高中物理競賽 牛頓第一定律課件

1、創(chuàng)設(shè)游戲，引入課題創(chuàng)設(shè)游戲，引入課題 猜一猜：猜一猜： 1.一張紙已剪成三截，但未完全剪斷。如果迅速一張紙已剪成三截，但未完全剪斷。如果迅速 用力撕兩邊，紙會斷成幾截？用力撕兩邊，紙會斷成幾截？ 2.如果在中間的紙下面夾一個夾子，然后迅速撕如果在中間的紙下面夾一個夾子，然后迅速撕 兩邊，紙會斷成幾截？兩邊，紙會斷成幾截？ 撕紙游戲撕紙游戲 問題：問題：1.怎樣解釋撕紙游戲呢？怎樣解釋撕紙游戲呢？ 2.運動和力之間到底有什么關(guān)系呢？運動和力之間到底有什么關(guān)系呢？ 1 1 牛頓第一定律牛頓第一定律 第四章第四章 牛頓運動定律牛頓運動定律 回顧歷史，探究定律回顧歷史，探究定律 1.情景設(shè)問，經(jīng)驗猜想

2、情景設(shè)問，經(jīng)驗猜想 思考：思考：運動和力之間有什么關(guān)系呢？運動和力之間有什么關(guān)系呢？ 亞里士多德：亞里士多德：必須有力作用在物體上，物體才能必須有力作用在物體上，物體才能 運動；沒有力的作用，物體就要靜止在一個地方。運動；沒有力的作用，物體就要靜止在一個地方。 運動需要力維持運動需要力維持 回顧歷史，探究定律回顧歷史，探究定律 1.情景設(shè)問，經(jīng)驗猜想情景設(shè)問，經(jīng)驗猜想 貢獻：開創(chuàng)了一個新的研究領(lǐng)域。貢獻：開創(chuàng)了一個新的研究領(lǐng)域。 2.2.質(zhì)疑假設(shè)，科學(xué)猜想質(zhì)疑假設(shè)，科學(xué)猜想 質(zhì)疑：質(zhì)疑：滾動的球停下來，真的是因為沒有力的作用滾動的球停下來，真的是因為沒有力的作用 嗎？嗎？ 結(jié)論：結(jié)論：滾動的球

3、停下來，是摩擦阻力作用的結(jié)果滾動的球停下來，是摩擦阻力作用的結(jié)果. 假設(shè)：假設(shè)：若沒有摩擦阻力，沿水平面滾動的球?qū)⒃鯓尤魶]有摩擦阻力，沿水平面滾動的球?qū)⒃鯓?運動呢？運動呢？ 猜想：猜想：若沒有摩擦阻力，球?qū)⒂肋h滾動下去若沒有摩擦阻力，球?qū)⒂肋h滾動下去. 現(xiàn)象現(xiàn)象：沿水平面滾動的球越來越慢，最后停下來。沿水平面滾動的球越來越慢，最后停下來。 回顧歷史，探究定律回顧歷史，探究定律 3.3.實驗探究，得出結(jié)論實驗探究，得出結(jié)論 回顧歷史，探究定律回顧歷史，探究定律 思考：思考： 1.小球所受摩擦阻力的大小與小球上升的最大高度小球所受摩擦阻力的大小與小球上升的最大高度 之間有什么關(guān)系？之間有什么關(guān)系

4、？ 2.摩擦阻力的大小與摩擦阻力的大小與釋放點到上升的最高點的高釋放點到上升的最高點的高 度差度差是什么關(guān)系？是什么關(guān)系？ 3.如果沒有摩擦，小球會上升到多高的地方？如果沒有摩擦，小球會上升到多高的地方？ 3.3.實驗探究，得出結(jié)論實驗探究，得出結(jié)論 回顧歷史，探究定律回顧歷史，探究定律 實驗事實實驗事實邏輯推理邏輯推理 （無摩擦，右斜面足夠長）（無摩擦，右斜面足夠長） 右斜面固定右斜面固定摩擦越小摩擦越小, ,球滾得越高球滾得越高 球?qū)L上原來的高球?qū)L上原來的高 度度 實驗事實實驗事實邏輯推理邏輯推理 （無摩擦，右斜面足夠長）（無摩擦，右斜面足夠長） 右斜面固定右斜面固定摩擦越小摩擦越小,

