牛顿第一定律

牛顿第一定律

教学目标

1.知识目标

(1) 知道牛顿第一定律的建立过程

(2) 理解牛顿第一定律的内容和意义

(3) 知道什么是惯性，会正确解释有关现象

2.能力目标

培养学生的观察能力、抽象思维能力、及应用定律解决实际问题的能力

3.德育目标

使学生学会从纷繁的现象中探求事物本质的科学态度和研究方法，理解实验是检验真理的唯一标准。

教学重点

牛顿第一定律、惯性

教学难点

对牛顿第一定律的理解

教学方法

探究式教学，按物理史实为线索展示物理规律的形成。

一．引入新课

在骑车上学的过程中，你是怎样使自行车加速的呢？又是怎么使自行车减速的呢？

用力踩脚踏板时可使自行车加速；刹车可使自行车减速。

用力踩脚踏板时，实质是通过链条传动给车轮施加了动力的作用，那么刹车使车子减速的实质是什么呢？

刹车时间实质是通过像皮施加了阻力的作用。

通过这一生活常识可知，要使物体加速或减速都需对其施加力的作用，那么力和物体的运动究竟有何关系呢？本节课我们就来探索这个问题。

二．新课教学

（一）历史回顾

提问：让我们桌面上的物体运动，可以怎么办？

回答：给物体施加一个推力。

让同学观察：用手推物体，物体前进，停止用力，物体停止。

1．亚里士多德观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要停下来。————物体的运动需要力来维持。

提问：你认为这个观点有什么问题？学生思考后回答。

学生也许有不同的观点，由于初中已学习过这部分知识，所以学生会得到此观点是错误的，但不少同学心中的疑虑还是存在的。

在学生提出的观点后指出：亚里士多德的观点一直维持和统治人们的思想近两千年，到三百多年前伽俐略才提出了不同观点。

2．伽利略的观点：在水平面上运动的物体，所以会停下来，是因为受到摩擦力的缘故。————物体运动不需要力

学生实验：

内容：让一物体从斜面上同一高度由静止开始运动，在水平面上依次铺上毛巾、报纸和木板。物体运动到水平面上会逐渐停下来，观察小车在不同水平面上运动的位移大小。 现象：物体在越光滑的平面上运动的越远。

一）牛顿第一定律（又叫惯性定律）

1、内容：一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态

2、牛顿第一定律的理解

1）牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。

2）对任何物体都适用，不论固体、液体、气体。

3）力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动状态的原因.

4）运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)

5）静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)

二）惯性

1、定义：物体保持原来运动状态不变的特性叫惯性。

即：运动的物体保持它的运动状态，静止的物体保持它的静止状态

2、惯性的理解

1）一切物体任何时候都具有惯性.(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性).牛顿第一定律表明，一切物体都具有保持静止状态或匀速直线状态的性质，因此牛顿第一定律也叫惯性定律。

2）惯性是物体本身的属性,惯性的大小与物理的质量的大小有关.质量越大，惯性越大。质量越大的物体其运动状态越难改变。惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况毫无关系。

3）惯性是物体本身固有的一种属性。一切物体任何时候、任何状态下都有惯性。惯性不是力，不能说惯性力的作用，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度、物体是否受力等因素无关。

3、防止惯性的现象带来的危害：汽车安装安全气襄,汽车安装安全带。

利用惯性的现象：跳远助跑可提高成绩,拍打衣服可除尘

4、解释现象：

例：汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒

答：汽车刹车前，乘客与汽车一起处于运动状态，当刹车时，乘客的脚由于受摩擦力作用，随汽车突然停止，而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动状态，继续向汽车行驶的方向运动，所以汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒。

二、基础知识检测

1．在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中．

牛顿第一定律亚里士多德

牛顿第一定律与亚里士多德的理论有很大不同。

牛顿第一定律又称惯性定律,它阐明:如果外力对物体的作用为零,则物体的运动状态不会改变。物体的运动包括匀速直线运动、静止状态以及均匀圆周运动。这表明物体有其内在的运动性或惯性,外力的作用仅仅是改变这种运动状态。

