8.1牛顿第一定律.ppt

第六章 力与运动,第一节 科学探究 牛顿第一定律,第一节 科学探究 牛顿第一定律,维持运动需要力吗？,你一定有过这样的生活经验：在平地上骑自行车的时候，即使不踩踏板，车会前进一段距离，但因为没有继续用力，它最终还是要停下来。生活中常会遇到这类现象。,例如：关闭的发动机的列车会停下来 自由摆动的秋千会停下来 还有打出去的球也会停下来,物体的运动需要力来维持。,亚里斯多德,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：,1、亚里士多德的观点：,必须有力作用在物体上，才能使物体保持运动状态。力是维持物体运动的原因,意大利科学家伽利略通过斜面实验分析得出：运动不需要力来维持。,物体的运动并不需要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受到了摩擦阻力。,维持运动不需要力,物体的运动不需要靠力来维持,两种说法哪个是正确的？,力是维持物体运动的原因,最大,较大,较小,二 探究：阻力对物体运动的影响,阻力对物体运动的影响,毛巾,棉布,木板,最大,较大,较小,实验记录表：,结论：,平面越光滑，小车受到的阻力越小，运动的距离越长，速度减小得越慢。,1、为什么每次都要让同一小车从同一斜面、同一高度由静止释放？使小车到达平面时速度相同,【分析论证】,运动的车减速并最终停下来的原因是受到摩擦阻力的作用。,2、小车为什么最终会停下来？（小车停下来的原因是什么？）,【分析论证】,最大,最短,较长,较大,最长,较小,？,阻力为零,想象,光滑表面,假设小车是在光滑的水平表面（没有了摩擦阻力）上运动，推理一下，小车会如何运动下去？,推理：,它将无休止地一直运动下去，运动速度保持不变,理想状态：如果表面绝对光滑，物体受到的阻力为零。,实验结论:,物体的运动不需要力来维持,！,这个结论可以通过实验进行证实的吗？,这个结论是建立在可靠的事实基础之上，通过科学推理而得到的，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。,牛顿总结了伽利略等的研究成果，概括出牛顿第一定律:,艾萨克 牛顿（Issac Newton，1642年1727年）,一切物体在没有受到力的作用时,总是保持静止或匀速直线运动状态。,牛顿第一定律的理解：,思考：牛顿第一定律能用实验得到吗？,不受外力:,等效于合外力为零,原来静止的物体将永远保持静止状态,原来运动的物体将以最后的速度永远做匀速直线运动,力是改变物体运动状态的原因,不受力时,一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。,三、牛顿第一定律：,1）一切物体都遵守牛顿第一定律。,4）力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。,5）牛顿第一定律不可能用实验直接验证。,2）“牛顿第一定律”表达了物体不受外力时的运动 规律,3）物体不受力时，原来静止总保持静止，原来运动就总保持原来的速度和方向匀速直线运动下去。,用手指向下猛击纸条，使纸条抽出，可笔套依然不动，这是为什么？,使笔套保持静止这一运动状态的原因是什么?,1997年，“亚洲第一飞人”柯受良驾驶跑车成功飞越了黄河天堑壶口瀑布，长度达55米,使车保持飞越这一运动状态的原因是什么?,人被绊倒后，为什么往前倒？,3.惯性,一切物体在任何情况下都有保持原有运动状态不变的特性。,请用惯性知识解释：,当汽车刹车时，人的脚底由于摩擦而随之静止，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。,当汽车加速时，人的脚底由于摩擦而随之静止，人的上身由于惯性，仍保持原来慢速行驶的运动状态，所以加速时，人会后仰。,那么下图中，汽车做什么运动？,汽车加速,一切物体在任何情况下都有保持原有运动状态不变的特性。,惯性,1.惯性是物体本身的一种属性,一切物体都有惯性,即无论物体是静止还是运动,无论物体是受力还是不受力,在任何时候,任何状态下都具有惯性.,2.惯性不是力,在解答问题时,只能说“由于惯性”、“具有惯性”.而不能说“受到惯性”、“由于惯性的作用”、“克服惯性”等,否则就将惯性和作用混为一谈.,3.所有的物体都有惯性,但不同物体的惯性大小是不同的,物体的惯性只与物体的质量有关,物体的质量越大,惯性越大;物体的质量越小,惯性越小,质量是物体惯性的量度.,牛顿第一定律也叫惯性定律。,运动规律,物体的一种性质,不受力条件下,不需任何条件,因为物体有惯性，在不受力时才能保持静止状态或匀速直线运动状态，因此牛顿第一定律又称为惯性定律。,牛顿第一定律是在实验基础上，通过科学推理概括而得到的，它不可能通过实验来证实。2.任何物体任何时候都具有惯性，静止物体的惯性使它保持静止，运动物体的惯性使它保持运动。,三、课堂练习,1、对于牛顿第一定律的看法，下列观点正确的是（）A.验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以惯性定律是正确的B.验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以此定律不能肯定是正确的C.验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以经过在实验的基础上，进一步科学推理得出牛顿第一定律D.验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来，但总有一天可以用实验来验证,2、在一个光滑的水平面上，用绳子拉小车做直线运动，当小车的速度达到4m/s时，绳子脱落，这时小车在水平面上做 运动，小车的速度是。,C,匀速直线,4m/s,问题一：运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性？