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4.1
牛顿第一定律
牛顿简介
艾萨克·牛顿(1643年1月4日—1727年3月31日)英国著名的物理学家,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。1687年发表的论文《自然定律》,对万有引力和三大运动定律进行了描述。并成为了现代工程学的基础。通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;为太阳中心说提供了强有力的理论支持,并推动了科学革命。在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理,提出牛顿运动定律
。在光学上,他发明了反射望远镜,发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。在数学上,牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究做出了贡献。在经济学上,牛顿提出金本位制度。
物体的运动是不是一定需要力?
任务一:历史的回顾:
必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在一个地方。
等 高
等 高
1、斜面摩擦力对小球上升高度的影响
更光滑……
A
B
C
A
B
C
D
2、如果没有摩擦,小球将上升到原来静止时的高度.
等 高
A
C
3.如果减小第二个斜面的倾角,小球的运动又会是怎样的?
等 高
小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度,但要通过更长的距离
A
C1
C2
4
、如果倾角还继续减小呢?小球的运动又是怎样的?
小球达到同样的高度,但滚的越来越远
A
C1
C2
C3
5.
倾角减小到放平第二个斜面,如果第二个斜面无限长,小球又会怎样运动?
小球不可能达到原来的高度,就要沿水平面一直运动下去.
等
高
A
小球不受摩擦力,小球就要一直运动下去。
笛卡儿的补充和完善:
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,既不停下来也不
偏离原来的方向。
牛顿在前人的研究基础上,并根据自己的研究,总结出了牛顿第一定律:
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
(3)力和运动的关系:
力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因
(1)物体要保持匀速直线运动状态或静止状态需要力来维持吗?
(2)迫使物体改变匀速直线运动状态或静止状态的原因是什么?
不需要
有力作用在物体上
问题探究:
例1.
关于力和运动的关系,下列说法中正确的是(
)
A.
物体不受任何外力作用时,一定保持静止
B.
物体不受任何外力作用时,一定保持匀速直线运动
C.
物体的运动状态发生改变时,它一定受到外力的作用
D.
物体受到力的作用时,才能向前运动
C
重要意义:牛顿第一定律正确揭示了运动和力的关系:
物体保持运动状态不变的性质。
牛顿第一定律又叫惯性定律。
惯性:
牛
顿
第
一
定
律
物体具有保持原来运动状态的性质,这个性质称为惯性。
牛顿第一定律又称为惯性定律。
一切物体在任何情况下都具有惯性。
物体不受力
保持原有运动状态
表现为
上方的棋子由于惯性保持静止,会落在下方
用力快速击打棋子最下面的一个,情况会怎样
?
牛
顿
第
一
定
律
牛
顿
第
一
定
律
生活中的惯性现象
小组讨论:利用惯性和防止惯性危害的实例,看哪一组举例最多。
拍打衣服上的灰尘
利用惯性使锤头套紧
牛
顿
第
一
定
律
惯性的利用
安全带对人体起到缓冲的作用
牛
顿
第
一
定
律
防止惯性带来的危害
质量是惯性大小的唯一量度;质量越大,惯性越大。
牛
顿
第
一
定
律
物体保持原来状态“本领”的大小。
惯性越大,保持原来状态“本领”越大,运动状态越难改变;
惯性越小,保持原来状态的“本领”就越小,运动状态就容易改变。
牛
顿
第
一
定
律
小结
(1)牛顿第一定律的内容是
什么?
(2)力和
运动有什么关系?
(3)物体惯性大小决定于哪些因
素?跟所处的状态和地理位置有关吗?
谢谢!