(共31张PPT)
第四章 牛顿运动定律
运动学
在物理学中,只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的理论叫做运动学．
动力学
研究运动和力的关系的理论叫动力学．
研究动力学的意义
懂得了动力学的知识,就能根据物体的所受的力确定物体的位置、速度变化的规律，就能创造条件来控制物体的运动。因此动力学的知识在生产和科学研究中有极其重要的应用。
动力学的基础是牛顿运动定律.
第一节
牛 顿 第 一 定 律
动力学要解决的基本问题是：
力和运动之间的关系
日常生活的经验：
要使一个物体运动，必须用力推它或拉它,当不再推、拉它时，物体便会停止下来。
亚里士多德的观点
(Aristotle,前384-前322)
必须有力作用在物体上,物体才能运动, 没有力的作用,物体就要静止下来.
所以，力是维持物体运动的原因。
亚里士多德的观点正确吗
物体的运动是不是一定需要力来维持？
实验次数 表面材料 阻力大小 滑行距离
1 毛巾
2 粗布条
3 平滑木版
推理想象 光滑表面
最大
最短
较长
较小
最长
最小
无限长
阻力为零
实验探究
运动的物体停下来的原因是受到摩擦力的作用。如果没有摩擦力，运动物体会一直运动下去。
历史上最早认识到亚里士多德的观点是错误的人是谁
伽利略的观点
(Galileo,1564-1642)
在水平面上以一定速度运动的物体，若没有摩擦阻力，物体将保持这个速度永远运动下去.所以，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.
历史回顾：伽利略的观点是怎样得出的
事实1:当一个球沿斜面向下滚动时,它的速度增大,而向右滚时,它的速度减小.
猜想:当小球沿水平面滚动时,它的速度应该不增不减.
事实2:球越来越慢,最后停下来.
分析:这是由于受到摩擦阻力的作用,表面越光滑,球便会滚动的越远.
推断:若没有摩擦,球将永远滚动下去.
对伽利略的理想斜面实验意义的理解
1、理想实验是建立在可靠事实基础上的一种科学研究方法。
2、理想实验的精髓在于抓住问题的主要因素，忽略使问题复杂化的次要因素，设想出一种理想的情境，从而突出事物的本质，使人们不被表象所迷惑。
伽利略的理想斜面实验
笛卡儿的补充和完善
除非物体受到外力的作用，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。
笛卡儿还认为：上述观点应该作为一个原理加以确立，并且是人类整个自然观的基础。
牛顿第一定律
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为止。
牛顿第一定律又叫惯性定律，是牛顿物理学的基石。
l、伽利略的观点
2、笛卡儿的补充和完善
3、牛顿第一定律
4、对比三个人的观点，他们都是叙述力和运动关系的，谁的更全面？
物体不受力时，就会保持自己的速度不变
物体不受力时，运动的物体将以同一速度沿着一条直线永恒地运动下去。
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为止。
三种观点的比较
既然牛顿第一定律是最完善的，那么它从哪几个方面阐述了力和运动的关系呢？
1 内容 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为止.
2 意义
⑴ 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原因.
牛顿第一定律
⑵ 揭示了了物体不受外力时的运动规律：总保持匀速直线运动状态或静止状态。
牛顿第一定律可不可以用实验来验证？在什么条件下物体可以看作不受力？
牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态，只是一种理想化状态，所以不能用实验来验证。
？
用气垫导轨演示牛顿第一定律
当物体受力但所受外力的合力为零时可以看作物体不受力。
在初中学习中我们已经知道牛顿定律又叫惯性定律，观看影片后回答：什么叫惯性？惯性有什么样的特点呢？
物体的惯性
⑴一切物体都具有惯性；
⑵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。
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。
特点：
牛顿第一定律告诉我们，一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质（即惯性），或者说，它们都有抵抗运动状态变化的“本领”。但是这种“本领”的大小是不一样的。
物体抵抗运动状态改变的“本领”，与什么因素有关？
观看录像
⑴一切物体都具有惯性；
⑵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。
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。
⑶惯性只与物体的质量有关。与运动与否、速度大小、所受外力无关。
特点：
1 内容 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为止.
2 意义
⑴ 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原因.
牛顿第一定律
⑵揭示了物体不受外力或所受外力的合力为零时的运动规律：总保持匀速直线运动状态或静止状态。
⑶揭示了任何物体都具有一种固有属性：惯性。物体的惯性大小完全取决于质量，与其它因素无关。
1 内容 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为止.
2 意义
⑴ 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原因.
⑵ 物体不受外力 （或所受外力合力为零） 时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
⑶ 物体具有一种固有属性：惯性。物体的惯性大小完全取决于质量，与其它因素无关。
牛顿第一定律
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。
以下说法中正确的是
A．牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律
B．不受外力作用时，物体的运动状态保持不变
C．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果
D．飞跑的运动员，由于通到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
观看动画解释现象？
交通部门规定：在车辆前排乘坐的人必须系好安全带。请从物理学的角度加以说明。
答：汽车紧急刹车时，突然减速，乘客由于惯性将会撞在前面而造成危险，系上了安会带就可以靠安全带的拉力而随汽车地起减速，避免危险。
有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球自转，一昼夜就能环游世界，这个设想可行吗？
答：因为地球上一切物体，（包括地球周围的大气）都随着地球一起运动，气球升空后，由于惯性，它仍保持原来随地球自转的速度，当忽略其他与地球有相对运动的作用而产生的影响时，升空的气球与它下方的地面处于相对静止状态，不可能相对地球绕行一周。
在一密封的车厢内，你有办法判定车厢是处于静止状态还是匀速直线运动状态吗？有办法判定车厢是否有加速度吗？能判断加速度的方向吗？
惯性参考系(共6张PPT)
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。
以下说法中正确的是
A．牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律
B．不受外力作用时，物体的运动状态保持不变
C．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果
D．飞跑的运动员，由于通到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
观看动画解释现象？
交通部门规定：在车辆前排乘坐的人必须系好安全带。请从物理学的角度加以说明。
答：汽车紧急刹车时，突然减速，乘客由于惯性将会撞在前面而造成危险，系上了安会带就可以靠安全带的拉力而随汽车一起减速，避免危险。
有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球自转，一昼夜就能环游世界，这个设想可行吗？
答：因为地球上一切物体，（包括地球周围的大气）都随着地球一起运动，气球升空后，由于惯性，它仍保持原来随地球自转的速度，当忽略其他与地球有相对运动的作用而产生的影响时，升空的气球与它下方的地面处于相对静止状态，不可能相对地球绕行一周。
在一密封的车厢内，你有办法判定车厢是处于静止状态还是匀速直线运动状态吗？有办法判定车厢是否有加速度吗？能判断加速度的方向吗？
惯性参考系
