第四節(jié)牛頓第一定律

1、1.力可以使物體發(fā)生形變力可以使物體發(fā)生形變2.力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)第4節(jié) 牛頓第一定律必須有力作用在必須有力作用在禮物箱上禮物箱上,才能使才能使禮物箱繼續(xù)運(yùn)動(dòng)禮物箱繼續(xù)運(yùn)動(dòng),沒有力的作用沒有力的作用,物物體就要停下來。體就要停下來。 亞里士多德 物體的運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)需要力去維持！需要力去維持！ 亞里士多德的觀點(diǎn)亞里士多德的觀點(diǎn)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn): :用手推動(dòng)小車在水平面上運(yùn)動(dòng)用手推動(dòng)小車在水平面上運(yùn)動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)要靠手的推力小車運(yùn)動(dòng)要靠手的推力來來維持？維持？觀察觀察： 用力推一下小車，小車如何運(yùn)動(dòng)？用力推一下小車，小車如何運(yùn)動(dòng)？現(xiàn)象：當(dāng)手離開小車后，小車運(yùn)動(dòng)了一段距離以后靜止下來

2、。說明：物體運(yùn)動(dòng)不需要力來維持。木塊從靜止到運(yùn)動(dòng)，又從運(yùn)動(dòng)到靜止。在這里：力是改變木塊運(yùn)動(dòng)狀態(tài)思考思考: :小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力 小一點(diǎn)小一點(diǎn), ,它的運(yùn)動(dòng)會(huì)怎么樣它的運(yùn)動(dòng)會(huì)怎么樣? ?1.提出問題：提出問題：如果所受摩擦力不同，小車在水平如果所受摩擦力不同，小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離一樣嗎？面上運(yùn)動(dòng)的距離一樣嗎？2.建立假設(shè)：建立假設(shè)：摩擦力越摩擦力越 ，小車的運(yùn)動(dòng)，小車的運(yùn)動(dòng)距離得越距離得越 。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：小小遠(yuǎn)遠(yuǎn)根據(jù)給你的實(shí)驗(yàn)器材如何設(shè)計(jì)根據(jù)給你的實(shí)驗(yàn)器材如何設(shè)計(jì)才能證明我們的假設(shè)呢？才能證明我們的假設(shè)呢？請(qǐng)同學(xué)們，寫出實(shí)驗(yàn)方案。請(qǐng)同學(xué)們，寫出實(shí)

3、驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)器材：光滑的長木板實(shí)驗(yàn)器材：光滑的長木板2 2塊、毛巾、棉布、塊、毛巾、棉布、小車小車1 1輛、刻度尺輛、刻度尺觀察從斜面滑下的小車在水平面上的運(yùn)動(dòng)觀察從斜面滑下的小車在水平面上的運(yùn)動(dòng)3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)： （1）你的基本思路）你的基本思路（3）需要記錄哪些信息，設(shè)計(jì)一個(gè)記錄表。）需要記錄哪些信息，設(shè)計(jì)一個(gè)記錄表。（2）步驟：）步驟：比較在水平面鋪不同的材料時(shí)，比較在水平面鋪不同的材料時(shí)，小車通過距離的長短。小車通過距離的長短?？乜刂浦谱冏兞苛糠ǚㄓ懻摚河懻摚喝螌?shí)驗(yàn)為什么要在同一斜面上的同三次實(shí)驗(yàn)為什么要在同一斜面上的同一位置處由靜止釋放小車？一位置處由靜止釋放小車？5.得出結(jié)

4、論：得出結(jié)論： 水平面越光滑，小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩水平面越光滑，小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力越擦力越_,通過的距離越通過的距離越_,運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間越時(shí)間越_,速度減小得越速度減小得越_。小小遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢慢長長 假如有一個(gè)平面絕對(duì)光滑，那么小車假如有一個(gè)平面絕對(duì)光滑，那么小車在運(yùn)動(dòng)中將不受到任何摩擦力，小車在運(yùn)動(dòng)中將不受到任何摩擦力，小車將將 。 永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，運(yùn)動(dòng)速度將保持不變永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，運(yùn)動(dòng)速度將保持不變 物體的運(yùn)動(dòng)不需要力去維持！物體的運(yùn)動(dòng)不需要力去維持！ 笛卡兒補(bǔ)充了伽利略的認(rèn)笛卡兒補(bǔ)充了伽利略的認(rèn)識(shí)，指出：如果運(yùn)動(dòng)物體不識(shí)，指出：如果運(yùn)動(dòng)物體不受到任何力的作用，它不會(huì)受到任何力的作用，它不會(huì)向左、右

