运动与力的关系牛顿第一定律北师大版

1、 牛顿的故事牛顿的故事 牛顿（牛顿（16421727）是英国著名的物理学家和数学家，）是英国著名的物理学家和数学家， 在力学、光学、天文学、数学等方面在力学、光学、天文学、数学等方面 有巨大贡献，他发现了万有有巨大贡献，他发现了万有 引力定律和光的色散，总结概括引力定律和光的色散，总结概括 出了著名的牛顿运动三定律，奠出了著名的牛顿运动三定律，奠 定了经典物理学的基础。定了经典物理学的基础。 牛顿自幼喜欢读书和思考。牛顿读书和思考时非常专心，牛顿自幼喜欢读书和思考。牛顿读书和思考时非常专心， 由由 此闹出很多笑话。一次，他一边读书一边煮鸡蛋，等他揭开锅此闹出很多笑话。一次，他一边读书一边煮鸡蛋

2、，等他揭开锅 准准 备吃鸡蛋的时候，发现锅里煮的竟是自己的怀表。还有一次，备吃鸡蛋的时候，发现锅里煮的竟是自己的怀表。还有一次， 他他 请一位朋友吃饭，菜已摆到桌上，可是牛顿突然想到一个问题请一位朋友吃饭，菜已摆到桌上，可是牛顿突然想到一个问题 并并 回到自己的书房，很久也不出来。朋友等得不耐烦，便自己吃回到自己的书房，很久也不出来。朋友等得不耐烦，便自己吃 起来，还把牛顿的那一份也吃了，骨头留在盘子里，然后不辞而起来，还把牛顿的那一份也吃了，骨头留在盘子里，然后不辞而 别。牛顿从书房里出来，看到盘子里的骨头，自言自语地说：别。牛顿从书房里出来，看到盘子里的骨头，自言自语地说：“我我 还以为自

3、己没吃饭呢，原来已经吃过了。还以为自己没吃饭呢，原来已经吃过了。” 牛顿在科学上作出了重大的贡献，获得了崇高的荣誉，但是他牛顿在科学上作出了重大的贡献，获得了崇高的荣誉，但是他 非常尊重前人的研究成果。他说：非常尊重前人的研究成果。他说：“如果说我曾经如果说我曾经 - 看得远一些，那是因为我站在巨人们的肩上。看得远一些，那是因为我站在巨人们的肩上。” 维持运动需要力吗？ 你一定有过这样的生活经验：在平地上 骑自行车的时候，即使不踩踏板，车会 前进一段距离，但因为没有继续用力， 它最终还是要停下来。生活中常会遇到 这类现象。 例如：关闭的发动机的列车会停下来 自由摆动的秋千会停下来 还有打出去的

4、球也会停下来 2000 2000多年前，古希腊哲学家亚里士多德根据当多年前，古希腊哲学家亚里士多德根据当 时人们对运动和力的关系的认识提出一个观点：时人们对运动和力的关系的认识提出一个观点： 一、历史回顾一、历史回顾： 1 1、亚里士多德的观点：、亚里士多德的观点： 必须有力作用在 物体上，才能使 物体保持运动状 态。 力是维持物体运动的原因力是维持物体运动的原因 2 2、伽利略实验伽利略实验.swf.swf伽利伽利 略理想实验略理想实验 物体的运 动不需要靠力 来维持 物体的运 动不需要 靠力来维 持 力是维持 物体运动 的原因 最大 最短 较长较大 最长较小 结论：平面越光滑，小车运动平面

5、越光滑，小车运动 的距离越的距离越远，说明小车受到的 阻力越小 ，速度减少得越慢。 运动的车并减速最终停下来 的原因是受到摩擦阻力受到摩擦阻力的作用。 1、为什么每次都要让同一小车从同一斜同一斜 面面、同一高度同一高度由静止静止释放？ 2、小车在平面上滑动的路程与什么因素 有关？有何关系？ 3、小车为什么最终会停下来？（小车停 下来的原因是什么？） 【分析论证】【分析论证】请思考下列问题：请思考下列问题： 如果我们想像一下，假设小车是 在光滑的水平表面（没有了摩擦阻力） 运动，推理一下，小车会如何运动下 去？ 实验结论: 这个结论是建立在可靠的事实基础可靠的事实基础 之上之上，通过科学推理通过

