牛顿定律.pptx

第四章 牛顿 定律4-1牛顿第一定律教学目标：理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。知道伽利略的理想斜面实验及其推导过程是科学研究的一种重要方法。理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果。理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的唯一量度。教学内容：一一.古代人们对运动和力关系的认识古代人们对运动和力关系的认识二二.伽利略的理想实验伽利略的理想实验三三.牛顿第一定律牛顿第一定律四四.惯性惯性 五五.典型例题典型例题一.古代人们对运动和力关系的认识1.日常生活的经验：日常生活的经验：亚里士多德的研究：亚里士多德的研究：用力拉用力拉(推推)物体，可使物体运动起来物体，可使物体运动起来撤去拉撤去拉(推推)力，物体便会停下来力，物体便会停下来2.亚里士多德的结论：亚里士多德的结论：没有外力作用，物体会停在一个地方没有外力作用，物体会停在一个地方必须有力作用在物体上，物体才能运动必须有力作用在物体上，物体才能运动撤去外力后，物体就要静止撤去外力后，物体就要静止力是使物体运动的原因力是使物体运动的原因是是什什么么让让古古代代人人得得出出了了错错误误的的结结论论？二.伽利略的理想实验伽利略的研究：伽利略的研究：球沿斜面向下滚：球沿斜面向下滚：速度增大速度增大球沿斜面向上滚：球沿斜面向上滚：速度减小速度减小事实事实猜测猜测球沿水平面滚动速度不增也不减球沿水平面滚动速度不增也不减事实事实球沿水平面滚动速度逐渐变小球沿水平面滚动速度逐渐变小分析分析是摩擦力造成了这样的结果是摩擦力造成了这样的结果事实事实若表面越光滑，球会滚得更远若表面越光滑，球会滚得更远推断推断若没有摩擦，球会永远滚动若没有摩擦，球会永远滚动二.伽利略的理想实验二.伽利略的理想实验伽利略的理想实验：伽利略的理想实验：球滚上另一个斜面，上升的高度略小一点球滚上另一个斜面，上升的高度略小一点若没有摩擦，小球将上升到原来的的高度若没有摩擦，小球将上升到原来的的高度减小第二个斜面的倾角，小球仍达相同高度减小第二个斜面的倾角，小球仍达相同高度但要运动的远一些但要运动的远一些若将第二个斜面放平，小球将永远滚动下去若将第二个斜面放平，小球将永远滚动下去二.伽利略的理想实验伽利略的结论：伽利略的结论：力不是维持物体运动力不是维持物体运动(速度速度)的原因的原因力是改变物体运动状态力是改变物体运动状态(速度速度)的原因的原因物体一旦具有一速度，且不受力，就将以物体一旦具有一速度，且不受力，就将以这一速度匀速直线运动下去。这一速度匀速直线运动下去。二.伽利略的理想实验理想实验的特点：理想实验的特点：“理想实验理想实验”，又叫做，又叫做“假想实验假想实验”、“抽象的实验抽象的实验”或或“思想上的实验思想上的实验”，它是人们在思想中塑造的理，它是人们在思想中塑造的理想过程，想过程，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的方是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的方法法 不是真实的科学实验不是真实的科学实验(可实际实现可实际实现)。“理想实验理想实验”则是一种思维的活动，是由人们在则是一种思维的活动，是由人们在抽象抽象思维中设想出来而实际上无法做到的思维中设想出来而实际上无法做到的“实验实验”。“理想实验理想实验”是以实践为基础的是以实践为基础的抓住主要矛盾，忽抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程作出更深入一层的抽象分析略次要矛盾，对实际过程作出更深入一层的抽象分析“理想实验理想实验”是以一定的是以一定的逻辑法则逻辑法则为根据进行推理。为根据进行推理。三.牛顿第一定律物体一旦具有一速度，且不受力，就物体一旦具有一速度，且不受力，就将以这一速度匀速直线运动下去。将以这一速度匀速直线运动下去。伽利略：伽利略：笛卡儿：笛卡儿：除非物体受到力的作用除非物体受到力的作用,物体将永远保物体将永远保持其静止或运动状态持其静止或运动状态,永远不会使自己永远不会使自己沿曲线运动沿曲线运动,而只保持在直线上运动。而只保持在直线上运动。牛顿：牛顿：一切物体总保持匀速直线运动状态或一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫静止状态，除非作用在它上面的力迫使改变这种状态。使改变这种状态。-牛顿第一定律牛顿第一定律三.牛顿第一定律理解要点：理解要点：1.揭示了揭示了运动是物体的一种属性，物体的运动是物体的一种属性，物体的运运动不需要力来维持动不需要力来维持2.定性地定性地揭示了揭示了运动和力的关系，运动和力的关系，力是物体力是物体运动状态改变的原因运动状态改变的原因，也是物体产生加速，也是物体产生加速度的原因。度的原因。4.揭示了一切物体都具有惯性揭示了一切物体都具有惯性，即保质原来，即保质原来运动状态不变的性质。运动状态不变的性质。3.牛顿第一定律牛顿第一定律无法用实验直接验证无法用实验直接验证，因为，因为不受力的物体不存在。（理想实验）不受力的物体不存在。（理想实验）四.惯性 物体具有的保持原来匀速直线运动状态物体具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的或静止状态的性质性质1.定义：定义：区别于惯性定律区别于惯性定律2.惯性的本质：惯性的本质：3.惯性的表现：惯性的表现：4.惯性的唯一量度惯性的唯一量度：质量质量(与运动速度大小无关与运动速度大小无关)5.惯性不是力惯性不是力(惯性力也不是真实意义上的力惯性力也不是真实意义上的力)一切物体都有惯性，一切物体都有惯性，是物体的固是物体的固有属性有属性，与物体的运动状态无关，与物体的运动状态无关不受外力时：表现为保持原来运动状态不变不受外力时：表现为保持原来运动状态不变不受外力时：表现为保持原来运动状态不变不受外力时：表现为保持原来运动状态不变受外力时：表现为运动状态改变的受外力时：表现为运动状态改变的受外力时：表现为运动状态改变的受外力时：表现为运动状态改变的难易程度难易程度难易程度难易程度保持原状保持原状反抗改变反抗改变五.典型例题例题1从加速上升的气球上落下一物体，在物体刚离开气球的瞬间，则下列说法中正确的是：（）A物体立即向下做自由落体运动 B物体有向上的加速度C物体的速度为零，但有向下的加速度 D物体有向上的速度和向下的加速度例题2理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想了一个理想实验：减小第二个斜面的倾角，小球在此斜面上仍然要达到原来的高度；两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度；继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动(1)正确的顺序排列 。(2)下列关于事实和推论的分类正确的是 ()A.是事实,是推论 B.是事实,是推论C.是事实,是推论 D.是事实,是推论五.典型例题例题3如图所示，水平放置的小车内装有水，其中有气泡，当小车从静止状态突然向右运动时，气泡在车内将向何方运动？若车子从向右匀速运动状态突然停止时，气泡在车内又将如何运动？