牛頓第一定律課件-高一上學(xué)期物理人教版

牛頓第一定律

課前思考古希臘哲學(xué)家亞里士多德在觀察和直覺的基礎(chǔ)上，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和事實(shí)，思考了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。他認(rèn)為：如無外部推力，地球上所有的物體都會(huì)停下來靜止不動(dòng)；運(yùn)動(dòng)的物體若要繼續(xù)運(yùn)動(dòng)必須有力維持。亞里士多德的觀點(diǎn)可歸納為：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。在此后近2000年的時(shí)間里，亞里士多德的觀點(diǎn)得到了普遍的認(rèn)同。直到17世紀(jì)初，伽利略對(duì)亞里士多德的這一觀點(diǎn)提出了質(zhì)疑。如果你是伽利略，你會(huì)怎樣對(duì)亞里士多德的觀點(diǎn)進(jìn)行批判？亞里士多德的觀點(diǎn)如果僅靠直觀感覺來看待力與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，我們會(huì)覺得亞里士多德的觀點(diǎn)似乎更符合日常經(jīng)驗(yàn)。從他的視角看，對(duì)于靜止的馬車，若馬不拉車，車就不動(dòng)；對(duì)于運(yùn)動(dòng)的馬車，馬不繼續(xù)拉車，車會(huì)停下來。伽利略的理想實(shí)驗(yàn)伽利略巧妙地設(shè)想了一個(gè)小球在兩個(gè)斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)來推理。讓一個(gè)小球從一個(gè)斜面的頂端由靜止向下運(yùn)動(dòng)，緊接著又沖上另一個(gè)對(duì)接的斜面。如果沒有摩擦力，這個(gè)小球?qū)⑦_(dá)到跟原來同樣的高度；如果減小對(duì)接斜面的傾斜度，小球仍會(huì)達(dá)到同一高度，但經(jīng)過的路程會(huì)更長(zhǎng)些。如果不斷減小對(duì)接斜面的傾斜度，小球經(jīng)過的路程就會(huì)越來越長(zhǎng)。當(dāng)把對(duì)接斜面變成水平面，這時(shí)既沒有使小球加速的因素，也沒有使它減速的因素，小球?qū)⒁院愣ǖ乃俣扔肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。據(jù)此，伽利略認(rèn)為，力不是維持運(yùn)動(dòng)的原因，它只是使物體加速或減速的原因。笛卡兒的猜想在此基礎(chǔ)上，法國(guó)哲學(xué)家和科學(xué)家笛卡兒把伽利略的結(jié)論推廣到?jīng)]有重力、摩擦力、空氣阻力等更理想的情況，進(jìn)一步完善了伽利略的觀點(diǎn)。他提出：若沒有其他原因，運(yùn)動(dòng)物體將繼續(xù)以原來的速度沿直線運(yùn)動(dòng)。牛頓第一定律牛頓(圖4-3)在伽利略等人研究的基礎(chǔ)上，于1687年發(fā)表了他的名著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》(圖4-4)，書中提出了關(guān)于運(yùn)動(dòng)規(guī)律的三個(gè)命題，后人在此基礎(chǔ)上總結(jié)歸納出了三條運(yùn)動(dòng)定律。其中，牛頓第一定律的表述為：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)，除非有作用力迫使它改變這種狀態(tài)。牛頓第一定律揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，表明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；如果物體不受力的作用，其速度的大小和方向都將保持不變。牛頓第一定律的意義這就是牛頓第一定律。物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的特性，叫做慣性。牛頓第一定律又叫做慣性定律。牛頓第一定律是在大量事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過理想實(shí)驗(yàn)得到的。它揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。慣性的大小慣性是一切物體的固有屬性，它時(shí)時(shí)處處伴隨著我們。生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在受到相同的作用力時(shí)，物體的質(zhì)量越大，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變，表明它的慣性也越大。所以物體的慣性是有大小的，物體的質(zhì)量就是慣性大小的量度。思考與討論思考與討論思考與練習(xí)通過牛頓第一定律的學(xué)習(xí)，幾位同學(xué)在討論慣性的概念時(shí)分別表達(dá)了下列說法。你是否認(rèn)同這些說法，簡(jiǎn)述你的理由。(1)運(yùn)動(dòng)的物體有慣性，靜止的物體沒有慣性。(2)物體受力時(shí)，它的慣性會(huì)發(fā)生改變。(3)慣性與物體運(yùn)動(dòng)的快慢無關(guān)。思考與練習(xí)思考與練習(xí)下列情形中，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的是A.小石塊做自由落體運(yùn)動(dòng)B.小球在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)速度的大小不變D.鉛球被拋出以后的運(yùn)動(dòng)思考與練習(xí)對(duì)一些生活中的現(xiàn)象，某同學(xué)試圖從慣性角度加以分析。其中正確的是A.“強(qiáng)弩之末，勢(shì)不能穿魯縞”，是因?yàn)閺?qiáng)弩的慣性減小了B.汽車超速行駛易引發(fā)交通事故，是因?yàn)樗俣却蟮钠噾T性大C.車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)適當(dāng)減速，是為了減小車輛的慣性，使行駛更安全D.貨運(yùn)列車在有些車站加掛車廂，這會(huì)增大它的慣性下列情況可能存在的是A.物體的速度很大，但慣性很小B.物體的慣性很大，但質(zhì)量很小C.物體的體積很大，但慣性很小D.物體所受的合外力很大，但慣性很小思想升華在伽利略的那個(gè)時(shí)代，科學(xué)還處于啟蒙階段，人們對(duì)物體之所以會(huì)受重力作用的原因尚且懵懂，更不用說設(shè)想太空中的微重力環(huán)境了。地球上的任何實(shí)驗(yàn)，都只能在重力環(huán)境中進(jìn)行，而且無法排除摩擦力和空氣阻力的影響。但是，伽利略憑借著他深邃的思想和超人的睿智，巧妙地設(shè)計(jì)了一個(gè)使用對(duì)接斜面的理想實(shí)驗(yàn)，成功地揭示了力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的真諦。思想升華伽利略理想實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)是想象著把實(shí)際中存在、影響物體運(yùn)動(dòng)的摩擦力去掉，抓住事物的本質(zhì)。這種依據(jù)邏輯推理把實(shí)際實(shí)驗(yàn)理想化的思想是研究物理問題的思維方法之一。我國(guó)有