探究：摩擦力大小对物体运动的影响
器材：小车，毛巾，纸板，木板，斜面
1.提出问题：
2.建立假设：
3.设计实验方案：
（1）你的基本思路。
（2）需要控制哪些影响因素。
（3）需要记录哪些信息，画一个记录表。
材料种类 小车受到摩擦力的大小（填“大、较小、最小”） 小车在水平面上运动的距离（填“短、较长、最长”）
4.收集事实证据（记录在上面的表格中）
5.得出结论：水平面越光滑，小车运动时受到的摩擦力越______,通过的距离越_______,运动时间越______,速度减小得越________。
推测：假如有一个平面绝对光滑，那么小车在运动中将不受到任何摩擦力，小车将笛卡儿
笛卡儿（Rene Descartes）,1596年3月21日生于法国都兰城。少年时期在欧洲著名的拉弗莱希耶稣会学院读书，打下了牢固的数学基础和天文学基础。1613年进入波瓦蒂埃大学，1616年毕业，获得法律学学位。由于家庭富有，不需要他开业作律师，同时由于他对经院哲学和神学的反感，从1618年起他离开法国游历欧洲各国，先后到过荷兰、丹麦、德国、瑞士和意大利等国。
1618年他结识了物理学家伊萨克·毕克曼（Ｉsace Beekman）。在毕克曼的鼓励下，笛卡儿开始从事理论数学的研究，这对他后来建立解析几何学产生很大影响。1620 年笛卡儿在游历德国时，产生了把自然科学各学科相互协调起来的思想。
1625年笛卡儿回到法国，开始致力于科学研究活动。为了获得良好的条件，1628年起到社会比较安定，思想比较自由的荷兰定居。此后他除去法国进行几次短暂的访问外，直到1649年没有离开荷兰。在荷兰他完成了多部著名著作，如1629年--1633年写了《论世界》，1641年出版了《形而上学的沉思》，1644年又出版了《哲学原理》等。1649年应瑞典女王克思斯蒂娜的邀请，笛卡儿赴斯德哥尔摩任常驻宫廷哲学家，不幸于1650年2月11日病逝。终年54岁。1799年法国大革命后，笛卡儿的骨灰被送到了法国历史博物馆。
笛卡儿在科上的贡献是多方面的。但他的哲学思想和方法论，在其一生活动中则占有更重要的地位。他的哲学思想对后来的哲学和科学的发展，产生了极大的影响。
笛卡儿强调科学的目的在于造福人类，使人成为自然界的主人和统治者。他反对经院哲学和神学，提出怀疑一切的“系统怀疑的方法”。但他还提出了“我思故我在”的原则，强调不能怀疑以思维为其属性的独立的精神实体的存在，并论证以广延为其属性的独立物质实体的存在。他认为上述两实体都是有限实体，把它们并列起来，这说明了在形而上学或本体论上，他是典型的二元论者。笛卡儿还企图证明无限实体，即上帝的存在。他认为上帝是有限实体的创造者和终极的原因。笛卡儿的认识论基本上是唯心主义的。他主张唯理论，把几何学的推理方法和演绎法应用于哲学上，认为清晰明白的概念就是真理，提出“天赋观念”。
笛卡儿的自然哲学观同亚里士多德的学说是完全对立的。他认为，所有物质的东西，都是为同一机械规律所支配的机器，甚至人体也是如此。同时他又认为，除了机械的世界外，还有一个精神世界存在，这种二元论的观点后来成了欧洲人的根本思想方法。
笛卡儿在物理学方面的成就，反映了他的上述哲学思想。他同意阿基米德、毕达哥拉斯的某些科学观点。他否认真空的存在，但又同意原子论学说。笛卡儿对物理学的发展曾做出很大贡献。他论述了动量守恒问题，提出宇宙永远保持着同量的运动。他还推导出了抛体的轨迹，发现了光的折射的基本定律。在光学理论上他坚持光的微粒说和光是一种压力的观点。他所论证的光在密介质中比在疏介质中走得快的观点却被费马否定了。
笛卡儿最杰出的成就是在数学发展上创立了解析几何学。在笛卡儿时代，代数还是一个比较新的学科，几何学的思维还在数学家的头脑中占有统治地位。笛卡儿致力于代数和几何联系起来的研究，于1637年，在创立了坐标系后，成功地创立了解析几何学。他的这一成就为微积分的创立奠定了基础。解析几何直到现在仍是重要的数学方法之一。
笛卡儿的成就还有许多，如发展了质量和时间是和空间的三个量纲一样重要的基本量纲的见解；在伽利略的基础上第一个提出了近代惯性原理；在数学上最早论述了椭圆曲线画法；在生理学上首先提出了神经传导和反向机能的理论等。恩格斯曾评价他说：“数学中的转折点是笛卡儿的变数。有了变数，辨证法进入了数学，有了变数，微分和积分也就立刻成为必要的了”。
可以说，笛卡儿是哲学家、物理学家、数学家、生理学家。解析几何的创始人。伽利略（Galileo Galilei） ，意大利物理学家、天文学家、数学家，近代实验科学的创始人。1564年2月15日生于比萨城的一个没落贵族家庭。父亲温深佐是数学家、音乐家。
1581年伽利略进入比萨大学学医，后对物理学和数学发生兴趣，入学第二年发现了摆的等时性，此后他的主要精力转向数学和物理。
1585年他退学回家，自学4年，主要钻研欧几里德和阿基米德的著作。
