第一节 牛顿、动能、牛顿摆

1、运动和力、动能运动和力有什么关系？ 物体要运动起来该怎么办？ 一个运动的物体如果不受力了，这个物体会如何运动？想想议议：4 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：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足球在空中飞行时，不需要力来维持。足球在空中飞行时，不需要力来维持。自行车向前滑行时，不需要力来维持。自行车向前滑行时，不需要力来维持。 物体的运动不需要靠力来维持物体的

2、运动不需要靠力来维持力是维持物体运动的原因结论：平面越光滑，小车运动的距离越，说明小车受到的阻力越 ，速度减少得越。 运动的车减速减速并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同一小车从同一斜面、同一高度由静止释放？ 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：最大最短较长较大最长较小？阻力为零 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: 这个结论是通过实验进行证实的吗？

3、法国科学家笛卡尔补充和法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的论点，提出：完善了伽利略的论点，提出：如果没有其它原因，运动的物如果没有其它原因，运动的物体将继续以同一速度体将继续以同一速度沿着一条沿着一条直线运动直线运动，既不会停下来，也，既不会停下来，也不会偏离原来的方向不会偏离原来的方向 伽利略和笛卡尔对物体的运动作了准确的描述，伽利略和笛卡尔对物体的运动作了准确的描述，但是没有指明原因是什么，这个原因跟运动的关系是但是没有指明原因是什么，这个原因跟运动的关系是什么。什么。存在的问题：存在的问题：笛卡尔的观点：笛卡尔的观点： 牛顿总结了前人牛顿总结了前人的经验，指出了加速的经验，指出了加速和减

4、速的原因是什么，和减速的原因是什么，并指出了这个原因跟并指出了这个原因跟运动的关系，这就是运动的关系，这就是牛顿第一定律。牛顿第一定律。艾萨克艾萨克 牛顿牛顿 （Issac Newton， 1642年年1727年年 ） 一切物体在没有受到外力的作用时，一切物体在没有受到外力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。总保持匀速直线运动状态或静止状态。1.“1.“一切一切”适用于所有物体；适用于所有物体；2.“2.“没有受到外力作用没有受到外力作用”是定律成立的条件，包括物体确是定律成立的条件，包括物体确实没有受到外力和物体受到平衡力的作用；实没有受到外力和物体受到平衡力的作用；3.“3.“总保

5、持总保持”是指物体在不受外力作用时，只有静止或匀是指物体在不受外力作用时，只有静止或匀速直线运动两种可能速直线运动两种可能4.“4.“或或”指两种状态必有其一，不同时存在指两种状态必有其一，不同时存在牛顿第一定律不是通过实验直接得出的，而是在大量实验牛顿第一定律不是通过实验直接得出的，而是在大量实验的基础上用推理的方法概括出来的。不能用实验直接证明。的基础上用推理的方法概括出来的。不能用实验直接证明。惯性：惯性：物体保持物体保持原来原来静止状态或匀速直线运动状态静止状态或匀速直线运动状态的性质叫惯性。的性质叫惯性。 （1）、）、惯性是物体的固有属性。惯性是物体的固有属性。（2）、）、质量质量-

6、是惯性大小的是惯性大小的唯一唯一量度量度。 惯性与物体的运动状态、所处位置等外部条件无关惯性与物体的运动状态、所处位置等外部条件无关。（3）、）、惯性现象：惯性现象：在一定条件下，物体由于惯性而显现出来在一定条件下，物体由于惯性而显现出来 的现象。的现象。 牛顿第一定律也叫牛顿第一定律也叫惯性定律惯性定律为什么会出现这样的现象呢为什么会出现这样的现象呢? ?原来的小车和小球都处于什么状态？原来的小车和小球都处于什么状态？_后来小车遇到障碍物受力停下来，小球仍保持后来小车遇到障碍物受力停下来，小球仍保持_运动状态运动状态运动状态运动状态小球没有停止，仍然保持原来的小球没有停止，仍然保持原来的 状

7、态不变。这说明原状态不变。这说明原来运动的小球在不受外力作用时仍保持运动状态。来运动的小球在不受外力作用时仍保持运动状态。运动运动惯性解释方法惯性解释方法1.1.物体原来的状态物体原来的状态2.2.观察哪个物体观察哪个物体( (或物体的某一部分或物体的某一部分) )受到外力作用后受到外力作用后突然改变了运动状态突然改变了运动状态, ,并指明运动状态变化情况并指明运动状态变化情况3.3.物体由于物体由于惯性惯性作用保持原来的运动状态不变作用保持原来的运动状态不变解释下列惯性现象：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

8、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。 我们已经知道了物体运动的原因（力），那么物体运动的时候有没有能量呢？思考一下答案是有的，这就是动能，动能是自然界各种能量形式的一种。所谓动能，简单的说就是指物体因运动而具有的能量。牛顿摆牛顿摆是一个1960年代发明的桌面演示装置，五个质量相同的球体由吊绳固定，彼此紧密排列。又叫：牛顿摆球、动量守恒摆球、永动球、物理撞球、碰碰球等。牛顿摆是由法国物理学家伊丹马略特（Edme Mariotte）最早于1676年提出的。当摆动最右侧的球并在回摆时碰撞紧密排列的另外四个球，最左边的球将被弹出，并仅有最左边的球被弹出。知识拓展牛