牛顿第一定律 (3)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 牛顿运动定律,运动学：在力学中，只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科，叫运动学。,动力学：研究运动和力的关系的分科，叫动力学。,牛顿第一定律,1.,书本放在讲台上处于静止状态，怎样才能让它运动？,2.,静止在水平地面上的小推车，怎样才能让它运动起来？,3.,行驶中的汽车在关闭发动机后，将作怎样的运动？,请根据实际经验思考并回答下列问题：,【,经验结论,】,1.,静止的物体不受力的作用就不能运动。,2.,运动的物体失去了力的作用运动就不能继续下去。,【,问题,】,物体的运动真的需要用力来维持吗？,一、历史的回顾,力是维持物体运动状态的原因。一切运动物体终将归于静止。,力与运动关系的几种看法：,【,说明,】,科学来源于实际。,在科学并不发达的年代，人们常常从经验出发，经过简单思考来探究自然规律。,这种经验结论是否科学、是否是真理，必须经过实践的检验。因为,事物的本质有时会被掩盖在表面现象中,。,1.,亚里士多德的观点,（,2000,年前古希腊）,亚里士多德,(Aristotle,前,384-,前,322),恩格斯,:,最博学的人,哈佛大学校训,:,让柏拉图与你为友,让亚里士多德与你为友,更重要的,让真理与你为友,亚里士多德的观点,1.,在运动的观察中我们看到,物体在水平面上运动,需要借助外力才能维持,如果外力停止作用,物体就要静止下来,.,这是因为地面上的物体都跟地球一样,它们的“自然本性,”,静止,即,:,有力就运动,没有力就静止,力是维持物体运动的原因,.,你赞成还是反对亚里士多德的观点,?,你的生活经验感受是这样的吗？,伽利略,2.,伽利略的观点,:,运动不需力来维持,力是改变速度的原因,伽利略的斜面实验,(,理想实验,),伽利略理想实验,理想实验,=,可靠事实,+,理论思维,伽利略的理想实验,的过程认识；,1,、从现实出发，从一个斜面上能到另一个斜面上。,2,、从理想出发，不计阻力，能达到另一个斜面上,等高处。,3,、从现实出发，减小倾角，小球运动越来越远，时间越来越长。,4,、从理想出发，角度减为零小球将永远运动下去。,5,、这个实验不可能成功，因为没有无限长的而又光滑的水平面，但他就伟大在这里，他能将这一,现实,的现象,抽象,上升,到,理想,的理论进行加工后。,结论：,在不计摩擦的水平面上小球将不受水平方向的力作用而永远运动下去。,爱因斯坦谈伽利略的贡献,伽利略的发现以及他所应用的科学的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，这个发现告诉我们，根据直接观察所得出的结论不是常常可靠的，因为他们有时会引到错误的线索上去。,人的思维创造出一直在改变的一个宇宙图景，伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它。这就是伽利略的发现的重大意义。,摘自,A,爱因斯坦、,L,英费尔德著,物理学的进化,3.,笛卡儿的观点,（,17,世纪法国）,如果没有其它原因，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。,力与运动关系的几种看法：,笛,卡儿的观点,法国的科学家笛卡儿进一步补充了伽利略得出的结论，使人们的认识又深化了一步笛卡儿认为，物体不受,外力,时，除了,速度的大小不会改变，,永远运动下去，也,不会改变运动的方向,4.,牛顿的观点（,1687,年英国）,【,牛顿第一定律的意义,】,揭示了力和运动的关系。,指出了物体的一种属性,惯性。,正应为如此，牛顿第一定律又称为,惯性定律,。,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。这就是著名的,牛顿第一定律,。,力与运动关系的几种看法：,二。牛顿第一定律,1.,内容,:,一切物体,总,保持匀速直线运动状态或静止状态,直到外力,迫使,它改变这种状态为止,.,从定义分析：,前半句揭示了物体所具有的重要属性,惯性,.,后半句揭示了,合外力,不为零时就能改变它的状态。,从中你得到了什么启示？,1,、成立条件：物体不受外力作用,2,、适用范围：一切物体,3.,含义,:,(1).,不受外力的物体是不存在的，这条件只是理想化的。但在现实中受合力为零时第一定律就成立。,(2).,物体在不受外力时,能保持,运动状态不变,的原因是物体本身具有这样的性质,(,惯性,),(3).,有合外力不为零作用时,物体的,运动状态将发生改变,亚里士多德,：,力是维持物体运动的原因,.,伽利略,：水平面上做匀速直线运动的物体并不需要外力来维持,.,笛卡儿,：物体不受,外力,时，,速度的大小和方向不会改变，,永远运动下去，,牛顿,：,力是改变,物体运动状态,的原因,力是改变物体,速度,的原因,关于牛顿第一定律的理解,牛顿第一定律不是一条实验定律，它是牛顿以伽俐略的理想实验为基础，总结前人的研究成果，加之丰富的想象而提出来的,牛顿第一定律说明了物体不受力时的运动状态是匀速直线运动或静止。