2.7牛顿第一定律

(共42张PPT)
亚里士多德
伽利略
力的存在是维持原来的运动状态
力是改变运动状态原因
实 验
实验设计目的：
实验设计思路：
相同条件：
不同条件：
实验器材：
实验方法：
物体的运动是否需要力维持
以小车为例，尽量减小力对小 车运动的影响，看小车运动的情况。 （怎样使小车运动更远？）
相同的小车、小车开始运动速度相同
表面不同即阻力不同
木板、小车、棉布、毛巾、斜面
控制变量法、理想实验法
（同一斜面、从同一高度静止开始下滑）
实验次数 表面材料 阻力大小 滑行距离 速度变化快慢
1 毛巾
2 棉布
3 木板
最大
最快
较大
较长
较快
较小
长
较慢
最小
最长
最慢
最最小
最最慢
最最长
无阻力
无限长
不变
最短
4 玻璃
推理 某材料
推理想象 理想平面
实验
水平表面越 ，小
车运动时受到的阻力 ，
通过的距离 ，运动时
间 ，速度减得 。
光滑
越小
越大
越长
越慢
实验表明：
小车在运动中不受到任何阻力，小车将无休止地运动下去，运动速度将保持不变。
推测：
笛卡儿补充了伽利略的认识，指出：如果运动物体不受到任何力的作用，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，进一步得出：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动或静止状态。
300年前，伽利略曾采用类似的方法得出结论：如果物体在运动中不受到力的作用，它的速度将保持不变。
一切物体在没有受到外力作用
的时候，总保持匀速直线运动状
态或静止状态。
牛顿第一定律
1）“牛顿第一定律”表达的是物体不
受外力时的运动规律。
2）物体的运动不需力来维持。
3）力是改变物体运动状态的原因。
4）牛顿第一定律不是实验定律。
1）一切物体
2）没有受到外力作用
3）总
4）保持
5）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
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
问:学到现在你对定律是如何理解的
关于力和运动的关系，下列说法正确的是（ ）
　　Ａ．物体受力才会运动　　　
　　Ｂ．力使物体的运动状态发生改变
　　Ｃ．停止用力，运动的物体就会停止
　　Ｄ．力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因
解析：关于力和运动的关系，必须明确力和物体的运动无关，力只与物体运动状态的改变有关。由牛顿第一定律可知，力的作用不是使物体产生运动，而是使物体的改变运动状态。物体如果原来的状态是运动的，不受力仍将永远运动下去，即物体的运动不需要力来维持，因此A、C是错误的。物体保持静止或匀速直线运动状态，是物体不受力时的运动规律，并不是力作用的结果，因此D是错误的。正确答案是B。
　　如果物体所受合力为零时，对物体的作用效果等同于物体不受力，运动规律也与物体不受力时的运动规律相同。因此力与物体运动的关系可表达为：当物体所受合力为零时，物体的运动状态不变，当物体所受的合力不为零时，其运动状态发生改变。
【例1】用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当绳子突然断裂，小球将 [ ]
A．保持原来的圆周运动状态．
B．保持绳断时的速度作匀速直线运动．
C．小球运动速度减小，但保持直线．
D．以上三种都有可能．
【分析】原来小球受绳拉力作用在作圆周运动，当绳子突然断裂，小球在光滑水平方向上就没有再受到力了，因此小球将保持绳断时刻的速度大小和方向而运动．
【解答】B．
有关牛顿第一定律的例题
【例2】下列说法正确的是 [ ]
A．物体不受力作用就一定静止．
B．物体不受力作用就一定是匀速直线运动．
C．物体受力才能运动．
D．以上说法都是错误的．
【分析】牛顿第一定律指出，物体不受外力作用时，物体将保持静止或匀速直线运动．说明物体可以有两种表现状态，同时也说明物体不受力时也能运动，力不是维持物体运动的原因．
【解答】D．
（1）如果物体不受外力作用，下列说法中正确的是（ ） 　　A．静止的物体永远保持静止 　　B． 运动的物体是不会停下来的 　　C．物体的运动状态将保持不变 　　D．物体将保持匀速直线运动或静止状态
（2） 正在运动的物体，如果受到的外力突然消失，则它将（ ） 　　A． 立即停止 　　B． 速度减小，最后停止 　　C． 运动方向变为与原来相反 　　D． 做匀速直线运动
D
D
(3) 一个物体做匀速直线运动，突然受到一个外力的作用，它的运动状态是否一定会改变？
解析： 物体原来的运动状态时匀速直线运动，对应的受力情况是"不受力"或"受合力为零"。在此基础上再施加给此物体一个外力，此时物体受合力一定不为零，物体的运动状态一定会发生改变。
牛顿第一定律的研究对象、成立的条件、结论是什么？
牛顿第一定律能用实验加以证明吗？为什么？
牛顿第一定律的重要贡献是：
（1）力不是维持物体运动的原因
（2）力是改变物体运动状态的原因。
人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终由牛顿总结出来的。
