《牛頓第一定律》優(yōu)質(zhì)課

1、第四章第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律 自然和自然的法則在黑夜中隱藏；上帝說(shuō)，自然和自然的法則在黑夜中隱藏；上帝說(shuō)， 讓讓牛頓去吧！于是一切都被照亮。牛頓去吧！于是一切都被照亮。-蒲柏蒲柏 學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.1.能大致敘述發(fā)現(xiàn)能大致敘述發(fā)現(xiàn)牛頓第一定律的歷史牛頓第一定律的歷史過(guò)程，并能作出初步評(píng)述過(guò)程，并能作出初步評(píng)述；2.2.能清楚地描述伽利略關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的能清楚地描述伽利略關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的思想觀念，以及對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)出的理想實(shí)驗(yàn)思想觀念，以及對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)出的理想實(shí)驗(yàn)和相應(yīng)的推理結(jié)論；和相應(yīng)的推理結(jié)論；3.3.理解牛頓第一定律（慣性定律）的內(nèi)理解牛頓第一定律（慣性定律）的內(nèi)容和意義；容和意義；4.

2、4.能舉例說(shuō)明物體的質(zhì)量是其慣性大小能舉例說(shuō)明物體的質(zhì)量是其慣性大小的量度。的量度。 1997年6月1日下午13時(shí)19分7秒，“亞洲第一飛人”柯受良駕一輛白色三菱跑車，成功地飛越了黃河壺口瀑布?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：力推物動(dòng)，力撤物停力推物動(dòng)，力撤物停亞里士多德亞里士多德歷史的回顧歷史的回顧觀點(diǎn)觀點(diǎn)1：物體運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持：物體運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持1、亞里士多德的觀點(diǎn)、亞里士多德的觀點(diǎn)現(xiàn)象：現(xiàn)象：力推物動(dòng)，力撤物還動(dòng)力推物動(dòng)，力撤物還動(dòng)觀點(diǎn)觀點(diǎn)2：物體運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持：物體運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持亞里士多德亞里士多德2、伽利略的觀點(diǎn)、伽利略的觀點(diǎn)探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響 小車從小車從同一斜面同一高度同一斜面同一

3、高度下滑在不同的下滑在不同的水平面上運(yùn)動(dòng)水平面上運(yùn)動(dòng), ,觀察情況。觀察情況。實(shí)驗(yàn)次數(shù)表面材料阻力大小滑行距離最大最大較大較大較長(zhǎng)較長(zhǎng)較小較小長(zhǎng)長(zhǎng)無(wú)阻力無(wú)阻力無(wú)限長(zhǎng)無(wú)限長(zhǎng)最短最短玻璃玻璃毛巾毛巾木板木板理想平面理想平面推理推理1 12 23 3實(shí)驗(yàn)結(jié)論伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)ABCDEv物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持 如果如果減少減少第二個(gè)斜面的第二個(gè)斜面的傾角傾角，小球仍，小球仍然要達(dá)到原來(lái)的高度，但是要通過(guò)更長(zhǎng)的然要達(dá)到原來(lái)的高度，但是要通過(guò)更長(zhǎng)的路路程程。 繼續(xù)減少第二個(gè)斜面的傾角，最后使它繼續(xù)減少第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成為成為水平面水平面，小球?qū)⒉荒艿竭_(dá)原來(lái)的高度，小球

4、將不能到達(dá)原來(lái)的高度，就要沿著水平面以就要沿著水平面以恒定的速度恒定的速度持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。 在在沒(méi)有摩擦力沒(méi)有摩擦力的情況下，讓小球沿一個(gè)的情況下，讓小球沿一個(gè)斜面滾下來(lái)，小球?qū)L上另一個(gè)斜面，并且斜面滾下來(lái)，小球?qū)L上另一個(gè)斜面，并且將上升到將上升到原來(lái)靜止時(shí)的高度原來(lái)靜止時(shí)的高度。理想實(shí)驗(yàn)思想理想實(shí)驗(yàn)思想 伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)指出了：力不是伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)指出了：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而只是改變物體運(yùn)動(dòng)維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而只是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因狀態(tài)的原因 理想實(shí)驗(yàn)理想實(shí)驗(yàn)研究方法：研究方法：以可靠的事實(shí)為基以可靠的事實(shí)為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)抽象思維，抓住主要因素，忽略次礎(chǔ)，

5、經(jīng)過(guò)抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，從而更深刻的揭示自然規(guī)律。要因素，從而更深刻的揭示自然規(guī)律。理想實(shí)驗(yàn)的魅力理想實(shí)驗(yàn)的魅力討論與思考：現(xiàn)實(shí)生活中小球會(huì)做怎樣現(xiàn)實(shí)生活中小球會(huì)做怎樣的運(yùn)動(dòng)？其原因是什么？的運(yùn)動(dòng)？其原因是什么？ 由于摩擦力的作由于摩擦力的作用，小球不可能回到用，小球不可能回到原來(lái)的高度，沿水平原來(lái)的高度，沿水平面也不可能永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)面也不可能永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去下去笛卡兒笛卡兒(Descartes,1596-1650)(Descartes,1596-1650) 笛卡兒笛卡兒的觀點(diǎn)：除非的觀點(diǎn)：除非物體受到外力的作用，否物體受到外力的作用，否則物體將永遠(yuǎn)保持其靜止則物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或

