牛頓第一定律

第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第一節(jié)牛頓第一定律

在前面我們學(xué)習(xí)了怎樣描述物體的運(yùn)動(dòng)，也學(xué)了物體之間的相互作用，但沒(méi)有討論物體為什么會(huì)做這種或那種運(yùn)動(dòng)。要討論這樣的問(wèn)題，就要研究運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系。在物理學(xué)中，研究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的理論，稱(chēng)做動(dòng)力學(xué)。

懂得了動(dòng)力學(xué)的知識(shí)，才能根據(jù)物體所受的力確定物體的位置、速度變化的規(guī)律，才能創(chuàng)造條件來(lái)控制物體的運(yùn)動(dòng)。例如，動(dòng)力學(xué)則使我們能夠把人造衛(wèi)星和宇宙飛船送上太空，使人類(lèi)登上月球，甚至奔向火星……這一章我們就來(lái)學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律。力與運(yùn)動(dòng)有什么樣的關(guān)系呢？實(shí)驗(yàn)探究

從身邊的現(xiàn)象開(kāi)始探究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系！小實(shí)驗(yàn)：用力推動(dòng)放在桌上的課本.

有推力時(shí)

無(wú)推力時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)靜止結(jié)論：力是物體運(yùn)動(dòng)的原因，也是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。以上理論能否解釋其他現(xiàn)象呢？如:足球運(yùn)動(dòng)中的現(xiàn)象。

足球放在地上，不踢，足球不會(huì)運(yùn)動(dòng).——理論可以解釋運(yùn)動(dòng)員腳與球脫離接觸后，球并沒(méi)有立刻靜止.——理論與事實(shí)不相符思考:足球脫離腳的接觸后并不是立即靜止而是繼續(xù)運(yùn)動(dòng).——力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因！理論陷入困境！如何修正?繼續(xù)思考:

足球又為什么最終停止運(yùn)動(dòng)?

因?yàn)樽闱蚴艿侥Σ亮Φ茸枇Φ挠绊?由此可見(jiàn):足球并不是因?yàn)椴辉偈芰Σ磐Ｖ惯\(yùn)動(dòng)的,而相反,正是因?yàn)槭艿搅肆?摩擦力等阻力)才使足球停下來(lái)!總結(jié)1:力是物體從靜止變成運(yùn)動(dòng)的原因.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！總結(jié)2:力是物體從運(yùn)動(dòng)變成靜止的原因.結(jié)論：總結(jié)3:物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持.力與運(yùn)動(dòng)到底有什么樣的關(guān)系呢？試用新理論解釋其他現(xiàn)象:理論正確！

如果我們將來(lái)發(fā)現(xiàn)理論與實(shí)際不符合，我們還要進(jìn)一步修正現(xiàn)有的理論?？茖W(xué)就是這樣不斷進(jìn)步的！符合用力推動(dòng)放在桌上的小車(chē)閱讀課文找出：

體念科學(xué)家曲折的探究過(guò)程1、亞里士多德的觀點(diǎn)：2、伽利略的觀點(diǎn)：3、笛卡兒的補(bǔ)充和完善：4、牛頓的總結(jié)：伽利略：物體不受力時(shí)，就會(huì)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（不完善）亞里士多德：必須有力作用于物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)。即力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。（錯(cuò)誤結(jié)論）

伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所用的科學(xué)的推理方法是人類(lèi)思想史上最偉大的成就之一，這個(gè)發(fā)現(xiàn)告訴我們，根據(jù)直接觀察所得出的直覺(jué)的結(jié)論不是常?？煽康模?yàn)樗麄冇械臅r(shí)候會(huì)引到錯(cuò)誤的線索上去。物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)

完全理想的情況是難以實(shí)現(xiàn)的，但是我們可以在氣墊導(dǎo)軌上做一個(gè)近似的實(shí)驗(yàn)。

利用光電門(mén)和電子計(jì)數(shù)器可以測(cè)出，滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度幾乎不變實(shí)驗(yàn)探究牛頓：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)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。笛卡兒：除非物體受到外力作用，物體將永遠(yuǎn)保持靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，永遠(yuǎn)保持在直線上運(yùn)動(dòng)。（比較完善）牛頓物理學(xué)的基石——慣性定律1.內(nèi)容:

