第一节牛顿第一定律

1、什么是运动学什么是运动学? ?什么是动力学什么是动力学? ?4.1 4.1 牛顿第一定律牛顿第一定律 如果说我比一些人看得远一些如果说我比一些人看得远一些, ,那那是因为我站在巨人肩膀上的缘故是因为我站在巨人肩膀上的缘故. . -牛顿牛顿亚里士多德亚里士多德 （前（前384384前前322322） 阅读阅读课本课本1 1，2 2段，亚里士多德认段，亚里士多德认为物体运动的原因是什么为物体运动的原因是什么? ?你认同你认同这种观点吗？为什么？这种观点吗？为什么？力是维持物体运动的原因力是维持物体运动的原因亚里士多德亚里士多德(Aristotle,(Aristotle,前前384-384-前前32

2、2)322)恩格斯：恩格斯：古代最博学的人古代最博学的人马克思：马克思：最伟大的思想家最伟大的思想家只有力作用在物体只有力作用在物体上，物体才能运动。上，物体才能运动。没有力的作用，物没有力的作用，物体就要静止下来。体就要静止下来。这种认识一直延续了两千多年这种认识一直延续了两千多年! !理想实验的魅力理想实验的魅力1、伽利略注意到什么现象？、伽利略注意到什么现象？2、他是如何说明他的设想的？、他是如何说明他的设想的？3、该设想说明了什么问题？和亚里、该设想说明了什么问题？和亚里士多德的观点一致吗？士多德的观点一致吗？4、这个实验能够实现吗？为什么？、这个实验能够实现吗？为什么？ 理想斜面实验

3、理想斜面实验ABCDEv伽利略的观点：伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持物体的运动不需要力来维持力不是维持物体运动的原因力不是维持物体运动的原因伽利略伽利略(Galileo,1564-1642(Galileo,1564-1642）爱因斯坦：爱因斯坦：伽利略的发现伽利略的发现以及他所应用的科学的推理以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上的最伟方法是人类思想史上的最伟大的发现之一，而且标志着大的发现之一，而且标志着物理的真正开端物理的真正开端。人们争相传颂：人们争相传颂：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙”。 伽利略的理想斜面实验伽利略的理想斜面

4、实验 指出了：力指出了：力不是维持物体运动不是维持物体运动的原因，而的原因，而力是力是改变物体运动状态改变物体运动状态的原因。的原因。研究方法：研究方法： 以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻的揭住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻的揭示自然规律示自然规律。1、笛卡儿笛卡儿的观点是什么？对伽的观点是什么？对伽利略的观点有什麽改进之处？利略的观点有什麽改进之处？2、牛顿的观点是什么？又是如、牛顿的观点是什么？又是如何完善何完善笛卡儿笛卡儿的观点的？的观点的？笛卡儿结论笛卡儿结论 如果运动中的物体没有如果运动中的物体没有受到力

5、的作用，它将继续以受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的既不停下来也不偏离原来的方向。（方向。（比较完善比较完善） 存在的问题：存在的问题：伽利略和笛卡尔对物体的运动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，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什么。这个原因跟运动的关系是什么。牛顿牛顿(Newton,1642-1727)(Newton,1642-1727) 牛顿总结了前人的牛顿总结了前人的经验，指出了加速和减经验，指出了加速和减速的原因是什么，并指速的原因是什么，并指出了这个原因跟运动的

6、出了这个原因跟运动的关系，这就是牛顿第一关系，这就是牛顿第一定律。定律。牛顿物理学的基石牛顿物理学的基石惯性定律惯性定律1 1牛顿第一定律牛顿第一定律 一切物体总保持一切物体总保持匀速直线运动状态匀速直线运动状态或或静止状静止状态态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态态2 2惯性：物体具有保持原来惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态匀速直线运动状态或或静止状态静止状态的性质叫做惯性的性质叫做惯性说明：说明：(1)(1)牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证，的产物，不可能用实验直接

7、验证，不是实验定不是实验定律律(2)(2)一切物体都有惯性，牛顿第一定律又叫惯性定一切物体都有惯性，牛顿第一定律又叫惯性定律律惯性是物体的固有属性。惯性是物体的固有属性。质量质量是惯性大小的是惯性大小的唯一量度唯一量度。惯性与物体的运动状态、所处位置等惯性与物体的运动状态、所处位置等外部条件无关。外部条件无关。思考感悟思考感悟 为保护交通事故中司机的安全，要求司机开为保护交通事故中司机的安全，要求司机开车时必须系上安全带，你知道这是为什么吗？车时必须系上安全带，你知道这是为什么吗？提示：司机急刹车或交通事故发生时，由于司机提示：司机急刹车或交通事故发生时，由于司机具有惯性会向前倾倒而受到伤害，

