1. 牛顿第一定律 课件31张PPT

3.1 牛顿第一定律
第一章 牛顿第一定律
一、教学目标：
知识与技能：理解牛顿第一定律，质量的概念，力的作用。
过程与方法：亚里士多德，伽利略，牛顿。
情感价值观：追求真理，永无止境！
二、教学重点：
理想实验、牛顿第一定律、惯性、质量。
三、教学难点：
理想实验 惯性的概念
四、教学方法：实验、讨论
五、教具准备：斜面、小车、毛巾 、质量不同的小球
六、课时安排： 本节课为第1 课时
七、教学设计：
第二章 研究力的概念、力运算及其物体的平衡
静力学
第一章 研究怎样描述物体的运动及其基本规律
运动学
第三章 研究物体的运动与物体受力的关系
动力学
知识结构
3
结论：力是使物体运动的原因
力是维持物体运动的原因
2
现象：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就停下来。
1
实验:
1
亚里士多德
F
背景
亚里士多德其人---
亚里士多德（前384～前322）
他是柏拉图的学生-------身份特殊
亚历山大帝的老师---------地位显赫。
编撰：伦理学、形而上学、心理学、经济学、神学、政治学、修辞学、自然科学、教育学、诗歌、风俗，以及雅典法律-------知识渊博。
马克思曾称亚里士多德是古希腊哲学家中最博学的人物，恩格斯称他是“古代的黑格尔”-----粉丝铁杆。
与人们的生活经验相符，接地气--------群众基础。
-----光芒四射
2
伽利略（1564--1642）。
实验
01
思考
02
理想实验
03
F
推一下小车，车运动；推力不存在时，小车仍在运动！
相同：有力就运动;不同：撤掉外力并未马上停下来！
物体的运动并不需要力来维持!车停下来，是因为受阻力作用------亚里士多德有问题.
时光悄悄的流逝，就这样，2000年过去了………
2.意大利物理学家——伽利略.
思考
分析
摩擦力的原因
实验
伽利略理想实验
材料
理想实验
是以可靠的事实为依据，忽略次要因素，并把实验的情况合理外推到一种理想状态，从而揭示自然现象的本质。

定义
01
观点
02
物体的运动并不需要力来维持。
如果学生把先生作为范本而不是对手，他就永远不能青出蓝而胜于蓝。
----不迷信权威,

感悟
03
3
笛卡尔（法国1596—1650）
1、坚定的支持伽利略-----知音
2、还对伽利略的观点做了补充：
观点
若没有其他外力作用,物体将永远以同一速度沿直线运动.
4
牛顿（英国 1643--1727）
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。
如果说我比别人看的远一点，那是因为我站在巨人的肩膀上！---------牛顿
我们说，是物体主宰者自己的命运！这种保持静止状态或者匀速直线运动状态的性质不是人类赋予它的，是它固有的，与生俱来的------我们把这种性质叫惯性。
一切物体都有惯性！
为什么物体总要保持匀速直线运动状态或者静止状态呢？是因为你？是因为我？还是它自己的原因？
原来静止-----由于惯性------保持静止
原来运动------由于惯性------保持匀速直线运动
惯性的表现：
5
对牛顿第一定律的理解
3
对物体施加作用力后，物体就“心甘情愿”的改变自己的状态吗？ 请注意：“迫使”
那么，物体受到外力后，还有没有惯性呢？
惯性是物体的属性，与受不受力无关。
惯性可以理解为物体具有“惰性”------维持现状，不要改变！
惯性的大小由什么决定？
科学探究，找寻规律
小实验:吹乒乓球、吹小铁球---------解释为什么？
质量大的物体，运动状态不容易改变，保持原来的静止状态的能力大-------惯性就大。
结论：质量是物体惯性大小的量度
牛
物体具有惯性（惰性），如何改变它的运动状态呢？------施加外力！所以，牛顿第一定律的第二句话，揭示了运动和力的关系：
F
表面上：物体受到力作用，就运动；没有力的作用，物体就停下来。
真实情况是？
力是改变物体运动状态的原因。
深度解读运动状态改变
物体运动状态的改变-------速度变化
1. 力是物体产生加速度的原因.
t ≠0
F
Vt-V0≠0
a=(vt-v0)/t
2. 质量是物体惯性大小的量度.
注意:力是改变物体运动状态的外因,质量一定情况下,力越大,运动状态越容易改变,反之亦反.
注意: 质量是改变物体运动状态难易程度的内因,在外力一定的情况下,质量越大,运动状态越难改变,反之亦反.
对立统一！
注意：牛顿第一定律描述的是一种理想状态
牛顿第一定律是物体在不受外力作用的理想情况.
不能用实验直接验证
真实的实验
科学抽象
得出结论
理想情况
逻辑推理
理想实验
五、对牛顿第一定律的理解
1．明确惯性的概念
2．确定力的含义
力是改变物体运动状态的原因。
3．正确揭示了力和运动的关系
纠正了力是维持物体运动的原因的错误观点，明确了力是改变物体运动状态的原因．
可以把“不受外力作用”理解为“合外力为零”．
4.实验+推理得出的．
牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的规律，也无法用实验验证，它是以伽利略的理想实验为基础，总结前人的研究成果，加以丰富的想象而推理得出的一条理想条件下的规律．
小实验：
抽卷纸：
一大卷纸，慢慢拉，现象？
迅速拉，现象？
一小卷纸，慢慢拉，现象？
迅速拉，现象？
注意：一切物体都具有惯性.
应
用
汽车在水平路面上，一人站在汽车上，讨论下列情况时，人会发生什么现象？为什么？
1、汽车突然起步；
2、匀速直线运动的汽车突然紧急刹车；
3、汽车在运动过程中向右急转弯。
1
2、概念辨析
1、质量大的物体，惯性大；质量小的物体，惯性小.（ )
2、速度大的物体，惯性大；速度小的物体，惯性小；静止的物体没有惯性。( )
3、物体不受外力作用时有惯性；受外力作用时没有惯性。（ ）
4、既然力是改变物体运动状态的原因，为什么蚂蚁推不动砖块？
3．关于伽利略的理想斜面实验下列说法正确的是(　　)
A．伽利略的理想实验是假想的，没有科学依据
B．伽利略的理想实验是在可靠的事实基础上进行抽象思维而创造出来的一种科学推理方法，是科学研究中的一种重要方法
C．伽利略的理想实验有力地否定了亚里士多德的观点
D．在科学发展的今天，伽利略的斜面实验是可以通过实验验证的
4
5
6、汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下列关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是(　　)
A．车速越大，它的惯性越大
B．质量越大，它的惯性越大
C．车速越大，刹车后滑行的路程越大
D．车速越大，刹车后滑行的路程越大，所以惯性越大
　
练习题7
V
船向右匀速行驶，一人站在船舷边竖直向上跳起，人会落在海里吗？（不计空气阻力）为什么？
亚里士多德（公元前384～前322），古希腊人，世界古代史上伟大的哲学家、科学家和教育家之一。柏拉图的学生，亚历山大的老师。马克思曾称亚里士多德是古希腊哲学家中最博学的人物。
亚里士多德一生勤奋治学，从事的学术研究涉及到逻辑学、修辞学、物理学、生物学、教育学、心理学、政治学、经济学、美学、博物学等，写下了大量的著作，他的著作是古代的百科全书。
亚里士多德关于物理学的思想深刻地塑造了中世纪的学术思想，其影响力延伸到了文艺复兴时期，虽然最终被牛顿物理学取代。
亚里士多德的著作论述过力学问题。他已经具有正交情况下力平行四边形的概念。亚里士多德关于落体运动的观点是：“体积相等的两个物体，较重的下落得较快”，他甚至说，物体下落的快慢精确地与它们的重量成正比。这个错误观点对后世影响颇大。16世纪末伽利略不仅从理论上说明，而且用实验证实了亚里士多德的错误。
亚里士多德还认为：“凡运动的事物必然都有推动者在推着它运动”，但一个推一个不能无限地追溯上去，因而“必然存在第一推动者”，即存在超自然的神力。这里的运动是指一般意义下的运动，也包括力学运动在内。
亚里士多德认为白色是一种再纯不过的光，而平常我们所见到的各种颜色，是不纯净的，这种结论直到17世纪大家对这一种结论坚信不移，为了验证这一观点，牛顿把一个三棱镜放在阳光下，阳光透过三棱镜后形成了红，橙，黄，绿，蓝，靛，紫七种颜色组成的光带照射在光屏上，牛顿得到了跟人们原先一直认为正确的观点完全相反的结论：白光是由这七种颜色的光组成的，这七种光才是纯净的。