5、方向偏，將永遠(yuǎn)沿向左、右方向偏，將永遠(yuǎn)沿原來的方向做勻速運(yùn)動(dòng)。原來的方向做勻速運(yùn)動(dòng)。 牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果，進(jìn)一步得出：成果，進(jìn)一步得出：一切物體在沒一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，它們的運(yùn)有受到外力作用的時(shí)候，它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變，包括保持勻速直動(dòng)狀態(tài)保持不變，包括保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)。線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)。 300年前，伽利略曾采用年前，伽利略曾采用類似的方法得出結(jié)論：如果類似的方法得出結(jié)論：如果物體在運(yùn)動(dòng)中不受到任何阻物體在運(yùn)動(dòng)中不受到任何阻力的作用，它的速度將保持力的作用，它的速度將保持不變。不變。科學(xué)家們的探索科學(xué)家們的探索 這便是這便是牛頓

6、第一定律牛頓第一定律一切物體一切物體靜止靜止靜止靜止運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)不受外力不受外力1、一切物體：一切物體：是指宇宙中所有物體，不論物體是是指宇宙中所有物體，不論物體是固、液體還是氣體。可見牛頓第一固、液體還是氣體。可見牛頓第一定律是自然界中的普遍規(guī)律。定律是自然界中的普遍規(guī)律。2、 “牛頓第一定律牛頓第一定律”表達(dá)的是物體表達(dá)的是物體不受外不受外力力（合力為零）（合力為零）時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。4、一個(gè)物體只能處于一種狀態(tài)，到底處、一個(gè)物體只能處于一種狀態(tài)，到底處于哪種狀態(tài)，由原來的狀態(tài)決定，原來靜于哪種狀態(tài)，由原來的狀態(tài)決定，原來靜止就保持靜止，原來運(yùn)動(dòng)就保持勻速直線

7、止就保持靜止，原來運(yùn)動(dòng)就保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 。5、物體的運(yùn)動(dòng)、物體的運(yùn)動(dòng)不需力不需力來來維持維持。牛頓有沒有通過實(shí)驗(yàn)直接證明這牛頓有沒有通過實(shí)驗(yàn)直接證明這個(gè)定律的正確性個(gè)定律的正確性？3、牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，它的、牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，它的方法是：實(shí)驗(yàn)方法是：實(shí)驗(yàn)+推理推理1、一物體放在桌上靜止、一物體放在桌上靜止,假若假若某瞬間撤掉所有的外力某瞬間撤掉所有的外力,物體物體將怎么樣將怎么樣?2 、正在運(yùn)動(dòng)的物體，如果受到的外正在運(yùn)動(dòng)的物體，如果受到的外力突然消失，則它將（力突然消失，則它將（ ）A 立即停止立即停止 B 速度減小，最后停止速度減小，最后停止C 運(yùn)動(dòng)方向變?yōu)榕c

8、原來相反運(yùn)動(dòng)方向變?yōu)榕c原來相反D 做勻速直線運(yùn)動(dòng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)D3 、下列說法正確的是、下列說法正確的是 ( )A物體不受力作用就一定靜止物體不受力作用就一定靜止B物體不受力作用就一定是勻速物體不受力作用就一定是勻速 直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)C物體受力才能運(yùn)動(dòng)物體受力才能運(yùn)動(dòng)D以上說法都是錯(cuò)誤的以上說法都是錯(cuò)誤的D 4如圖如圖,將一只小球豎直向上拋出將一只小球豎直向上拋出,小小球先后經(jīng)過球先后經(jīng)過A、B兩個(gè)位置。已知兩個(gè)位置。已知小球在小球在A、B兩個(gè)位置的速度分別兩個(gè)位置的速度分別為為2米米/秒、秒、0。（1）如果小球向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)）如果小球向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)時(shí)，一切外力突然消失，則此后小球?qū)⒁磺?/p>