6、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會(huì)使或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會(huì)使自己沿曲線運(yùn)動(dòng)，而只保自己沿曲線運(yùn)動(dòng)，而只保持在直線上運(yùn)動(dòng)。持在直線上運(yùn)動(dòng)。笛卡爾的補(bǔ)充、完善牛頓第一定律牛頓(Newton,1642-1727)內(nèi)容：一切物體總保持內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)止?fàn)顟B(tài), ,除非作用在它除非作用在它上面的力迫使它改變這上面的力迫使它改變這種狀態(tài)種狀態(tài). .牛頓第一定律力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)靜止?fàn)顟B(tài)除非作用在它上面的力迫使它改變這除非作用

7、在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)種狀態(tài)（1 1）理解）理解牛頓第一定律 不受外力作用的物體是不存在的，牛不受外力作用的物體是不存在的，牛頓第一定律所描述的物體不受外力的狀頓第一定律所描述的物體不受外力的狀態(tài)，是一種理想化狀態(tài)，這種狀態(tài)雖不態(tài)，是一種理想化狀態(tài)，這種狀態(tài)雖不能實(shí)現(xiàn)，但在現(xiàn)實(shí)中卻可以用合力為零能實(shí)現(xiàn)，但在現(xiàn)實(shí)中卻可以用合力為零的狀態(tài)來(lái)代替它，或者說(shuō)合力為零與不的狀態(tài)來(lái)代替它，或者說(shuō)合力為零與不受外力是等效的，這樣就使得牛頓第一受外力是等效的，這樣就使得牛頓第一定律在實(shí)際應(yīng)用中有了實(shí)際意義。定律在實(shí)際應(yīng)用中有了實(shí)際意義。牛頓第一定律（2 2）慣性：）慣性： 一切物體都有保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀

8、一切物體都有保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)態(tài)不變的性質(zhì)一切物體都具有慣性一切物體都具有慣性慣性是物體的固有屬性慣性是物體的固有屬性思考：思考：慣性的大小與什么因素有關(guān)呢？慣性的大小與什么因素有關(guān)呢？2.牛頓第一定律思考：思考：慣性的大小與什么因素有關(guān)呢？慣性的大小與什么因素有關(guān)呢？只與質(zhì)量有關(guān)只與質(zhì)量有關(guān)質(zhì)量越大慣性越大，質(zhì)量越小慣性越小質(zhì)量越大慣性越大，質(zhì)量越小慣性越小錯(cuò),慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)錯(cuò),決定慣性的唯一量度就是質(zhì)量2.牛頓第一定律2.牛頓第一定律3.牛頓第一定律的應(yīng)用（1）請(qǐng)你用慣性的知識(shí)來(lái)解釋一下為什么當(dāng)你奔跑時(shí)碰到石塊，必然是向前跌倒；而如果你腳踏西瓜皮，必然是向后倒？ （2

9、2）高空中水平勻速飛行的轟炸機(jī)，每隔相同的時(shí)間投下一）高空中水平勻速飛行的轟炸機(jī)，每隔相同的時(shí)間投下一顆炸彈，不計(jì)空氣阻力，那么這些炸彈的運(yùn)動(dòng)軌跡是（顆炸彈，不計(jì)空氣阻力，那么這些炸彈的運(yùn)動(dòng)軌跡是（ ） A A、在空中的排列情況是一條拋物線、在空中的排列情況是一條拋物線 B B、在空中的排列情況是一條豎直線、在空中的排列情況是一條豎直線 C C、在空中的排列情況是一條水平線、在空中的排列情況是一條水平線 D D、落地點(diǎn)是不等間距的、落地點(diǎn)是不等間距的 B B3.牛頓第一定律的應(yīng)用（3 3）下列關(guān)于慣性的說(shuō)法中）下列關(guān)于慣性的說(shuō)法中, ,正確的是（正確的是（ ） A.A.物體只有在靜止時(shí)才具有慣

10、性物體只有在靜止時(shí)才具有慣性 B.B.物體運(yùn)動(dòng)速度越大物體運(yùn)動(dòng)速度越大, ,其慣性也越大其慣性也越大 C.C.太空中的物體沒(méi)有慣性太空中的物體沒(méi)有慣性 D.D.不論物體運(yùn)動(dòng)與否不論物體運(yùn)動(dòng)與否, ,受力與否受力與否, ,物體都具有物體都具有慣性慣性D D3.牛頓第一定律的應(yīng)用D D 有人設(shè)想，乘坐氣球飄在高空，有人設(shè)想，乘坐氣球飄在高空，由于地球的自轉(zhuǎn)，一晝夜就能周游由于地球的自轉(zhuǎn)，一晝夜就能周游世界，請(qǐng)你評(píng)價(jià)一下，這個(gè)設(shè)想可世界，請(qǐng)你評(píng)價(jià)一下，這個(gè)設(shè)想可行嗎？行嗎？分析：分析： 因?yàn)榈厍蛏系囊磺形矬w（包括地球周圍的因?yàn)榈厍蛏系囊磺形矬w（包括地球周圍的大氣）都隨著地球一起在自轉(zhuǎn)氣球升空后，由于大氣）都隨著地球一起在自轉(zhuǎn)氣球升空后，由于慣性，它仍保持原來(lái)的自轉(zhuǎn)速度所以升空的氣球慣性，它仍保持原來(lái)的自轉(zhuǎn)速度所以升空的氣球與它下方的地面處于相對(duì)靜止的狀態(tài)不可能使它與它下方的地面處于相對(duì)靜止的狀態(tài)不可能使它相對(duì)地球繞行一周的相對(duì)地球繞行一周的解答：這個(gè)設(shè)想不符合物理原理，不