8、而安全带恰能具有惯性会向前倾倒而受到伤害，而安全带恰能阻止其向前倾倒阻止其向前倾倒对牛顿第一定律的理解对牛顿第一定律的理解1 1牛顿第一定律正确揭示了牛顿第一定律正确揭示了力和运动力和运动的关系，的关系，纠正了长期形成的纠正了长期形成的“力是维持物体运动的原力是维持物体运动的原因因”的错误观点的错误观点，明确指出了，明确指出了力是改变物体力是改变物体运动状态的原因运动状态的原因2 2牛顿第一定律揭示了物体都有保持原来的牛顿第一定律揭示了物体都有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质静止或匀速直线运动状态的性质惯性惯性3 3牛顿第一定律是由牛顿第一定律是由理想实验加以科学推理理想实验加以科学推理

9、得到的，但是，由它得出的结论，都经历了得到的，但是，由它得出的结论，都经历了广泛、严谨的事实的检验广泛、严谨的事实的检验4 4牛顿第一定律是牛顿第一定律是自然界中的普遍规律自然界中的普遍规律，“一切物体一切物体”是指宇宙中所有物体，不论物是指宇宙中所有物体，不论物体是固体、液体还是气体体是固体、液体还是气体5 5物体运动状态的变化即物体运动速度的变物体运动状态的变化即物体运动速度的变化，有以下三种情况：化，有以下三种情况：(1)(1)速度的方向不变，只有大小改变速度的方向不变，只有大小改变( (物体做直线运动物体做直线运动) )(2)(2)速度的大小不变，只有方向改变速度的大小不变，只有方向改

10、变( (物体做曲线运动物体做曲线运动) )(3)(3)速度的大小和方向同时发生改变速度的大小和方向同时发生改变( (物体做曲线运动物体做曲线运动) )特别提醒：特别提醒：(1)(1)牛顿第一定律所描述的是牛顿第一定律所描述的是物体不受外力物体不受外力作作用时的状态，与用时的状态，与物体所受合外力为零物体所受合外力为零是等效是等效的的(2)(2)牛顿第一定律不是牛顿第一定律不是实验定律实验定律，它是在理想，它是在理想实验的基础上总结得出的实验的基础上总结得出的(3)(3)牛顿第一定律只适用于牛顿第一定律只适用于惯性参考系惯性参考系中的运中的运动，在动，在非惯性参考系非惯性参考系中不适用中不适用(

11、 (4 4) )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, ,否则就将否则就将惯性和作用惯性和作用混为一谈混为一谈. .研究科学，研究科学，不怕犯错不怕犯错善于观察，善于观察，总结反思总结反思不畏权贵，不畏权贵，贵在坚持贵在坚持1 1、关于伽利略的理想实验的叙述中正确的是、关于伽利略的理想实验的叙述中正确的是( ( ) )A A这个实验是凭空想象的这个实验是凭空想象的B B这个实验虽然是想

12、象的，但它得出的结论是可靠的这个实验虽然是想象的，但它得出的结论是可靠的C C理想实验是一种科学方法理想实验是一种科学方法D D理想实验是一个纯思维实验，其正确性应接受实践的理想实验是一个纯思维实验，其正确性应接受实践的检验检验课堂训练课堂训练2 2、下列关于惯性的说法中、下列关于惯性的说法中, ,正确的是（正确的是（ ） A.A.物体只有在静止时才具有惯性物体只有在静止时才具有惯性 B.B.物体运动速度越大物体运动速度越大, ,其惯性也越大其惯性也越大 C.C.太空中的物体没有惯性太空中的物体没有惯性 D.D.不论物体运动与否不论物体运动与否, ,受力与否受力与否, ,物体都具有惯性物体都具

13、有惯性CD3 3、关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是、关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是( () )A A牛顿第一定律是实验定律牛顿第一定律是实验定律B B牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C C惯性定律与惯性的实质是相同的惯性定律与惯性的实质是相同的D D物体的运动不需要力来维持物体的运动不需要力来维持【思路点拨】【思路点拨】求解该题应把握以下三点：求解该题应把握以下三点：(1)牛顿第一定律的实验基础是伽利略理想斜面实验牛顿第一定律的实验基础是伽利略理想斜面实验(2)力与物体运动的关系力与物体运动的关系(3)惯性是牛顿第一定律揭示出的

