线 D抛物线,A,B,答案B,解：因为当瓶子从静止状态突然向右加速运动时，瓶中的水由于惯性要保持原有的静止状态，相对瓶来说是向左运动，气泡也有惯性，但相比水来说质量很小，惯性小可忽略不计，所以气泡相对水向右移动。,6如图所示，水平放置的小瓶内装有水，其中有气泡，当瓶子从静止状态突然向右加速运动时，小气泡在瓶内将向何方运动？,7：关于惯性下列几种说法中正确的是（） 、运动的物体具有惯性，静止的物体没有惯性。 、只有很重的物体具有惯性，轻飘飘的气球没有惯性。 、物体不受力作用具有惯性，有力作用后，惯性就消失。 、无论是静止还是运动，3.5kg物体的惯性总大于3.49kg物体的惯性。,乘客原来随车向前运动，忽然车子加速，乘客由于惯性，保持原有速度，,所以向后倾。,汽车突然开动或加速时，乘客身体会向后仰；汽车突然制动，乘客身体会向前倾。,想一想？,乘客原来随车向前运动，忽然车子急刹车，车子由于摩擦力停止运动，由于惯性，乘客保持向前运动。,惯性现象的应用与防止,伟大的物理学家牛顿,牛顿最主要的贡献： 归纳总结牛顿运动定律， 发现万有引力定律， 发现光的色散原理， 创立微积分， 发明反射望远镜， 最有影响的著作 自然哲学的数学原理,成功秘诀：超人智慧持之以恒的兴趣难以想象的执着,亚里士多德是第一个尝试研究物理学并给出“物理学”这一 名称的人。他生活在古希腊文明发展的鼎盛期。从17岁开始，跟 随大哲学家柏拉图一直学习了20年。 亚里士多德力图以世界的本来面目来说明各种自然现象，这 是他的进步之处。但由于当时研究物理学只是依靠直觉和思维来 进行，所以他的很多关于物理方面的论述，显然今天看来是错误 的，然而在当时，能够摆脱神的意志，特别是形成一套自圆其说的体系，这是很不简单的。 亚里士多德曾说过：“我没有现成的根据，没有可照抄的模 式。我是一位开拓者，所以我是渺小的。我希望读者诸君能够承认我已成就的，原谅我所未能成就的。” 亚里士多德几乎在每一个科学领域（如：植物、动物、天文 、气象、数学和物理等）都作出了自己的贡献，其学说对后世的西方思想和科学产生了重大的影响。这一点没有其他任何一位古希腊思想家可以相比。,当今世界著名的高等学府美国哈佛大学的校训就是： “让柏拉图与你为友， 让亚里士多德与你为友， 更重要的是，让真理与你为友。”,亚里士多德曾说过一句名言：“我敬爱柏拉图，但我更爱真理。”由此可见亚里士多德追求真理的执著精神。,公元前323年，马其顿王朝被希腊人推翻。亚里士多 德也遭到不幸，失去了他苦心搜集的各种标本和资料，失 去了他的全部书稿。第二年，在极度失望的情况下，这 位科学的始祖饮毒而死。,伽利略，著名意大利数学家、天文学家、物理学家、哲学家。是首先在科学实验的基础之上融会贯通了数学、天文学、物理学三门科学的科学巨人。伽利略是科学革命的先驱。伽利略科学上的成就与他首创的实验与理论相结合的研究方法分不开。他对物理规律的论证十分严格，这个论证过程可概括为： 观察假说数学分析、推论实验验证 他不但亲自设计和演示过许多实验，而且亲自研制出不少技术精湛的实验仪器，例如浮力天平、温度计、望远镜、显微镜等。他倡导实验与理论计算相结合的方法，把实验事实与抽象思维结合起来，用实验检验理论推导，开创了以实验为基础具有严密逻辑理论体系的近代科学，被誉为“近代科学之父”。 爱因斯坦为之评论说：“伽利略的发现，以及他使用的科学推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”,英国著名诗人亚历山大波普写道： 自然和自然界的规律隐藏在黑暗中 上帝说，“让牛顿去吧” 于是一切成为光明,