而亚里士多德的理论认为,运动必须有外力的作用。如果外力消失,运动也会随之停止。亚里士多德提出的“平稳运动”概念类似于匀速直线运动,但他认为要维持这种运动,仍需要不断施加外力。

两者的区别在于对运动状态的解释不同:

1. 牛顿第一定律说明物体有其固有的运动性或惯性,外力只是改变这种运动状态,而不需要外力的作用也可以保持运动。亚里士多德认为运动必须有外力的作用,如果外力消失,运动也随之停止。

2. 对于匀速运动,牛顿定律说明它是一种自然状态,无需外力也可持续。而亚里士多德认为匀速运动还需要不断施加外力才能维持。

3. 牛顿第一定律导出了动量守恒定律,而亚里士多德的理论并不承认动量守恒。

牛顿第一定律的提出,标志着经典力学体系的形成,它改变了人类对运动的传统理解,对后世产生了深远影响。相比而言,亚里士多德的理论存在一定的缺陷和局限性,无法正确解释许多运动现象。

牛顿第一定律的理解,有助于我们深入认识物体运动的本质规律,它概括了经典力学的基本框架,其影响几乎贯穿整个经典理论物理。了解它与亚里士多德理论的区别,也有助于我们理解物理学发展的轨迹,牛顿定律在物理学史上的地位和贡献。

希望通过对两者的分析对比,能帮助大家更深入理解牛顿第一定律及其在科学史上的重要地位。理解定律,也就理解了经典力学之基;理解历史,也就理解了科学之道。

初中牛顿第一定律和高中区别

引言：

牛顿第一定律，也叫惯性定律，是牛顿力学的基础定律之一。而高中阶段对于牛顿第一定律的学习与初中阶段有着明显的区别。本文将从内容、深度和应用等方面探讨初中牛顿第一定律和高中的区别。

一、内容区别

初中阶段：初中物理教学主要着重于引入牛顿第一定律的概念，简单介绍物体的惯性特征。学生通常通过观察日常生活中的现象，如书桌上的书本不动或者小车需要外力才能运动等，来理解物体运动状态的变化和惯性的概念。

高中阶段：高中物理教学则更加深入地研究牛顿第一定律。学生需要掌握牛顿第一定律的数学表达式以及更具体的定义，即物体受力平衡时保持静止或匀速直线运动。他们还需要学习如何通过绘制受力示意图和运用牛顿第一定律求解实际问题。

二、深度区别

初中阶段：初中物理课程通常只涉及牛顿第一定律的基本概念，不涉及具体的数学证明和推导。学生主要通过观察和实验来理解定律的现象基础，以及根据定律解决一些简单的实际问题。

高中阶段：高中物理课程要求学生深入理解牛顿第一定律的数学表达，并能够运用相关的知识解决复杂的问题。学生需要学习如何通过受力分析和应用物理公式来解决牛顿第一定律相关的问题，如摩擦力、斜面运动等。他们还需要理解惯性参考系和非惯性参考系的概念，并能够运用相应的知识进行分析。

三、应用区别

初中阶段：初中物理课程主要注重培养学生的观察力和实践操作能力。学生通过观察和实验来验证牛顿第一定律，并能够应用定律解决一些简单的实际问题，如弹簧测力计的原理和使用、小车的制动距离等。

高中阶段：高中物理课程要求学生能够将牛顿第一定律与其他物理定律结合起来应用。学生需要分析复杂的力学问题，如受力分析、力的合成与分解、平衡与不平衡等。他们还需要学习如何运用牛顿第一定律解决实际问题，如运动车辆的制动距离、人体受力分析等。

结论：

初中牛顿第一定律和高中牛顿第一定律之间存在明显的区别。初中阶段重点在于理解定律的概念和基本原理，而高中阶段则要求学生更深入地掌握定律的数学表达和应用。初中阶段注重观察和实践，而高中阶段则更加强调分析和解决问题的能力。通过初中和高中的学习，学生可以逐渐深入理解和掌握牛顿第一定律的内容和应用，为进一步学习物理和其他科学知识奠定基础。