牛顿第一定律

课件25张PPT。 自然和自然的法则在黑夜中隐藏；上帝说，让牛顿去吧！于是一切都被照亮。 -------蒲柏
牛顿第一定律动力学（dynamics）动力学的奠基人是英国科学家牛顿 ：
研究运动和力的关系的理论，
根据物体所受的力确定物体的位置、速度变化的规律，
才能创造条件来控制物体的运动。
例如，运动学知识使我们能够描述天体是怎样运动的，
控制交通工具的速度
动力学则使我们能够把人造卫星和宇宙飞船送上太空，使人类登上月球，甚至奔向火星……
讨论 如果一个物体由静止变为运动或由运动变为静止，我们说，他的“运动状态”发生了变化。
所以“速度”是描述物体运动状态的物理量
问：物体的运动状态发生改变有几种情况？1、速度的大小改变而方向不变
2、速度的大小不变而方向改变
3、速度的大小和方向都发生改变
亚里士多德
伽利略
笛卡儿
牛顿运动状态1、亚里士多德观点: 必须有力作用在物体上, 物体才能运动, 没有力的作用, 物体就要停下来.生活经验：马不拉车，车就不动力与运动关系的几种看法：2、伽利略的观点伽利略 亚里士多德的观点似乎更符合日常经验，但他的这种说法是错误的，他的错到底在哪呢？想一想 在水平面上运动的物体之所以会停下来，是因为受到摩擦力的缘故。观点客观事实：小球从一个斜面的高处滚下，
会滚上另一个对接的斜面，摩
擦力越小，越接近原来的高度
假 想：摩擦力大小为零，观察小球在另
一个斜面的运动情况推 理：小球将会达到同一高度
对接斜面倾角越小，运动距离越远
对接斜面倾角为零，小球永远运动思路伽利略理想斜面实验 伽利略的发现以及他所用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，这个发现告诉我们，根据直接观察所得出的直觉的结论不是常常可靠的，因为他们有的时候会引到错误的线索上去。物体的运动不需要力来维持——物体的运动并不需要力来维持。物体会停下来是因为受到摩擦阻力的缘故，力是改变物体运动状态的原因。力与运动关系的几种看法：【说明】
伽利略构想的理想实验(又称假想实验)以可靠的事实为基础，把实验与逻辑推理和谐地结合在一起。这种科学探究的方法有力地推动了科学的发展。2.伽利略的观点（17世纪意大利）伽利略的理想实验伽利略理想实验伽利略针和单摆实验 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。3、迪卡儿观点力与运动关系的几种看法：二、牛顿物理学的基石——惯性定律 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。 1、牛顿第一定律： 伽利略和笛卡尔的正确结论在隔了一代人以后，由牛顿总结成动力学的一条基本定律：（2）确定了力的含义 定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”，实际上是对力的定义，即力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因。
（3）揭示了力和运动的惯性 牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，他描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力的物体是不存在的，当物体所受合外力为零时，其效果和不受外力的作用效果相同。（1）明确了惯性的概念 定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”揭示了物体所具有的一个重要属性—惯性，即物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。2、理解：贡献……通过直觉的观察提出问题为科学家的研究确立了课题（１）发现了不易直觉的摩擦力（１）明确匀速直线运动（１）推广到一切物体（２）思维代替直觉认识宇宙（２）指出速度改变是有原因的（２）提出静止（３）明确力的作用。思考1、牛顿第一定律能不能用实验来验证？什么时候可以看作不受力并举例说明。 不能，因为不受力作用的物体是不存在的。当物体受力但所受合力为零时可以看作物体不受力。比如：冰面上滑动的冰壶球。2、简述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
惯性是物体的故有属性，一切物体都有惯性三、惯性与质量惯性现象到处可见，我们先来做几个实验1、实验（1）演示：我当司机，你门当乘客（2）一个玻璃杯内盛半杯水，上面盖一块塑料板，板上放一只鸡蛋，用小棒猛击塑料板，塑料板飞出，鸡蛋却稳稳地落入杯中。这个实验说明了什么？课本：迷你实验室迅速拉：
缓慢拉：2、惯性：物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质3、说明：（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
4、惯性与质量惯性只和物体质量有关，和其他因素无关。
质量大，惯性大。 生活经验告诉我们：行驶中的汽车或火车，即使紧急刹车，也要向前运动一段距离才能停下来，而且汽车或火车的速度越快，刹车后向前运动的距离越长．因此，有些同学认为：物体的惯性与它的速度有关，汽车或火车的速度越大，它的惯性也就越大．这种看法对不对？分析：一个物体惯性的大小是惟一确定的，与物体的运动速度大小无关，物体在受外力作用时，其惯性的大小表现在运动状态改变的难易程度上。在同样大小力的作用下，惯性大的物体运动状态难改变（在单位时间内速度的改变量较小），惯性小的物体运动状态容易改变，（在单位时间内速度的改变量较大）。不管物体原来的运动速度多大，同一物体在相同力的作用下，单位时间内它的速度改变量是相同的。讨论　 有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界，请你评价一下，这个设想可行吗？分析： 因为地球上的一切物体（包括地球周围的大气）都随着地球一起在自转．气球升空后，由于惯性，它仍保持原来的自转速度．当忽略其他与地球有相对运动（如风）的作用产生的影响时，升空的气球与它下方的地面处于相对静止的状态．不可能使它相对地球绕行一周的．
解答　 这个设想不符合物理原理，不可行． 讨论小结通过本节的学习，我们知道了：
1、历史上几位科学家对力和运动的关系的看法和研究
2、伽利略得到力和运动关系的研究方法
3、牛顿第一定律的内容
4、惯性及应用惯性知识解决实际问题【例1 】竖直向上托起的排球，离开手后能继续向上运动，这是由于：
A.排球受到向上的冲力的作用。???????????
B.排球受到惯性力的作用。
C.排球具有惯性。?????????????????????????
D.排球不受阻力的作用。第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律【例2 】一切物体都有惯性，但是：
A.运动时的惯性比静止时的惯性大。???? ?
B.运动越快，物体的惯性越大。
C.物体受力越大，惯性越大。????? ?
D.物体的惯性在任何情况下都是不变的。【答案】C学以致用【答案】D【例3】关于伽利略理想实验,下列认识正确的是：
A.理想实验是不科学的假想实验。
B.理想实验所得到的结论是不可靠的。
C.理想实验是一种科学方法。
D.牛顿第一定律描述的是一种理想化状态。【例2 】火车在长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在
A.手的后方 B.手的前方
C.落在手中 D.无法确定学以致用???第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律