1586年他发明了测定合金成分的流体静力学秤，1589年写出一篇关于物体重心的论文，引起了学术界的重视。
1589年伽利略被聘为比萨大学教授。1591年其父去世后，他离开比萨。
1592年被任命为帕杜瓦大学数学教授。他在帕杜瓦工作了18年之久，他的许多力学成就，是在此期间获得的。如1年他发明了空气湿度计等；此外，他还发明了比例仪等许多仪器。
1610年伽利略离开比萨大学，到佛罗伦萨多斯加尼大公爵官邸，担任数学家。此时他又致力于研究天文学。伽利略在天文学上取得了惊人的成就。
1616年由于他宣传地动说，受到了宗教法庭的传讯，并受到警告。这并没有使伽利略放弃自己的观点。 1633年，他再次受到了罗马宗教裁判所的传讯，并被教廷圣职部判处终身监禁。伽利略的科学研究只好又转向了力学方面。
1642年1月8日，伽利略病逝，终年78岁。
伽利略的一生完全献给了科学事业，他所取得的巨大成就，开创了近代物理学的新纪元。历史证明了伽利略在科学事业上的成功。经过300多年的斗争，1979年11月10日罗马教皇不得不正式承认，对伽利略的审判是不公正的。1980年10月又提出了将要重新审理这个案件。
伽利略不屈不挠的努力，奠定了近代实验物理学的基础，他的建立在科学的方法论基础之上的一系列科学活动，以及由此而获得的一系列发现、发明和创造，无疑地证明了他是一位伟大的实验科学家和伟大的思想家。
在方法论的问题上，激烈的斗争持续了一千多年。伽利略继承和发展了阿基米德的方法论－－注重科学实践的唯物主义世界观，勇敢地向被奉为权威的亚里士多德的传统观念挑战－－仅仅强调观念、注意主观思考和单纯的推理的唯心主义。1638年他所著《论两种新科学》一书，是他所建立的完整的科学的方法论的代表作。伽利略认为数学是人类思维的一种完全可靠的逻辑形式。他把物理学与数学紧密结合起来，以准确的数学证明寻求物质运动的规律，用数学语言表达物理的定律。他是第一个用坐标表示物理量来研究物体运动规律的人。他注重归纳法，也注重演绎法，并且数学证明达到了极其严谨和巧妙的境地。
伽利略的科学活动主要集中在天文学和力学方面。
在天文学方面，伽利略的贡献是极其巨大的。 他的宇宙观的核心 是维护和坚持、发展了哥白尼学说。他的日心说观点是完全建立在对天文的长期观测所获得的大量新发现的可靠事实基础之上的。
1608年，荷兰眼镜工匠李普塞制成了世界上第一架望远镜。伽利略就着手，在1609年到1610年间精心设计制成了放大33倍的天文望远镜，并用它行了长期大量的天体观测。他发现了月球表面有深谷、高山和平原，发现了太阳黑子活动和太阳自转。他还观测了金星的盈亏和土星的光环（当时他认为是无数的卫星）。 1610年发现了木星的四个卫星，即木卫1——木卫4，通过观测，伽利略认识到，银河系是由无数星宿组成的，同年出版了《星际使者》一书，宣传他的新发现。
1611他又去罗马，邀请很多人观看望远镜，宣传哥白尼学说。
1613年他出版了《关于太阳黑子的通讯后》。
1632年2月出版了近代科学史上具有重大意义的著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》（《天文对话》）一书，用了他5年时间。
1638年又完成了一巨著《关于力学以及地上运动的两个新学科中的对话和数学证明》（《力学对话》），为物理学的发展作出了卓越的贡献。由于他的著作在意大利被禁止，此书于1638年在荷兰阿姆斯特丹出版。
伽利略对于力学的研究，在他的科学活动中占有极为重要的地位。他的理论奠定了经典力学的基础。以后经牛顿（出生恰与伽利略逝世同年）发展完善，建立了近代经典力学的系统理论。伽利略所建立的摆的定律、惯性定律、落体运动定律，以及对抛体运动的研究和他提出的相对性原理，建立了动力学的主要基础。
关于落体问题，传说伽利略曾在比萨斜塔上当众作落体实验，其实并无此事。这个实验是著名力学家布鲁日的西蒙·斯台文早于1587年从二楼窗台上所作的。伽利略当时并不知道此事。伽利略的学生韦韦亚尼于1654年出版了他写的《伽利略传》，把这项功绩记到伽利略头上，并流传至今。
落体运动定律和惯性定律是《力学对话》的重要内容。 伽利略的实验主要是应用小球沿斜坡滚动的方法，证实了落体定律，也推出了不完整、不彻底的惯性定律－－他只承认圆惯性运动，而不承认直线惯性运动。
伽利略的一生，贡献是巨大的。特别是他坚持真理不畏强权的科学态度，更是后人学习的榜样。尽管在教会的干预下，他曾作过妥协，但他始终没有放弃他的科学研究直到逝世。当然他也不正确的观念，如否定色、香、味等物质属性的客观性等，但这些都无损于一个伟大的科学家的光辉形象。
