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第一节 牛顿第一定律
第五章 牛顿运动定律
目录
学习目标
01
情景导入
02
新课讲解
03
小试牛刀
04
课堂小结
05
学习目标
学习目标
1.知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论。
2.理解牛顿第一定律的内容及意义。
3.理解理想实验法的意义,根据惯性的特点解释生活中的惯性现象。
情境导入
滑冰运动员如果不用力,他就会慢慢停下来,是力促使滑冰运动员在运动的嘛?
要使一个物体运动
必须推它或着拉它
力是维持物体运动的原因?
自行车要前进
也必须用力踩踏脚蹬板
力推物动,力撤物停
新课讲解
物体的运动是要靠力来维持的嘛?
用力推石头,才能推动它
不用力推石头,石头很快会静止
用力踢球,它才会运动起来
没有力的维持,球很快会静止
一、力与运动的关系
静止的马车,若马不拉车,车就不动
历史上对力与运动的关系的研究
亚里士多德
地面上的小车、书本等物体,唯有依靠推、拉等外力的不断作用才能使它们运动起来
力是维持物体运动的原因
静止
强迫运动
伽利略实验
伽利略
如果右斜面变成水平面,并且没有任何阻碍,小球将达不到原来的高度,就应永远运动下去
原来运动的物体,如果没有其他物体的作用,将会一直保持运动下去
存在阻力
小球可以滚上另一斜面,但达不到释放时的高度,并且在另一斜面是水平面时,小球因为阻力最终会停止
理想实验
合理外推
揭示了物理本质
基础实验
伽利略实验
如果没有摩擦作用的影响,在水平面上运动
的物体会一直运动下去。
——伽利略
完善
补充
如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
——笛卡尔
一、牛顿第一定律及其意义
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。
牛顿
不受力
受力
匀速直线、静止
改变原有状态
也称作惯性定律
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。
·物体在不受力时,总保持匀速直线状态或静止状态
力不是维持物体运动状态的原因
·物体运动状态的改变需要外力
力是改变物体运动状态的原因
我们该如何理解牛顿第一定律呢?
牛顿第一定律
惯性: 物体总具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫惯性.
惯性是物体的固有属性,不是力的作用
a
(1)惯性是物体的固有属性
(2)惯性与运动状态无关
(3)惯性与是否受力无关,与速度大小无关
宇宙中的一切物体都具有惯性
惯性定律和惯性的区别和联系
惯性定律是物体不受外力作用时所遵从的规律,牛顿第一定律也称为惯性定律。
惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性。
那么惯性的大小与什么有关呢?
乒乓球为什么可以快速抽杀?
惯性和质量有关?
惯性
惯性只和物体质量有关,和其他因素无关。
惯性是物体维持运动状态不变的性质,惯性的大小、有无与物体的运动状态无关,与物体受力情况及所处位置等均无关.
质量是惯性大小的唯一量度
惯性
拍打衣服上的灰尘
用铲将沙子扬起
惯性的利用
安全带对人体起到缓冲作用
防止惯性带来的危害
小试牛刀
1.春秋末年齐国人的著作《考工记》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动.这是关于惯性最早的记述,下列说法正确的是( )
A.“马力既竭”时马没有了惯性
B.“马力既竭”时车的惯性不变
C.马的拉力越大,车的惯性越大
D.马车速度越大,车的惯性越大
B
答案:B
解析:惯性大小的唯一量度是质量,与速度无关,“马力既竭”时马和车的惯性保持不变,拉力大小不能改变车的惯性大小,故B正确,A、C、D错误.
2.下列对牛顿第一定律的理解错误的是( )
A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律
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
D.飞跑的运动员遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
C
答案:C
解析:牛顿第一定律描述了物体不受外力作用时的状态,即总保持匀速直线运动状态或静止状态,A、B正确;牛顿第一定律还揭示了力和运动的关系,力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因,在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于受到摩擦力的作用而改变了运动状态,飞跑的运动员遇到障碍而被绊倒,是因为他受到外力作用而改变了原来的运动状态,C错误,D正确.本题选择错误的,故选C.
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
3.伽利略曾设计过一个斜面实验:让小球沿一个斜面从静止开始向下运动,小球将“冲”上另一个斜面;减小第二个斜面的倾角,重复实验,直至斜面最终变为水平。如图是现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片(组合图)。几次实验中小球都从同一位置释放,且频闪照相的频闪频率相同,有关小球在斜面a、b上的运动说法正确的是( )
A.小球在斜面a、b上运动越来越慢,主要是摩擦作用的影响
B.小球在斜面a上运动的距离较短,因此小球在斜面a上运动的平均速度较小
C.小球在斜面b上的影像个数较多,表示小球在斜面b上运动的时间较长
D.频闪照片中相邻的两个影像间的距离越大,表示这两个影像间的运动时间越长
C
答案:C
解析:A.小球在斜面a、b上运动越来越慢,主要是重力的作用,小球的摩擦较小作用不大,所以A错误;
B.小球在斜面上运动可以看成匀减直线运动,但初速度相同,末速度也一样都为0,由平均速度公式可知两斜面上的平均速度相同,所以B错误;
C.小球在斜面b上的影像个数较多,因为频闪照相的频闪频率相同,所以小球在斜面b上运动的时间较长,则C正确;
D.频闪照片中相邻的两个影像间的距离越大,表示这两个影像间的表示速度越大,所以D错误;
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
4.如图所示,在水平地面上,甲、乙两位小朋友踩着滑板面对面静止站立,甲的质量为 ,乙的质量为 ,他们相互轻推一下对方后,甲向左后退2.5 m后停下,乙向右后退3 m后停下,下列判断正确的是( )
A.甲的惯性更大
B.乙的惯性更大
C.甲、乙的惯性一样大
D.甲、乙的惯性大小与速度有关
A
答案:A
解析:质量越大的物体其惯性越大,质量是衡量物体惯性大小的唯一量度,即惯性的大小与物体做什么样的运动无关,也跟物体速度的大小无关,只与物体的质量有关;物体所具有的惯性越大,物体的运动状态越难以改变,因此,在甲、乙相互作用的过程中,由于甲的质量大于乙的质量,所以甲的运动状态更难以改变,因此甲获得的速度小于乙获得的速度,而甲运动距离短,是因为甲所受到的阻力更大,A正确.
课堂小结
① 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,直到有外力迫使它改变这种状态为止.
惯性
(1)定义:物体这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性.
(2)量度:质量是惯性大小的唯一变量.
(3)抵抗运动状态的改变:
①不受力或 F合 = 0 时,保持原有运动状态.
②F合 ≠ 0 时,阻碍运动状态的改变.
1
2
力不是维持物体运动的原因,是改变物体运动状态的原因
也称为惯性定律
物体本身的一种属性,与位置、速度等无关,只与质量有关
感谢您的耐心观看