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)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。牛頓第一定律：（2）確定了力的含義（3）揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系（1）明確了慣性的概念2、理解：

定律的前半句話“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)”揭示了物體所具有的一個(gè)重要屬性——慣性，即物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，牛頓第一定律指出一切物體在任何情況下都具有慣性，因此牛頓第一定律又叫慣性定律。（1）明確了慣性的概念2、理解：

定律的后半句話“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”，實(shí)際上是對(duì)力的定義，即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，并不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。（1）明確了慣性的概念2、理解：（2）確定了力的含義物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變有哪幾種情況？

牛頓第一定律指出物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，他描述的只是一種理想狀態(tài)，而實(shí)際中不受外力的物體是不存在的，當(dāng)物體所受合外力為零時(shí)，其效果和不受外力的作用效果相同。（1）明確了慣性的概念2、理解：（2）確定了力的含義（3）揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系1、牛頓第一定律能不能用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證？

不能，因?yàn)椴皇芰ψ饔玫奈矬w是不存在的。當(dāng)物體受力但所受合力為零時(shí)可以看作物體不受力。思考慣性1、實(shí)驗(yàn)：（1）現(xiàn)象：小車(chē)上放置一個(gè)木塊，突然拉動(dòng)小車(chē)和小車(chē)被擋板擋住時(shí)，觀察會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？⑴一切物體都具有慣性；⑵慣性是物體的固有屬性，不論物體處于什么狀態(tài)，都具有慣性。

一切物體都有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性。特點(diǎn)：慣性2、物體都具有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，或者說(shuō)，它們都有抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”。但是這種“本領(lǐng)”的大小是不一樣的。物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的“本領(lǐng)”，與什么因素有關(guān)？請(qǐng)通過(guò)實(shí)例分析。思考

慣性只與物體質(zhì)量有關(guān)，和其他因素?zé)o關(guān)(如:運(yùn)動(dòng)與否、速度大小、所受外力等)。質(zhì)量大，慣性大。慣性與質(zhì)量：

生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們：行駛中的汽車(chē)，即使緊急剎車(chē)，也要向前運(yùn)動(dòng)一段距離才能停下來(lái)，而且汽車(chē)的速度越快，剎車(chē)后向前運(yùn)動(dòng)的距離越長(zhǎng)．因此，有些同學(xué)認(rèn)為：物體的慣性與它的速度有關(guān)，汽車(chē)的速度越大，它的慣性也就越大．這種看法對(duì)不對(duì)？分析：一個(gè)物體慣性的大小是惟一確定的，與物體的運(yùn)動(dòng)速度大小無(wú)關(guān)，物體在受外力作用時(shí)，其慣性的大小表現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度上。在同樣大小力的作用下，慣性大的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變（在單位時(shí)間內(nèi)速度的改變量較?。?，慣性小的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變，（在單位時(shí)間內(nèi)速度的改變量較大）。不管物體原來(lái)的運(yùn)動(dòng)速度多大，同一物體在相同力的作用下，單位時(shí)間內(nèi)它的速度改變量是相同的。討論2、簡(jiǎn)述慣性定律和慣性的區(qū)別和聯(lián)系。慣性定律：是物體不受外力作用時(shí)所遵從的規(guī)律慣性：是物體的固有屬性，一切物體都有慣性思考1、關(guān)于牛頓第一定律，下列說(shuō)法正確的是（）A.牛頓第一定律是一條實(shí)驗(yàn)定律B.牛頓第一定律說(shuō)明了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因C.慣性定律和慣性的實(shí)質(zhì)是相同的D.物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持BD練習(xí)2、關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，說(shuō)法正確的是（）A.只要接觸面比較光滑，物體在水平面上就能勻速運(yùn)動(dòng)下去。B.這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是永遠(yuǎn)無(wú)法做到的。C.利用先進(jìn)儀器就能使實(shí)驗(yàn)成功。D.雖然是想象中的實(shí)驗(yàn)，但它是建立在可靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的。

BD3、關(guān)于慣性的說(shuō)法中，正確的是（）

A.物體運(yùn)動(dòng)時(shí)才有慣性，且速度越大，慣性越大；

B.物體靜止時(shí)才有慣性，且靜止時(shí)慣性最大；

C.運(yùn)動(dòng)的物體與靜止的物體的慣性是有區(qū)別的；D.慣性是物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，一切物體在任何情況下都