9、外力突然消失，則此后小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng)？做什么運(yùn)動(dòng)？（2）如果小球向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)）如果小球向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)時(shí)，一切外力突然消失，則此后小球?qū)⒁磺型饬ν蝗幌?，則此后小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng)？做什么運(yùn)動(dòng)？AB以以2米米/秒的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)秒的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)靜止靜止5.用繩子栓住一個(gè)小球在光滑的水平面上作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷裂，小球?qū)?A保持原來的圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài)B保持繩斷時(shí)的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)C小球運(yùn)動(dòng)速度減小，但保持直線D以上三種都有可能B沿地面向前滾動(dòng)的皮球，由于受到摩擦力的作用，最終會(huì)沿地面向前滾動(dòng)的皮球，由于受到摩擦力的作用，最終會(huì)停下來。如果沒有摩擦力的作用皮球是否會(huì)一直涌動(dòng)下去停下來

10、。如果沒有摩擦力的作用皮球是否會(huì)一直涌動(dòng)下去呢？為解決這一問題，伽利略設(shè)計(jì)了著名的理想實(shí)驗(yàn)。呢？為解決這一問題，伽利略設(shè)計(jì)了著名的理想實(shí)驗(yàn)。 讓小球從斜面上由靜止?jié)L下來，小球?qū)L上另一個(gè)斜面。讓小球從斜面上由靜止?jié)L下來，小球?qū)L上另一個(gè)斜面。如果沒有如果沒有( )，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨?；減小第，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨?；減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上達(dá)到原來的高度就要二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上達(dá)到原來的高度就要通過的通過的( ) 的距離的距離;繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，直至繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，直至它最終成為水平面，小球再也達(dá)不到原來的高度，而沿水它最終成為水平面，小球再也達(dá)

11、不到原來的高度，而沿水平面以恒定的速度（平面以恒定的速度（ ）。）。 1.伽利略理想實(shí)驗(yàn)設(shè)定的理想化條件是（伽利略理想實(shí)驗(yàn)設(shè)定的理想化條件是（ ）2.伽利略理想實(shí)驗(yàn)說明力于運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是伽利略理想實(shí)驗(yàn)說明力于運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是（ ）3.物體與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是（物體與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是（ ） 伽利略理想實(shí)驗(yàn)伽利略理想實(shí)驗(yàn)?zāi)Σ磷枇δΣ磷枇ΩL更長直線運(yùn)動(dòng)下去直線運(yùn)動(dòng)下去斜面和水平面斜面和水平面光滑無摩擦光滑無摩擦力不是維持物體狀態(tài)的原因力不是維持物體狀態(tài)的原因物體沒有受外力作用時(shí)物體沒有受外力作用時(shí),總?？偙３謩蛩僦本€狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)持勻速直線狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)研究對(duì)象研究對(duì)象:一切物體在沒有受到外力作用時(shí)，總保一切物體

12、在沒有受到外力作用時(shí)，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。內(nèi)容內(nèi)容:定律成立條件定律成立條件:結(jié)論為結(jié)論為:一切物體一切物體沒有受到外力作用沒有受到外力作用總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài) 牛頓第一定律不是通過牛頓第一定律不是通過實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)直接得出的，直接得出的，而是在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上用而是在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上用推理推理的方法概括出的方法概括出來的。不能用實(shí)驗(yàn)直接證明。來的。不能用實(shí)驗(yàn)直接證明。 運(yùn)動(dòng)員沖到終點(diǎn)后運(yùn)動(dòng)員沖到終點(diǎn)后, ,不能馬上停住不能馬上停住, ,還還要向前跑一段要向前跑一段. . 汽車緊急剎車汽車緊急剎車, ,輪子不轉(zhuǎn)了

13、輪子不轉(zhuǎn)了, ,但車子還會(huì)向但車子還會(huì)向前滑動(dòng)前滑動(dòng). .物體在什么時(shí)候具有慣性？物體在什么時(shí)候具有慣性？哪些物體具有慣性？哪些物體具有慣性？ 如圖如圖,向右拉動(dòng)向右拉動(dòng)小車小車,當(dāng)小車受阻礙當(dāng)小車受阻礙而停止運(yùn)動(dòng)時(shí)而停止運(yùn)動(dòng)時(shí),車上車上的木塊為什么會(huì)向的木塊為什么會(huì)向右傾倒右傾倒?運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的物體具有慣性。的物體具有慣性。 如圖如圖,用手指用手指向下猛擊紙條，向下猛擊紙條，使紙條抽出，可使紙條抽出，可筆套依然不動(dòng)，筆套依然不動(dòng)，這是為什么？這是為什么？靜止靜止的物體具有慣性。的物體具有慣性。 如圖，在杯子中如圖，在杯子中盛滿水，突然急速盛滿水，突然急速拉動(dòng)杯子，會(huì)看到拉動(dòng)杯子，會(huì)看到什么現(xiàn)象？