6、科学推理而得到的，它不可 能通过实验来证实，但是它的结论是符 合科学道理的。 这个结论是通过实验进行 证实的吗？ 三、三、 小车实验小车实验 解释下列惯性现象：解释下列惯性现象： 1 1、汽车紧急刹车时的惯性现象。、汽车紧急刹车时的惯性现象。 2 2、汽车起动时的惯性现象。、汽车起动时的惯性现象。 3 3、拍打衣服可出去灰尘。、拍打衣服可出去灰尘。 4 4、使劲甩手可把手上的水甩掉。、使劲甩手可把手上的水甩掉。 5 5、工人用铁锹把煤扔到炉火中。、工人用铁锹把煤扔到炉火中。 6 6、向下重击榔头柄，榔头会夹紧木柄。、向下重击榔头柄，榔头会夹紧木柄。 7 7、跳起后，仍会落回原处，而不会被高速自

7、转的、跳起后，仍会落回原处，而不会被高速自转的 地球抛下。地球抛下。 8 8、宇航员走出飞船后，仍能与飞船、宇航员走出飞船后，仍能与飞船“并肩并肩”前进，前进， 而不会落在飞船后面。而不会落在飞船后面。 惯性的例子在生活中很常见惯性的例子在生活中很常见. . 例如例如: : 运动员冲到终点后运动员冲到终点后, ,不能马上停住不能马上停住, ,还要还要 向前跑一段向前跑一段. .这是由于运动员具有保持向前跑这是由于运动员具有保持向前跑 的惯性的惯性. . 自行车紧急刹车自行车紧急刹车, ,轮子不转了轮子不转了, ,但车子还但车子还 会向前滑动会向前滑动. .就是由于自行车刹车后具有前就是由于自行

8、车刹车后具有前 进的惯性进的惯性. . 思考与讨论思考与讨论:惯性有无大小之分？惯性有无大小之分？ 与什么有关与什么有关? 运动的火车比运动的自行车停运动的火车比运动的自行车停 下来要下来要难难;推汽车要比推自行车要推汽车要比推自行车要 难难.试分析试分析惯性与质量惯性与质量的关系。的关系。 结论结论:物体的质量越大物体的质量越大,惯性越大惯性越大 练练 习习 与与 巩巩 固固 一一: :被踢出的冰块被踢出的冰块, ,在摩擦力可以忽略的冰面在摩擦力可以忽略的冰面 上匀速滑动上匀速滑动, ,冰块受不受向前的作用力冰块受不受向前的作用力? ? A: A: 不不 受受B: B: 受受 二二: :判断

9、判断: : 1.1.只有静止或做匀速直线运动的的物体才有惯性只有静止或做匀速直线运动的的物体才有惯性. . 对对 错错 2 2. .太空中的物体没有惯性太空中的物体没有惯性. . 对对错错 例题分析： 例例1 1正在做曲线运动的物体，若它所正在做曲线运动的物体，若它所 受到的外力同时消失，那么它将（受到的外力同时消失，那么它将（ ） A A物体立即停下来物体立即停下来 B B物体继续做曲线运动物体继续做曲线运动 C C物体将做匀速直线运动物体将做匀速直线运动 D D物体将改变运动方向物体将改变运动方向 C 例2关于力和运动的关系，下列说 法正确的是（ ） 物体受力才会运动 力使物体的运动状态发

10、生改变 停止用力，运动的物体就会停止 力是使物体保持静止或匀速直线 运动状态的原因 B 【例【例1】用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当绳用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当绳 子突然断裂，小球将子突然断裂，小球将 A保持原来的圆周运动状态保持原来的圆周运动状态 B保持绳断时的速度作匀速直线运动保持绳断时的速度作匀速直线运动 C小球运动速度减小，但保持直线小球运动速度减小，但保持直线 D以上三种都有可能以上三种都有可能 【分析】原来小球受绳拉力作用在作圆周运动，当绳子突然断裂，【分析】原来小球受绳拉力作用在作圆周运动，当绳子突然断裂， 小球在光滑水平方向上就没有再受到力

11、了，因此小球将保持绳断时小球在光滑水平方向上就没有再受到力了，因此小球将保持绳断时 刻的速度大小和方向而运动刻的速度大小和方向而运动 【解答】【解答】B 有关牛顿第一定律的例题有关牛顿第一定律的例题 【例【例2】下列说法正确的是下列说法正确的是 A物体不受力作用就一定静止物体不受力作用就一定静止 B物体不受力作用就一定是匀速直线运动物体不受力作用就一定是匀速直线运动 C物体受力才能运动物体受力才能运动 D以上说法都是错误的以上说法都是错误的 【分析】牛顿第一定律指出，物体不受外力作用时，物体将保【分析】牛顿第一定律指出，物体不受外力作用时，物体将保 持静止或匀速直线运动说明物体可以有两种表现状

