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牛頓第一定律,牛頓的故事牛頓（1642—1727）是英國(guó)著名的物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家，在力學(xué)、光學(xué)、天文學(xué)、數(shù)學(xué)等方面有巨大貢獻(xiàn)，他發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律和光的色散，總結(jié)概括出了著名的牛頓運(yùn)動(dòng)三定律，奠定了經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)。牛頓自幼喜歡讀書和思考。牛頓讀書和思考時(shí)非常專心，由此鬧出很多笑話。一次，他一邊讀書一邊煮雞蛋，等他揭開(kāi)鍋準(zhǔn)備吃雞蛋的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)鍋里煮的竟是自己的懷表。還有一次，他請(qǐng)一位朋友吃飯，菜已擺到桌上，可是牛頓突然想到一個(gè)問(wèn)題并回到自己的書房，很久也不出來(lái)。朋友等得不耐煩，便自己吃起來(lái)，還把牛頓的那一份也吃了，骨頭留在盤子里，然后不辭而別。牛頓從書房里出來(lái)，看到盤子里的骨頭，自言自語(yǔ)地說(shuō)：“我還以為自己沒(méi)吃飯呢，原來(lái)已經(jīng)吃過(guò)了?！迸ｎD在科學(xué)上作出了重大的貢獻(xiàn)，獲得了崇高的榮譽(yù)，但是-他非常尊重前人的研究成果。他說(shuō)：“如果說(shuō)我曾經(jīng)--看得遠(yuǎn)一些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募缟稀！?運(yùn)動(dòng)和力有什么關(guān)系？,物體要運(yùn)動(dòng)起來(lái)該怎么辦？,一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體如果不受力了，這個(gè)物體會(huì)如何運(yùn)動(dòng)？,想想議議：,維持運(yùn)動(dòng)需要力嗎？,你一定有過(guò)這樣的生活經(jīng)驗(yàn)：在平地上騎自行車的時(shí)候，即使不踩踏板，車會(huì)前進(jìn)一段距離，但因?yàn)闆](méi)有繼續(xù)用力，它最終還是要停下來(lái)。生活中常會(huì)遇到這類現(xiàn)象。,例如：關(guān)閉的發(fā)動(dòng)機(jī)的列車會(huì)停下來(lái)自由擺動(dòng)的秋千會(huì)停下來(lái)還有打出去的球也會(huì)停下來(lái),2000多年前，古希臘哲學(xué)家亞里士多德根據(jù)當(dāng)時(shí)人們對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的認(rèn)識(shí)提出一個(gè)觀點(diǎn)：,一、歷史回顧：,1、亞里士多德的觀點(diǎn)：,必須有力作用在物體上，才能使物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,2、伽利略實(shí)驗(yàn).伽利略理想實(shí)驗(yàn),物體的運(yùn)動(dòng)不需要靠力來(lái)維持,物體的運(yùn)動(dòng)不需要靠力來(lái)維持,兩種說(shuō)法哪個(gè)是正確的？,力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,最大,最短,較長(zhǎng),較大,最長(zhǎng),較小,二探究：阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響,結(jié)論：平面越光滑，小車運(yùn)動(dòng)的距離越————，說(shuō)明小車受到的阻力越————，速度減少得越———。,探究：阻力力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響,運(yùn)動(dòng)的車減速并最終停下來(lái)的原因是受到摩擦阻力的作用。,1、為什么每次都要讓同一小車從同一斜面、同一高度由靜止釋放？2、小車在平面上滑動(dòng)的路程與什么因素有關(guān)？有何關(guān)系？3、小車為什么最終會(huì)停下來(lái)？（小車停下來(lái)的原因是什么？）,【分析論證】,請(qǐng)思考下列問(wèn)題：,最大,最短,較長(zhǎng),較大,最長(zhǎng),較小,？,阻力為零,想象,光滑表面,如果我們想像一下，假設(shè)小車是在光滑的水平表面（沒(méi)有了摩擦阻力）運(yùn)動(dòng)，推理一下，小車會(huì)如何運(yùn)動(dòng)下去？,實(shí)驗(yàn)結(jié)論:,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,！,這個(gè)結(jié)論是通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證實(shí)的嗎？,這個(gè)結(jié)論是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)之上，通過(guò)科學(xué)推理而得到的，它不可能通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)，但是它的結(jié)論是符合科學(xué)道理的。