亚里士多德语录
1、优秀是一种习惯。
2、遵照道德准则生活就是幸福的生活。
3、人生最终价值在于觉醒和思考的能力，而不只在于生存。
4、教育的根是苦的，但其果实是甜的。
5、人在达到德性的完备时是一切动物中最出色的动物；但如果他一意孤行，目无法律和正义，他就成为一切禽兽中最恶劣的禽兽。
6、对于美德，我们仅止于认识是不够的，我们还必须努力培养它，运用它，或是采取种种方法，以使我们成为良善之人。
7、习惯实际上已成为天性的一部分。事实上，习惯有些像天性，因为“经常”和“总是”之间的差别是不大的，天性属于“总是”的范畴，而习惯则属于“经常”的范畴。
8、德可以分为两种：一种是智慧的德，另一种是行为的德，前者是从学习中得来的，后者是从实践中得来的。
9、吾爱我师，吾更爱真理。
10、对上级谦恭是本分，对平辈谦逊是和善，对下级谦逊是高贵，对所有人谦逊是安全。
11、幸福来源于我们自己。
12、智慧不仅仅存在于知识之中，而且还存在于运用知识的能力中。

伽利略（1564---1642）。意大利数学家、物理学家、天文学家，科学革命的先驱 。伽利略发明了摆针和温度计，在科学上为人类作出过巨大贡献，是近代实验科学的奠基人之一。
历史上他首先在科学实验的基础上融汇贯通了数学、物理学和天文学三门知识，扩大、加深并改变了人类对物质运动和宇宙的认识 。伽利略从实验中总结出自由落体定律、伽利略相对性原理等。从而推翻了亚里士多德物理学的许多臆断，奠定了经典力学的基础，反驳了托勒密的地心体系，有力地支持了哥白尼的日心学说。他以系统的实验和观察推翻了纯属思辨传统的自然观，开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。因此被誉为“近代力学之父”、“现代科学之父”。其工作为牛顿的理论体系的建立奠定了基础。他还是利用望远镜观察天体取得大量成果的第一人。
伽利略对17世纪的自然科学和世界观的发展起了重大作用。从伽利略、牛顿开始的实验科学，是近代自然科学的开始。

他用真理的力量统治我们的头脑，而不是用武力奴役我们。 -----伏尔泰

自然与自然的定律，都隐藏在黑暗中，上帝说：“让牛顿来吧！” 于是一切变为光明。 ------亚历山大?波普

而我们今天的学习，就是要让这个让牛顿点亮的世界更加美好！

谢谢同学们！