5、 ,球滾得越高球滾得越高 球?qū)L上原來的高球?qū)L上原來的高 度度 減小右傾角減小右傾角球沿斜面滾得越遠球沿斜面滾得越遠 球沿斜面滾得越遠，球沿斜面滾得越遠， 一直滾到原來的高一直滾到原來的高 度度 實驗事實實驗事實邏輯推理邏輯推理 （無摩擦，右斜面足夠長）（無摩擦，右斜面足夠長） 右斜面固定右斜面固定摩擦越小摩擦越小, ,球滾得越高球滾得越高 球?qū)L上原來的高球?qū)L上原來的高 度度 減小右傾角減小右傾角球沿斜面滾得越遠球沿斜面滾得越遠 球沿斜面滾得越遠，球沿斜面滾得越遠， 一直滾到原來的高一直滾到原來的高 度度 放平右斜面放平右斜面 球滾得最遠球滾得最遠球?qū)⒁恢睗L動下去球?qū)⒁恢睗L動下去 3.3

6、.實驗探究，得出結(jié)論實驗探究，得出結(jié)論 我要一步一步往上爬我要一步一步往上爬 在最高點乘著葉片往前飛在最高點乘著葉片往前飛 小小的天留過的淚和汗小小的天留過的淚和汗 總有一天我有屬于我的天總有一天我有屬于我的天 回顧歷史，探究定律回顧歷史，探究定律 伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思想伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思想 史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學(xué)的真正開端。史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學(xué)的真正開端。 愛因斯坦愛因斯坦 實驗（事實）實驗（事實）+邏輯推理邏輯推理 理想實驗的魅力理想實驗的魅力 理想實驗理想實驗 伽利略：伽利略：若沒有摩擦阻力，沿水

7、平面滾動的球?qū)⒂肋h若沒有摩擦阻力，沿水平面滾動的球?qū)⒂肋h 滾動下去。滾動下去。 3.3.實驗探究，得出結(jié)論實驗探究，得出結(jié)論 回顧、思考：回顧、思考： 靜止的車、足球為什么運動起來？靜止的車、足球為什么運動起來？ 運動的車、足球為什么停下來？運動的車、足球為什么停下來？ 力和運動之間有什么關(guān)系？力和運動之間有什么關(guān)系？ 力是改變物體運動狀態(tài)的原因。力是改變物體運動狀態(tài)的原因。 回顧歷史，探究定律回顧歷史，探究定律 笛卡爾：笛卡爾：除非物體受到力的作用，除非物體受到力的作用， 物體將永遠保持其靜止或運動狀態(tài)，永物體將永遠保持其靜止或運動狀態(tài)，永 遠不會使自己沿曲線運動，而只保持在遠不會使自己沿曲

8、線運動，而只保持在 直線上運動。直線上運動。 這應(yīng)成為一個原理，它是人類整個這應(yīng)成為一個原理，它是人類整個 自然觀的基礎(chǔ)。自然觀的基礎(chǔ)。 (1596-1650) 笛卡爾笛卡爾 4.4.補充完善，形成定律補充完善，形成定律 回顧歷史，探究定律回顧歷史，探究定律 牛頓簡介牛頓簡介 牛頓是人類歷史上最偉大的科學(xué)家之一。主要貢獻牛頓是人類歷史上最偉大的科學(xué)家之一。主要貢獻 有發(fā)明了微積分，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律和經(jīng)典力學(xué)，有發(fā)明了微積分，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律和經(jīng)典力學(xué)， 設(shè)計并制造了第一架反射式望遠鏡等等。設(shè)計并制造了第一架反射式望遠鏡等等。 (1643-1727) 牛頓物理學(xué)的基石牛頓物理學(xué)的基石牛頓第一

9、定律：牛頓第一定律： 一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)， 除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。 4.補充完善，形成定律補充完善，形成定律 回顧歷史，探究定律回顧歷史，探究定律 運動和力的關(guān)系：力是改變物體運動狀態(tài)的原因。運動和力的關(guān)系：力是改變物體運動狀態(tài)的原因。 理解定律，了解慣性理解定律，了解慣性 牛頓第一定律：牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀一切物體總保持勻速直線運動狀 態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這 種狀態(tài)。種狀態(tài)。 1.

