3.1 牛顿第一定律
共同的特征:
物体的运动需要力的作用
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, 物体就要停下来。
力是维持物体运动的原因
(没有力作用,物体就不能运动)
2000多年前,古希腊哲学家亚里士多德根据当时人们对运动和力的关系的认识提出一个观点:
公元17世纪,著名的科学家伽利略提出了不同的观点
伽利略
伽利略的观点:在水平面上运动的物体之所以会停下来,是因为摩擦阻力的缘故。
亚里士多德的观点是错误的!
理想斜面实验
实验目的:
力不是维持物体运动的原因
A
B
c
D
A
B
c
D
v
θ
伽利略理想斜面实验
结论:
若不存在摩擦,钢珠将上升到与原来的释放高度相同的高度;
一旦物体具有某一速度,如果它不受力,就将以这一速度匀速直线地运动下去。
伽利略通过以可靠的事实为基础,经过抽象思维的理想实验,从而推翻了亚里士多德的观点!
亚里士多德观点的错误:来自于日常经验所带来的错误认识.
理想实验
▲ 爱因斯坦的评价:
“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,它标志着物理学的真正开端。”
一种科学的研究方法
理想实验是一种以可靠的事实为依据,经过抽象思维,抓住主要因素忽略次要因素,并把实验的情况合理外推到一种理想状态,从而来揭示自然现象本质的假想实验。它不可能通过实验来证实,但是它的结论是符合科学道理的。
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。
牛顿第一定律
①一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。
②直到有外力迫使它改变这种状态为止。
力不是维持物体运动的原因。物体在不受力时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
力是改变物体运动状态的原因,
物体运动状态的改变需要外力。
注意
一个同学走路时扭头看别人,当他回头突然发现前面有一个电线杆,他来不及止步,请大家猜猜会发生什么现象?
头部,血流不止,到就近诊所包扎!
牛顿第一定律表明:
一切物体都具有保持匀速直线运动或静止状态的性质。我们把这种性质叫做惯性。
牛顿第一定律也称惯性定律
惯性
1.一切物体都具有惯性.
2.惯性是物体的固有属性,不论物体处于什么状态,都具有惯性。
3.质量是物体惯性大小的唯一量度。惯性只与物 体的质量有关。与运动与否、速度大小、所受外力无关。
惯性不是力,是物体的一种基本属性;
质量是物体惯性大小的唯一量度,与受力情况和运动状态无关,质量越大惯性越 .
大
惯性与质量的关系
惯性的利用与防止
例如:
汽车安全带、
汽车加速度测量仪、
洗手之后甩干水、
轰炸飞机丢掉副油箱、
小个子比大个子灵活、
……
思考一:运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性?
思考二:“惯性” 就是“惯性定律”吗?
不是,
惯性-----是物体保持原来运动状态不变的性质,它跟物体受不受外力无关。
惯性定律-----是物体在某个特定的环境下(不受外力)的运动状态。
错,惯性与物体的运动状态无关
当堂练习:
例题1、(多选)关于牛顿第一定律以下说法中正确的是(????)
A.牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律
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的结果
D.飞跑的运动员,由于遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
例题2、(1)光滑的斜面上,物体不受推力,能否向上运动?
(2)空中的小球,物体不受向上的推力,能否竖直向上运动?
(3)粗糙水平面上的小球,不受推力,小球能否向前运动?
(4)水平桌面上的长木板上静止一个光滑小球,快速水平抽出长木板后,小球做什么运动?
变式训练:如图所示,一个劈形物体M各表面均光滑,放在固定的斜面上,劈形物体M上表面水平,在该水平面上放一个光滑的小球m,劈形物体从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是(??)。
A: 沿斜面向下的直线
B: 竖直向下的直线
C: 无规则曲线
D: 抛物线
例题3、关于惯性,以下说法正确的是( ?)。
A: 人在走路时没有惯性,被绊倒时才有惯性
B: 百米赛跑到达终点时不能立即停下来是由于有惯性,停下来后也就没有惯性了
C: 物体在不受外力作用时有惯性,受到外力作用后惯性就被克服了
D: 物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关
变式训练:下列说法正确的是( )
A,掷出的铅球速度不大,所以其惯性很小,可以用手去接
B.用力打出乒乓球速度很大,因此其惯性很大,不能用手去接
C.相同的两辆车,速度大的比速度小的难以停下,是因为速度大的车惯性大
D.相同的两辆车,速度大的比速度小的难以停下,是因为速度大的车状态变化大
一、历史的回顾:
亚里士多德→
伽利略→
牛顿
二、牛顿第一定律:
1、物体不受外力时的运动状态是匀速直线运动或静 止。力不是维持物体运动的原因。
2、一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质——惯性,惯性是物体的固有性质。因此,牛顿第一定律又叫惯性定律。
3、力是改变物体运动状态的原因。
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。
三、惯性:
质量是物体惯性大小的量度。惯性只与物体的质量有关。与运动与否、速度大小、所受外力无关。
课后作业:
1、练习题
2、预习下节内容