,法國(guó)科學(xué)家笛卡爾補(bǔ)充和完善了伽利略的論點(diǎn)，提出：如果沒(méi)有其它原因，運(yùn)動(dòng)的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運(yùn)動(dòng)，既不會(huì)停下來(lái)，也不會(huì)偏離原來(lái)的方向,伽利略和笛卡爾對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)作了準(zhǔn)確的描述，但是沒(méi)有指明原因是什么，這個(gè)原因跟運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是什么。,存在的問(wèn)題：,笛卡爾的觀點(diǎn)：,牛頓總結(jié)了前人的經(jīng)驗(yàn)，指出了加速和減速的原因是什么，并指出了這個(gè)原因跟運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，這就是牛頓第一定律。,艾薩克牛頓（IssacNewton，1642年~1727年）,一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。,三、牛頓第一定律：,1）一切物體都遵守牛頓第一定律。,4）物體的運(yùn)動(dòng)不需力來(lái)維持。,5）牛頓第一定律不可能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。,2）“牛頓第一定律”表達(dá)了物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,3）物體不受力時(shí)，原來(lái)靜止總保持靜止，原來(lái)運(yùn)動(dòng)就總保持原來(lái)的速度和方向勻速直線運(yùn)動(dòng)下去。物體具有這種把原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持下去的性質(zhì)。,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。,力不是物體運(yùn)動(dòng)的原因。,力與物體運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系？,力到底對(duì)物體運(yùn)動(dòng)有什么影響？,慣性：物體保持原來(lái)靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性。,（1）、慣性是物體的固有屬性。,（2）、質(zhì)量---是慣性大小的唯一量度。慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、所處位置等外部條件無(wú)關(guān)。,（3）、慣性現(xiàn)象：在一定條件下，物體由于慣性而顯現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象。能正確解釋慣性現(xiàn)象。,牛頓第一定律也叫慣性定律,解釋下列慣性現(xiàn)象：1、汽車緊急剎車時(shí)的慣性現(xiàn)象。2、汽車起動(dòng)時(shí)的慣性現(xiàn)象。,3、拍打衣服可出去灰塵。4、使勁甩手可把手上的水甩掉。5、工人用鐵鍬把煤扔到爐火中。,6、向下重?fù)衾祁^柄，榔頭會(huì)夾緊木柄。7、跳起后，仍會(huì)落回原處，而不會(huì)被高速自轉(zhuǎn)的地球拋下。8、宇航員走出飛船后，仍能與飛船“并肩”前進(jìn)，而不會(huì)落在飛船后面。,維持運(yùn)動(dòng)需要力嗎？,你一定有過(guò)這樣的生活經(jīng)驗(yàn)：在平地上騎自行車的時(shí)候，即使不踩踏板，車會(huì)前進(jìn)一段距離，但因?yàn)闆](méi)有繼續(xù)用力，它最終還是要停下來(lái)。生活中常會(huì)遇到這類現(xiàn)象。,例如：關(guān)閉的發(fā)動(dòng)機(jī)的列車會(huì)停下來(lái)自由擺動(dòng)的秋千會(huì)停下來(lái)還有打出去的球也會(huì)停下來(lái),例題分析：,例1．正在做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，若它所受到的外力同時(shí)消失，那么它將（）A．物體立即停下來(lái)B．物體繼續(xù)做曲線運(yùn)動(dòng)C．物體將做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．物體將改變運(yùn)動(dòng)方向,C,例2．關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）Ａ．物體受力才會(huì)運(yùn)動(dòng)Ｂ．力使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變Ｃ．停止用力，運(yùn)動(dòng)的物體就會(huì)停止Ｄ．力是使物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,B,,【例1】用繩子栓住一個(gè)小球在光滑的水平面上作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷裂，小球?qū)]A．保持原來(lái)的圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．B．保持繩斷時(shí)的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)．