意大利著名的古代文化遗产——比萨斜塔，是中部西海岸比萨城内一组古罗马建筑群的组成部分，属比萨大教堂的钟楼。8层圆柱形大理石建筑，高54.5米,外围213根石柱组成拱形门,塔内通过294级螺旋楼梯,盘旋而上塔顶钟楼。1174年始建，动工五六建到第三层后，发现塔身倾斜，于是停工。隔了近百年后续建。1350年竣工时，塔顶中心占已经偏离中心线2.1米。600多年来，塔身继续缓慢向南倾斜。据测，目前斜度已达5.3度。该塔斜而不倒，名声大噪。1590年，意大利物理学家伽利略在斜塔上做了著名的自由落体实验，更使斜塔名闻全球，并成比萨城的象征。1972年10月，当地发生地震，斜塔仍巍立，不为所动。但鉴于斜塔至今还在以每年1.25毫米的速度缓慢倾斜,人们正采取各种措施予以保护。
(共24张PPT)
问题:力能改变物体的运动状态. 物体不受力作用时,将做什么运动
你做出的假设是：
1.物体静止——不受力——
（实验直接证明）
2.物体运动——不受力——？
（探究方法：实验+推测）
保持静止
探究
摩擦力大小对物体运动的影响
1.提出问题：
如果所受阻力不同,小车在水平面上运动速度减小的快慢一样吗？
2.建立假设：
阻力越大,小车的运动速度减小得越快.
3.设计实验：
（1）你的基本思路。
（2）需要记录哪些信息，
画一个记录表。
（3）需要控制哪些影响因素。
小车运动
1.控制实验条件:让同一辆小车在同一个斜面的同一高度处静止下滑
2.目的:是使小车在水平面上开始的速度相同
材料
种类
毛巾
棉布
桌面
大
较小
最小
较长
最长
短
小车受到摩擦力的大小
小车在水平面
上运动的距离
实验记录表
小车速度减小
快
较慢
最慢
得出结论：
平面越光滑，物体运动时受到的阻力越___,通过的距离越___,运动时间越____,速度减小得越___.
小
大
慢
假如有一个平面绝对光滑,那么物体在运动中将不受到任何阻力,情况又会是怎样呢
长
推测
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。
牛顿第一定律发现过程
牛顿第一定律发现过程
伽利略（运动速度）
笛卡尔（运动方向）
牛顿（运动、静止）
如果说我比别人看得远些，那是因为我站在了巨人的肩上！
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。
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。
一、牛顿第一定律
方法:在实验的基础上科学推理得出的
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
二、力和运动的关系
思考与讨论：
1、如图甲，小球竖直下落的运动中，
为什么速度越来越大？
2、如图乙，小球竖直向上抛出的运动中，
为什么速度越来越小？
3、如图丙，小球沿斜向上方向抛出的运动中，
为什么运动方向会发生变化？
结论：力是改变物体运动状态的原因
牛顿第一定律的应用
1.一颗钢珠在水平桌面上滚动,当它刚刚离开桌面时,假如所受的一切外力都同时消失,那么它将怎样运动
沿水平方向做匀速直线运动
2.判断题：
①力是维持物体运动状态的原因( )
②力是改变物体运动状态的原因( )
×
√
【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．物体只能保持静止状态
（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
1、对于牛顿第一定律的看法，下列观点正确的是( )
A．验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以惯性定律是正确的。
B．验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以惯性定律不能肯定是正确的。
C．验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以经过在事实基础上,进一步科学推理得出的
D．验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来，但总有一天可以用实验来验证。
C
2．下列说法正确的是( )
（A）物体不受一切外力,一定保持静止
（B）物体处于运动状态,一定是受了外力作用
（C）物体不受任何外力作用时,可能处于静止状态,也可能处于运动状态
（D）以上说法都不正确
C
3.一个物体在10牛的拉力作用下,以1米/秒的速度做匀速直线运动,当物体所受外力全部消失时,这个物体将( )
（A）马上停下来
（B）以1米/秒速度做匀速直线运动
（C）运动越来越慢
（D）不能够确定
B
4．正在做曲线运动的物体,假如它所受的一切外力都消失,那么它（ ）
（Ａ）立即停下来
（Ｂ）仍然做曲线运动
（Ｃ）立即做直线运动
（Ｄ）逐渐停止
C