14、為什么什么現(xiàn)象？為什么呢？呢？液體液體具有慣性。具有慣性。 如圖，讓洞對(duì)如圖，讓洞對(duì)著點(diǎn)燃的蠟燭，著點(diǎn)燃的蠟燭，用兩手一拍，你用兩手一拍，你看到了什么？這看到了什么？這又說明了什么？又說明了什么？氣體氣體具有慣性。具有慣性。定義：一切物體都有保持原有的速度大小定義：一切物體都有保持原有的速度大小和運(yùn)動(dòng)方向不變的性質(zhì)，我們叫做慣性和運(yùn)動(dòng)方向不變的性質(zhì)，我們叫做慣性一切物體在任何情況下都具有慣性，一切物體在任何情況下都具有慣性，慣性是物體固有的屬性。慣性是物體固有的屬性。 慣性定律慣性定律是描述物體在不受外力的條件下的運(yùn)動(dòng)是描述物體在不受外力的條件下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。規(guī)律。根據(jù)這個(gè)定律，把物體保持原來運(yùn)

15、動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)根據(jù)這個(gè)定律，把物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)定義為定義為慣性慣性，則是物體本身固有的屬性。，則是物體本身固有的屬性。慣性與慣性定律的區(qū)別：慣性與慣性定律的區(qū)別： 慣性：一切物體的固有的屬性。慣性：一切物體的固有的屬性。 慣性定律：在不受力條件下，物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。慣性定律：在不受力條件下，物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 慣性是一種力嗎？慣性是每個(gè)物體具有的固有屬性，慣性是每個(gè)物體具有的固有屬性，只有大小沒有方向，大小與質(zhì)量有只有大小沒有方向，大小與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大慣性關(guān)，質(zhì)量大慣性 請(qǐng)同學(xué)們列舉生活中的請(qǐng)同學(xué)們列舉生活中的慣性現(xiàn)象，并加以分析。慣性現(xiàn)象，并加以分析。用慣性解釋有關(guān)現(xiàn)象用慣性解釋有關(guān)現(xiàn)

16、象（1）明確研究的物體是什么。）明確研究的物體是什么。（2）交代清楚被研究的物體原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。）交代清楚被研究的物體原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（3）交代清楚運(yùn)動(dòng)發(fā)生的變化。）交代清楚運(yùn)動(dòng)發(fā)生的變化。（4）物體由于有慣性要保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，）物體由于有慣性要保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因而出現(xiàn)的現(xiàn)象。因而出現(xiàn)的現(xiàn)象。1、如圖，離開、如圖，離開噴泉口的水，為噴泉口的水，為什么還會(huì)繼續(xù)向什么還會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)？上運(yùn)動(dòng)？2、如圖，倒胡、如圖，倒胡椒粉時(shí)，手為什椒粉時(shí)，手為什么需要晃動(dòng)？么需要晃動(dòng)？1.汽車突然開動(dòng)的時(shí)候，乘客會(huì)？汽車突然開動(dòng)的時(shí)候，乘客會(huì)？3、那么，在剎車時(shí)乘客會(huì)有何變化呢？為、那么，在剎車時(shí)乘客會(huì)有何變化呢？為什么會(huì)有這種變化呢？什么會(huì)有這種變化呢？2、為什么向后傾倒？、為什么向后傾倒？ 你知道這兩你知道這兩幅圖中哪幅是剎幅圖中哪幅是剎車，哪幅是加速？車，哪幅是加速？為什么？為什么？討論：要想擊中地上的目標(biāo)，飛機(jī)應(yīng)當(dāng)飛到目標(biāo)討論：要想擊中地上的目標(biāo)，飛機(jī)應(yīng)當(dāng)飛到目標(biāo)上空再投彈，還是提前一段距離？為什么？上空再投彈，還是提前一段距離？為什么？輕松一下：欣賞功夫的片斷 解析：人在跳起前是隨地球一起運(yùn)動(dòng)的二者速度的大小和方向均相同;跳起后,由于慣性,人仍然保持跟地球一樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以人在下落的過程中仍與地球一樣向同一方向運(yùn)動(dòng),且人運(yùn)動(dòng)的距離跟地球轉(zhuǎn)