,问题二：运动速度大的物体惯性就大呢？,问题三：“惯性”是不是就是“惯性定律”？,不是,惯性是物体本身固有的一种属性，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（不受外力）下具有惯性的表现,错,惯性与物体的运动状态无关,错,决定惯性的唯一量度就是质量,2.牛顿第一定律,（惯性定律）,问题四：惯性是一种特殊的力吗？,不是,惯性是物体本身固有的一种属性，而力是物体之间的相互作用。,2.牛顿第一定律,（惯性定律）,【例1】用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当绳子突然断裂，小球将 A保持原来的圆周运动状态B保持绳断时的速度作匀速直线运动C小球运动速度减小，但保持直线D以上三种都有可能,【分析】原来小球受绳拉力作用在作圆周运动，当绳子突然断裂，小球在光滑水平方向上就没有再受到力了，因此小球将保持绳断时刻的速度大小和方向而运动,【解答】B,【例2】下列说法正确的是 A物体不受力作用就一定静止B物体不受力作用就一定是匀速直线运动C物体受力才能运动D以上说法都是错误的,【分析】牛顿第一定律指出，物体不受外力作用时，物体将保持静止或匀速直线运动说明物体可以有两种表现状态，同时也说明物体不受力时也能运动，力不是维持物体运动的原因,【解答】D,1.如果物体不受外力作用，下列说法中不正确的是（）A静止的物体永远保持静止B 运动的物体是不会停下来的C物体的运动状态将保持不变D物体将保持匀速直线运动,D,2.正在运动的物体，如果受到的外力突然消失，则它将（）A 立即停止 B 速度减小，最后停止C 运动方向变为与原来相反D 做匀速直线运动,D,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 B是以可靠事实为基础的，经科学抽象深刻反映自然规律的 C没有事实为基础，只是理想推理 D以上说法都不对,B,课堂练习：,2.伽利略的斜面实验证明了（）A要物体运动必须有力的作用，没有力的作用的物体将静止B要物体静止必须有力的作用，没有力的作用的物体就运动C物体不受外力作用时，一定处于静止状态D物体不受外力作用时总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,D,3.关于牛顿第一定律的说法中正确的是（）A物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态 B物体运动需要靠力来维持 C牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动速度改变原因 D牛顿第一定律反映物体不受外力作用时的运动规律，即始终处于匀速直线运动状态,C,1.关于惯性，下面说法正确的（）A.一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。B.射出的子弹离开枪口继续高速前进，是因为子弹受到惯性的作用。C.汽车关闭发动机后还能继续前进是由于汽车的惯性大于它受到的阻力。D.一切物体在任何情况下都具有惯性。,D,3.做伽利略实验时,每次做实验都用同一小车,从同样高的斜面上运动下来,使它在三种平面上开始运动时的速度相同，则下列有关这个实验的说法中错误的是()A、在同样条件下，小车受到的阻力越小，它前进得就越远B、小车受到的阻力越小，它的速度减小的越慢D、这个实验直接得出了牛顿第一定律,4.正在运动的物体，如果受到的外力突然消失，则它将（）A 做匀速直线运动B 速度减小，最后停止C 运动方向变为与原来相反D立即停止,经典练习,D,A,5一个物体在10牛的拉力作用下,以1米/秒的速度做匀速直线运动,当物体所受外力全部消失时,这个物体将()（A）马上停下来（B）以1米/秒的速度做匀速直线运动（C）运动越来越慢（D）不能够确定,6.正在做曲线运动的物体，如果它所受的外力全部同时消失，那么()A.物体继续做曲线运动B.物体将做变速直线运动C.物体将做匀速直线运动D.物体将保持静止,B,C,3.牛顿第一定律的应用,（1）请你用惯性的知识来解释一下为什么当你奔跑时碰到石块，必然是向前跌倒；而如果你脚踏西瓜皮，必然是向后倒？,（2）高空中水平匀速飞行的轰炸机，每隔相同的时间投下一颗炸弹，不计空气阻力，那么这些炸弹的运动轨迹是（）A、在空中的排列情况是一条抛物线 B、在空中的排列情况是一条竖直线 C、在空中的排列情况是一条水平线 D、落地点是不等间距的,B,3.牛顿第一定律的应用,（3）下列关于惯性的说法中,正确的是（）A.物体只有在静止时才具有惯性 B.物体运动速度越大,其惯性也越大 C.太空中的物体没有惯性 D.不论物体运动与否,受力与否,物体都具有惯性,D,3.牛顿第一定律的应用,（4）火车在长直水平轨道上匀速行驶，车厢内有一个人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（）A人跳起后，车厢内的空气给人一个向前的力，这力使他向前运动B人跳起时，车厢对人一个向前的摩擦力，这力使人向前运动C人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后必定向后偏一些，只是由于时间很短，距离太小，不明显而已D人跳起后，在水平方向人和车水平速度始终相同,D,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,讨论,三、牛顿第一定律的重要贡献是：（1）力不是维持物体运动的原因（2）力是改变物体运动状态的原因。,一、人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终由牛顿分析事实，总结，概括，推理出牛顿第一定律。,小结：,二、牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。,