,所以说：,力不是物体运动的原因,，,一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做,惯性,。,所以说：,一切物体都有惯性,。,外力的作用是迫使物体改变运动状态。,所以说：,力是改变运动状态的原因。,自然界实际上不存在不受力的物体，但物体所受合外力为零或某一方向受力为零的情况大量存在，牛顿定律也符合这些情况,三。惯性,定义,:,物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,任何物体在任何状态下都具有惯性,惯性物体的固有,性质,惯性不是,力,利用惯性解释日常生活中的现象,:,【,讨论与交流,】,1.,什么是惯性：,物体具有保持原有运动状态的性质，这种性质就称为惯性。,2.,物体的惯性大小由什么因素决定？,运动形式 运动状态 受力情况 物体质量,【,答案,】,质量是物体惯性大小的量度。,正确,3.,惯性的本质,一切物体都具有惯性，惯性是物体的一种固有属性。,物体受外力作用时，惯性表现为改变其运动状态的难易程度。,关于惯性：,四,.,物体运动状态的改变,A,什么是物体运动状态的改变？,运动状态由,V,决定,，,V,发生了变化，就说物体的运动状态发生了变化。由于,V,是一个矢量，运动状态的变化有以下的几种情况：,（,1,）,V,的大小变，方向不变。,（,2,）,V,的方向变，大小不变。,（,3,）,V,的大小和方向均变。,.,力是使物体运动状态发生变化的原因。,力是使物体产生加速度的原因。,问题讨论交流,（,1,）运动的火车比运动的自行车停下来要困难得多，能运用牛顿第一定律来解释其原因吗？,（,2,）推动一辆汽车比推动一辆自行车要困难得多，物体的惯性与其质量有什么关系？,1,、关于惯性的下列说法中，正确的是：,A,、只有静止或做匀速直线运动的物体才有惯性,B,、做变速运动的物体没有惯性,C,、力是改变惯性的原因,D,、物体在任何情况下都有惯性,2,、下列说法正确的是,A,、要物体运动必须有力的作用,没有力作用物体就静止,.,B,、要物体静止必须有力的作用,没有力的作用物体就运动,.,C,、物体不受力作用时一定处于静止状态,D,、物体不受外力作用时总保持原来的匀直线或静止状态,.,【,例,1】,竖直向上托起的排球，离开手后能继续向上运动，这是由于：,A.,排球受到向上的冲力的作用。,B.,排球受到惯性力的作用。,C.,排球具有惯性。,D.,排球不受阻力的作用。,【,例,2】,一切物体都有惯性，但是：,A.,运动时的惯性比静止时的惯性大。,B.,运动越快，物体的惯性越大。,C.,物体受力越大，惯性越大。,D.,物体的惯性在任何情况下都是不变的。,【,答案,】,C,学以致用,【,答案,】,D,【,例,3】,关于伽利略理想实验,下列认识正确的是：,A.,理想实验是不科学的假想实验。,B.,理想实验所得到的结论是不可靠的。,C.,理想实验是一种科学方法。,D.,牛顿第一定律描述的是一种理想化状态。,【,例,2】,火车在长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在,A.,手的后方,B.,手的前方,C.,落在手中,D.,无法确定,学以致用,人抛掷物体，物体离开手之后为什么还会向前运动？,思考,例,1,关于伽利略理想实验的说法正确的是（）,A,完全是理想的，没有事实为基础的,B,是以可靠事实为基础的，经科学抽,象，深刻反映自然规律的,C,没有事实为基础，只是理想推理,D,以上说法都不对,B,例,2,火车在长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一,人将手中的钥匙相对车竖直,上抛,钥匙将落在（）,A.,手的后方,B.,手的前方,C.,落在手中,D.,无法确定,C,例,3,、被踢出的冰块以,2m/s,的速度在阻力可以忽略的水平冰面上滑动，冰块受不受向前的作用力？,5s,后它的速度将是多大？,例,4,、做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况是,（）,A,悬浮在空中不动,B,速度逐渐减小,C,保持一定速度向下匀速直线运动,D,无法判断,C,例,5,、如图所示，一个劈形物体,A,，各 面均光滑，放在固定斜面上，上面成水平，水平面上放一光滑小球,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（,B,）,A,沿斜面向下的直线,B,竖直向下的直线,C,无规则的曲线,D,抛物线,