C．小球運(yùn)動(dòng)速度減小，但保持直線．D．以上三種都有可能．,【分析】原來(lái)小球受繩拉力作用在作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷裂，小球在光滑水平方向上就沒(méi)有再受到力了，因此小球?qū)⒈３掷K斷時(shí)刻的速度大小和方向而運(yùn)動(dòng)．,【解答】B．,有關(guān)牛頓第一定律的例題,【例2】下列說(shuō)法正確的是[]A．物體不受力作用就一定靜止．B．物體不受力作用就一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)．C．物體受力才能運(yùn)動(dòng)．D．以上說(shuō)法都是錯(cuò)誤的．,【分析】牛頓第一定律指出，物體不受外力作用時(shí)，物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)．說(shuō)明物體可以有兩種表現(xiàn)狀態(tài)，同時(shí)也說(shuō)明物體不受力時(shí)也能運(yùn)動(dòng)，力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因．,【解答】D．,1.關(guān)于伽利略理想實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是（）A．完全是理想的，沒(méi)有事實(shí)為基礎(chǔ)B．是以可靠事實(shí)為基礎(chǔ)的，經(jīng)科學(xué)抽象深刻反映自然規(guī)律的C．沒(méi)有事實(shí)為基礎(chǔ)，只是理想推理D．以上說(shuō)法都不對(duì),B,課堂練習(xí)：,2.伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)證明了（）A．要物體運(yùn)動(dòng)必須有力的作用，沒(méi)有力的作用的物體將靜止B．要物體靜止必須有力的作用，沒(méi)有力的作用的物體就運(yùn)動(dòng)C．物體不受外力作用時(shí)，一定處于靜止?fàn)顟B(tài)D．物體不受外力作用時(shí)總保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),D,3.關(guān)于牛頓第一定律的說(shuō)法中正確的是（）A．物體在任何情況下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)B．物體運(yùn)動(dòng)需要靠力來(lái)維持C．牛頓第一定律既揭示了物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，又揭示了運(yùn)動(dòng)速度改變?cè)駾．牛頓第一定律反映物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即始終處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),C,三、牛頓第一定律的重要貢獻(xiàn)是：（1）力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因（2）力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。,一、人們對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)是經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的時(shí)間的。物體在不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，它是經(jīng)過(guò)亞里士多德對(duì)人們近兩千年的思想束縛，伽利略的科學(xué)推理，才最終由牛頓分析事實(shí)，總結(jié)，概括，推理出牛頓第一定律。,小結(jié)：,二、牛頓第一定律：一切物體在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。,從牛頓第一定律知道,物體有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì).得到慣性的概念:任何物體都有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),物體的這種性質(zhì)叫做慣性.因此牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律也叫慣性定律.,1.慣性是物體本身的一種屬性,一切物體都有慣性,即無(wú)論物體是靜止還是運(yùn)動(dòng),無(wú)論物體是受力還是不受力,在任何時(shí)候,任何狀態(tài)下都具有慣性.,2.慣性不是力,在解答問(wèn)題時(shí),只能說(shuō)“由于慣性”、“具有慣性”.而不能說(shuō)“受到慣性”、“由于慣性的作用”、“克服慣性”等,否則就將慣性和作用混為一談.,3.所有的物體都有慣性,但不同物體的慣性大小是不同的,物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),物體的質(zhì)量越大,慣性越大;物體的質(zhì)量越小,慣性越小,質(zhì)量是物體慣性的量度.,任何物體在任何情況下都具有慣性.物體慣性的大小只與其質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量小的物體,慣性小;質(zhì)量大的物體,慣性大.,