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4.1
牛顿第一定律
第四章
牛顿运动定律
1.车为什么自己跑了?
2.惯性定律谁提出来的?
牛顿说之所以取得这么高的成就是因为站在了巨人的肩膀上,这是什么回事呢?
思考:
亚里士多德发现:人拉时,犁动;不拉时,犁不动。
一、历史回顾
亚里士多德发现:人推时,箱子动;不推时,箱子不动。
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
力是维持物体运动的原因
1、亚里士多德根据日常经验得到如下观点:
亚里士多德的观点能解释所有的运动现象吗?
滑板车上的小朋友脚离地后没有力的作用但仍在运动!
2、伽利略的批判:
亚里士多德的观点并不能解释这种现象,所以他的这种说法是错误的,他到底错在哪呢?
伽利略认为:在运动的物体之所以会停下来,是因为受到阻力的缘故。
为了探究一下阻力对运动的影响伽利略采用了科学的方法—实验。
滑板车之所以没停下来是因为它收到的阻力比较小
伽利略理想斜面(光滑)实验
注意观察:
1:保证小球从同一位置释放,把斜面倾角减小,
小球是否会回到同样的高度?
2:继续减小斜面倾角,小球还能否回到同样的高度?
猜想:
如果把对面的斜面换成水平面,小球会怎样运动?
伽利略理想实验(光滑斜面)
伽利略理想斜面(光滑)实验
回答问题:
1:保证小球从同一位置释放,把斜面倾角减小,
小球是否会回到同样的高度?
2:继续减小斜面倾角,小球还能否回到同样的高度?
猜想:
如果把对面的斜面换成水平面,小球会一直运动下去!
伽利略得到如下结论:
物体的运动不需要力来维持!
一旦物体具有某一速度,如果不受力(或合外力为零),就将以这一速度一直运动下去。
理想实验:利用实验+推理的科学实验方法,它是以可靠的实验为基础,经过逻辑推理,深刻反映自然规律。
注意:
思考:这个结论在能否通过实验验证呢?
答案是否定的!
因为完全理想的情况是难以实现的!
但是我们可以在光滑平面上(阻力极小)上做一个近似的实验。
来探究阻力与运动的关系。
通过实验我们证实了:在水平面上运动的物体之所以会停下来,是因为受到阻力的缘故,并且阻力越小运动的距离越远。
由此推理出:阻力为零时,物体会一直运动下去!
这与伽利略的观点是一致的!
1、关于伽利略理想实验,以下说法正确的是:
A.完全是理想的,没有事实为基础的。
B.是以可靠事实为基础的,经科学推理,深刻反映自然规律的。
C.以上说法都不对。
B
课堂训练
课堂训练
如果运动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,既不停下来也不偏离原来的方向。
3、笛卡儿的补充与完善:
思考:伽利略的观点是正确的,但速度不但有大小还有方向,那运动的方向满足什么规律呢?
伽利略
创立方法,引导方向
笛卡尔
补充完善,深化认识
牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的物理规律。
牛顿
系统总结,明确内涵
探寻真理的路总是曲折的!
亚里士多德
提出问题,引起争议
二、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。
1、内容:
2、理解:
(惯性定律)
a.物体不受力
匀速直线运动状态或静止状态
力不是维持物体运动状态的原因
b.有力的作用
迫使物体的运动状态发生改变
c.任何物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这个性质叫做惯性。
力是改变物体运动状态的原因
1、惯性:
物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质
2、理解:
三、惯性
(1)一切物体都具有惯性
(2)惯性和力是两个实质完全不同的概念。力是物体对物体的作用,惯性是物体本身固有的一种性质,它与外界因素(运动状态、是否受力、速度大小)无关。
(3)把物体惯性的表现说成是物体受到“惯性力”或者说“物体受到了惯性”是错误的。
游戏:用嘴吹书
提起书,用最大力气吹垂下的封面
用手提起封面,用最大力气吹垂下的书
你观察到了什么现象?
3、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。
质量是惯性大小的唯一量度
那惯性的大小和什么因素有关呢?
1、关于物体的惯性,下列说法正确的是
(
)
A.只有处于静止或匀速直线运动的物体才具有惯性
B.只有运动的物体才能表现出它的惯性
C.物体做变速运动时,其惯性不断变化
D.物体在月球上没有惯性
E.速度大的物体惯性大
F.以上说法均不正确
F
课堂训练
2、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
C
课堂训练
推铅球
四、生活中的惯性现象:
跳远
已经投出的炸弹,为什么还会跟着飞机一齐飞行?
五、请用惯性知识解释
利用惯性使锤头套紧
当汽车刹车时,人的脚底由于摩擦而随车静止,人的上身由于惯性,会保持继续向前运动的状态,所以刹车或减速时,人会前倾。
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.所以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.
1、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?
思考与讨论
2、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。
我们通过一段视频,来看一下不系安全带的严重后果!