10、運動和力的關(guān)系運動和力的關(guān)系 2.阻力很小的現(xiàn)象：冰壺阻力很小的現(xiàn)象：冰壺 理解定律，了解慣性理解定律，了解慣性 理解定律，了解慣性理解定律，了解慣性 概念概念: :物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)。物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)。 一切一切物體有慣性，有抵抗運動狀態(tài)變化的物體有慣性，有抵抗運動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)本領(lǐng)”。 慣性與質(zhì)量慣性與質(zhì)量: :質(zhì)量是慣性大小的量度。質(zhì)量是慣性大小的量度。 質(zhì)量只有大小，沒有方向，是標量。在國際單位制中，質(zhì)質(zhì)量只有大小，沒有方向，是標量。在國際單位制中，質(zhì) 量的單位是千克，單位符號為量的單位是千克，單位符號為kgkg。 3.慣性慣

11、性 牛頓第一定律：牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止 狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。 再設(shè)情景，規(guī)律應(yīng)用再設(shè)情景，規(guī)律應(yīng)用 有夾子，增大了中間的質(zhì)量，增大了慣性。當迅速有夾子，增大了中間的質(zhì)量，增大了慣性。當迅速 撕開兩邊時，中間仍保持靜止狀態(tài)，所以撕成三截。撕開兩邊時，中間仍保持靜止狀態(tài)，所以撕成三截。 無夾子，中間紙條慣性很小，靜止狀態(tài)易改變。由無夾子，中間紙條慣性很小，靜止狀態(tài)易改變。由 于撕開紙條的力左右有差異，所以撕成兩截。于撕開紙條的力左右有差異，所以撕成兩截。 思考：

12、怎樣解釋撕紙游戲？思考：怎樣解釋撕紙游戲？ 思考：思考： 1. 如果沒有特別的裝置，如果沒有特別的裝置，ufo驟然停止時，外星人飛行員的命驟然停止時，外星人飛行員的命 運是怎樣的？運是怎樣的？ 2.人們想象外星人持有慣性消除器，用來消除自身的慣性，以便人們想象外星人持有慣性消除器，用來消除自身的慣性，以便 應(yīng)對速度的迅速變化，你怎么看？應(yīng)對速度的迅速變化，你怎么看？ 美國空軍美國空軍ufo檔案記載，檔案記載，1952.12.6黎明前，一架黎明前，一架b29轟炸轟炸 機在墨西哥灣上空訓(xùn)練時，一個很大的不明飛行物以機在墨西哥灣上空訓(xùn)練時，一個很大的不明飛行物以4000km 15000km的時速靠近

13、、經(jīng)過、遠離它。在目擊描述中，不明飛的時速靠近、經(jīng)過、遠離它。在目擊描述中，不明飛 行物能迅速增減速度，甚至還能驟然停止。行物能迅速增減速度，甚至還能驟然停止。 再設(shè)情景，規(guī)律應(yīng)用再設(shè)情景，規(guī)律應(yīng)用 2.ufo 1.了解了運動和力關(guān)系的探究過程。了解了運動和力關(guān)系的探究過程。 在探究過程中，亞里士多德是開拓者。伽利略首創(chuàng)了理想在探究過程中，亞里士多德是開拓者。伽利略首創(chuàng)了理想 實驗方法；笛卡爾補充了伽利略的觀點；牛頓提出了慣性、力實驗方法；笛卡爾補充了伽利略的觀點；牛頓提出了慣性、力 、慣性參考系的概念。、慣性參考系的概念。 2.體會了理想實驗的魅力體會了理想實驗的魅力:實驗（事實）實驗（事實）+邏輯推理邏輯推理 3. 深入理解了牛頓第一定律，知道了質(zhì)量是慣性大小的量度。深入理解了牛頓第一定律，知道了質(zhì)量是慣性大小的量度。 4.后來愛因斯坦等科學(xué)家又進一步發(fā)展了牛頓第一定律。后來愛因斯坦等科學(xué)家又進一步發(fā)展了牛頓第一定律。 課堂總結(jié)，課外探究課堂總結(jié)，課