12、态，同时持静止或匀速直线运动说明物体可以有两种表现状态，同时 也说明物体不受力时也能运动，力不是维持物体运动的原因也说明物体不受力时也能运动，力不是维持物体运动的原因 【解答】【解答】D 1.1.关于伽利略理想实验，以下说法正确关于伽利略理想实验，以下说法正确 的是（）的是（） A A完全是理想的，没有事实为基础完全是理想的，没有事实为基础 B B是以可靠事实为基础的，经科学是以可靠事实为基础的，经科学 抽象深刻反映自然规律的抽象深刻反映自然规律的 C C没有事实为基础，只是理想推理没有事实为基础，只是理想推理 D D以上说法都不对以上说法都不对 B 课堂练习： 2.2.伽利略的斜面实验证明了

13、（）伽利略的斜面实验证明了（） A A要物体运动必须有力的作用，没有力要物体运动必须有力的作用，没有力 的作用的物体将静止的作用的物体将静止 B B要物体静止必须有力的作用，没有力要物体静止必须有力的作用，没有力 的作用的物体就运动的作用的物体就运动 C C物体不受外力作用时，一定处于静止物体不受外力作用时，一定处于静止 状态状态 D D物体不受外力作用时总保持原来的匀物体不受外力作用时总保持原来的匀 速直线运动状态或静止状态速直线运动状态或静止状态 D 3.3.关于牛顿第一定律的说法中正确的是（）关于牛顿第一定律的说法中正确的是（） A A物体在任何情况下始终处于静止状态或匀物体在任何情况下

14、始终处于静止状态或匀 速直线运动状态速直线运动状态 B B物体运动需要靠力来维持物体运动需要靠力来维持 C C牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动 状态的原因，又揭示了运动速度改变原状态的原因，又揭示了运动速度改变原 因因 D D牛顿第一定律反映物体不受外力作用时的牛顿第一定律反映物体不受外力作用时的 运动规律，即始终处于匀速直线运动状运动规律，即始终处于匀速直线运动状 态态 C 火车在长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车 厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙 将落在 A.手的后方 B.手的前方 C.落在手中 D.无法确定 1 1、交通部门规定：在车辆

15、前排乘坐的人、交通部门规定：在车辆前排乘坐的人 必须系好安全带。请从物理学的角度加以必须系好安全带。请从物理学的角度加以 说明。说明。 2 2、有人设想，乘坐气球飘在高空，由于、有人设想，乘坐气球飘在高空，由于 地球自转，一昼夜就能环游世界，这个设地球自转，一昼夜就能环游世界，这个设 想可行吗？想可行吗？ 三、牛顿第一定律的重要贡献是：三、牛顿第一定律的重要贡献是： （1 1）力不是维持物体运动的原因力不是维持物体运动的原因 （2 2）力是改变物体运动状态的原因）力是改变物体运动状态的原因。 一、人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的一、人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的 时间的。物体

16、在不受力时的运动规律，它是经过亚时间的。物体在不受力时的运动规律，它是经过亚 里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科 学推理，才最终由牛顿学推理，才最终由牛顿分析事实分析事实，总结，概括，推总结，概括，推 理理出牛顿第一定律。出牛顿第一定律。 小结：小结： 二、牛顿第一定律：二、牛顿第一定律： 一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀 速直线运动状态或静止状态。速直线运动状态或静止状态。 从牛顿第一定律知道从牛顿第一定律知道, ,物体有保持匀速直物体有保持匀速直 线运动状态和静止状态的性质线运动状态和

17、静止状态的性质. .得到惯性的概得到惯性的概 念念: :任何物体都有保持匀速直线运动状态任何物体都有保持匀速直线运动状态 或静止状态的性质或静止状态的性质, ,物体的这种性质叫物体的这种性质叫 做惯性做惯性. .因此牛顿第一运动定律也叫惯性定因此牛顿第一运动定律也叫惯性定 律律. . 1. 1. 惯性是物体本身的一种属性惯性是物体本身的一种属性, ,一切物体都一切物体都 有惯性有惯性, ,即无论物体是静止还是运动即无论物体是静止还是运动, ,无论物无论物 体是受力还是不受力体是受力还是不受力, ,在任何时候在任何时候, ,任何状态任何状态 下都具有惯性下都具有惯性. . 2. 2. 惯性不是力惯性不是力, ,在解答问题时在解答问题时, ,只能说只能说“由于由于 惯性惯性” ” 、 “ “具有惯性具有惯性”. .而不能说而不能说“受到惯受到惯 性性” ” 、 “ “由于惯性的作用由于惯性的作用” ” 、 “ “克服惯克服惯 性性”等等, ,否则就将惯性和作用混为一谈否则就将惯性和作用混为一谈. . 3. 3. 所有的物