14、物体的一种性质惯性是牛顿第一定律揭示出的物体的一种性质惯性惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质是物体保持原来运动状态不变的一种性质，惯性定律惯性定律( (即即牛顿第一定律牛顿第一定律) )则反映物体在一定条件下的运动规律。则反映物体在一定条件下的运动规律。BD对牛顿第一定律的理解对牛顿第一定律的理解变式训练变式训练1 1：如果正在做自由落体运动的物体的重：如果正在做自由落体运动的物体的重力忽然消失，那么它的运动状态应该是力忽然消失，那么它的运动状态应该是( () )A A悬浮在空中不动悬浮在空中不动B B运动速度逐渐减小运动速度逐渐减小C C做竖直向下的匀速直线运动做竖直向下的匀速直线运动

15、D D以上三种情况都有可能以上三种情况都有可能C C4 4、下面说法正确的是、下面说法正确的是( () )A A惯性是只有物体在匀速运动或静止时才表现出来的性惯性是只有物体在匀速运动或静止时才表现出来的性质质B B物体的惯性是指物体不受外力作用时仍保持原来直线物体的惯性是指物体不受外力作用时仍保持原来直线运动状态或静止状态的性质运动状态或静止状态的性质C C物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态，有惯性；受外力作用时，不能保持匀速直线运动状态态，有惯性；受外力作用时，不能保持匀速直线运动状态或静止状态，因而就无惯性或静止状态，因而就无惯性

16、D D惯性是物体的属性，与运动状态和是否受力无关惯性是物体的属性，与运动状态和是否受力无关D【方法总结】【方法总结】正确理解惯性概念，领会以下几点：正确理解惯性概念，领会以下几点：(1)(1)物体的惯性与物体是否运动无关，与运动状态是否变化无关物体的惯性与物体是否运动无关，与运动状态是否变化无关(2)(2)物体的惯性与物体是否受力无关，与受力的大小和方向无关物体的惯性与物体是否受力无关，与受力的大小和方向无关(3)(3)物体的惯性与物体的速度大小无关物体的惯性与物体的速度大小无关(4)(4)惯性不是一种力，不能这样说：物体保持原来运动状态是因为惯性不是一种力，不能这样说：物体保持原来运动状态是

17、因为受到了惯性力受到了惯性力对惯性概念的理解对惯性概念的理解变式训练变式训练2 2：关于惯性，下列说法中正确的是关于惯性，下列说法中正确的是( () )A A物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B B速度越大的物体惯性越大速度越大的物体惯性越大C C已知月球上的重力加速度是地球上的已知月球上的重力加速度是地球上的1/61/6，故一个物，故一个物体从地球移到月球惯性减小为体从地球移到月球惯性减小为1/61/6D D质量越大的物体惯性越大质量越大的物体惯性越大解析：解析：惯性是物体的固有属性，物体惯性的大小惯性是物体的固有属性，物体惯性的大小与其运动状态无关

18、，与其运动状态无关，A A、B B错物体的惯性大小由错物体的惯性大小由其质量决定，与其他因素无关，其质量决定，与其他因素无关，C C错错D D力和运动的关系力和运动的关系5 5、关于力和运动的关系，下列说法正确的是、关于力和运动的关系，下列说法正确的是( () )A A物体受力才会运动物体受力才会运动B B力使物体的运动状态发生改变力使物体的运动状态发生改变C C停止用力，运动的物体就会停止停止用力，运动的物体就会停止D D力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因【思路点拨】【思路点拨】力是改变物体运动状态的原因，只要物力是改变物体运动状态的原因，只要物体的运动状态发生变化，必然受到力的作用体的运动状态发生变化，必然受到力的作用B B【方法总结】【方法总结】力是运动状态力是运动状态( (v v) )改变的原因，受力不平改变的原因，受力不平衡时，运动状态一定改变，不受力或受平衡力作用时，衡时，运动状态一定改变，不受力或受平衡力作用时，运动状态不变运动状态不变变式训练变式训练3 3：关于运动状态与所受外力的关系，下面说法关于运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是中正确的是( () )A A物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变B B物体受到不为零的合力作用时，它的