练习：
书P67 练习1
作业：
自主性学习§2-7(一)
牛顿第一定律的内容及应如何理解
复习
一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
为什么物体不受外力就保持静止或匀速直线运动状态，而没有出现其他的运动情况呢？
保持静止或匀速直线运动状态，这是物体的一种性质，就像物体有质量一样，谁也不能改变它，人们把物体的这种性质叫做惯性
实验1
如图,向右拉动小车,当小车受阻碍而停止运动时,车上的木块为什么会向右倾倒
小车上的木块原来随小车一起向右运动；小车由于受到阻碍突然停止运动；小车上的木块由于惯性仍然要向右运动；但因为木块下部受到小车的摩擦力而静止，于是木块会向右倾倒。
运动的物体具有惯性。
实验2
如图,用手指向下猛击纸条，使纸条抽出，可笔套依然不动，这是为什么？
静止的物体具有惯性。
实验3
如图，在杯子中盛满水，突然急速拉动杯子，会看到什么现象？为什么呢？
液体具有惯性。
实验4
如图，让洞对着点燃的蜡烛，用两手一拍，你看到了什么？这又说明了什么？
气体具有惯性。
思考:你对惯性有何认识
任何物体、任何时候都具有惯性
惯性的大小只与物体的质量大小有关
举例
请同学们列举生活中的惯性现象，或用实验进行演示，并加以分析。
惯性和牛顿第一定律（惯性定律）的区别和联系：
区别
联系
牛顿第一定律是描述物体不受外力时所遵循的运动规律，是有条件的，即只有物体在不受外力时才遵守；而惯性是物体的一种属性，与物体是否受力、运动状态等一切外在因素无关，任何时候都存在。
因为物体有惯性，所以在不受外力时才能保持匀速直线运动状态或静止状态，因此牛顿第一定律又称为惯性定律。
思考
1、如图，离开喷泉口的水，为什么还会继续向上运动？
2、如图，倒胡椒粉时，手为什么需要晃动？
练习
1、下列关于惯性的说法中，正确的是（ ）
A.运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性。
B.只有物体的运动状态改变时才有惯性
C.不受力的物体有惯性，受力的物体没有惯性。
D.一切物体在任何时候都具有惯性。
D
2、正在行驶的汽车，关闭发动机后汽车还会继续向前运动一段距离，这是由于_______的缘故；最后还是停下来，这是因为的_____________________结果。
惯性
汽车受到摩擦力的作用
1．下面关于惯性的说法，正确的是( )
A.物体保持静止或匀速直线运动状态的规律叫物体的惯性
B．一切物体在没有受到外力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态，
叫做惯性。
C．物体只有从静止变为运动时，或者由运动变为静止时才具有惯性
D．任何物体在任何情况下都具有惯性
D
2．行驶的汽车在刹车后能静止，这是因为 ( )
A．汽车的惯性消失了
B．汽车的惯性小于汽车的阻力
C．阻力作用改变了汽车的运动状态
D．汽车受到平衡力的作用而静止
C
3．下列现象中不能用惯性知识解释的是( )
A．跳远运动员的助跑速度越大，跳远成绩往往越好
B．用力将物体抛出去，物体最终要落到地面上
C．子弹离开枪口后，仍能继续高速向前飞行
D．古代打仗时，使用绊马索能将敌方飞奔的马绊倒
B
4．有一热气球以一定的速度匀速竖直上升到某一高度时，从热气球里掉出一个物体，这个物体离开热气球后将( )
A．继续上升一段距离，然后下落
B．立即下落
C．以原来的速度永远上升
D．以上说法部不对
A
5．小球A静止放在光滑的车厢底扳上，(设车厢底板足够长)当车厢受到水平向右的力量作用时，车厢从静止开始在水平面上做速度越来越大的直线运动，则在此运动过程中，小球A对地面的运动情况是( )
A. 做匀速直线运动
B．处于静止状态
C．做与车厢同方向速度越来越大的直线运动
D．做与车厢反方向速度越来越大的直线运动
B
6．坐在小汽车前排的司机和乘客都要在胸前系上安全带，这主要是为了减轻在下列哪种情况出现时，可能对人的伤害( )
A．车速太快 B．车速太慢
C。突然起动 D．紧急刹车
D
7．如图所示，质量分别为们m1.m2的两个物体甲与乙放在表面光滑且足够长的木板上，随木板一起以水平向右的相同速度沿同一直线做匀速直线运动，当木板突然停止时，以下说法正确的是( )
A. 若m1＞m2：，甲将与乙发生碰撞
B．若m1＜m2，甲将与乙发生碰撞
C．只有当m1=m2，甲与乙才不会碰撞
D．无论甲与乙的质量关系如何，它们始终不会碰接
D
8．如图所示，如果你在匀速直线行驶的火车(汽车或轮船)里做一小实验：让手中的物块自由下落那么物块将会落在( )
A．物块的正下方A处
B． A 处偏前
C．A 处偏后
D．以上三种情况均有可能
A
作业：
作业本A§2-7(二)
牛顿力学的建立
【组织形式】
个人或自由结组
【活动目的】
　　牛顿力学的建立不是牛顿一个人的功劳，而是许多科学家努力研究的最终结果，查阅资料了解牛顿力学的建立过程，及牛顿力学的体系。
【活动流程】
　　制订查阅和查找方式；收集相关的材料；分析材料并得出一些结论；写出论文；与其他组交流。
【备注】
　　1、网上查找的资料要有学习的过程记录。
　　2、和其他成员交流。