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。

- 1 - 对牛顿第一定律的理解和释疑

牛顿第一定律是牛顿三大运动定律中的第一条，也称为惯性定律。该定律的内容是：任何物体如果受到力的作用而不受到其他物体的影响，将会保持静止状态或匀速直线运动的状态。这个定律看起来很简单，但实际上有很多细节需要注意。

首先，牛顿第一定律的前提是物体不受其他物体的影响，这意味着物体必须处于真空中或者被其他物体完全隔绝。在现实生活中，这种情况非常罕见，因为大多数物体都会受到其他物体的影响，如重力、空气阻力等。所以，在应用牛顿第一定律时，我们需要考虑这些影响，并将其纳入计算公式中。

其次，牛顿第一定律中提到的“静止状态”不仅仅指物体的静止，也包括物体的匀速直线运动状态。这是因为在物理学中，静止和匀速直线运动状态被视为同一状态，它们都是不受外力干扰的惯性状态。所以，当我们说一个物体处于静止状态时，也可以理解为该物体处于匀速直线运动的状态。

最后，牛顿第一定律还涉及到惯性力的概念。惯性力是一种在惯性状态下作用于物体的力，它的大小和方向与物体的质量和运动状态有关。当物体发生加速度变化时，惯性力会产生反向作用，使得物体保持原来的惯性状态。这也是为什么我们在快速转弯或者急刹车时，会感觉到身体的向外受力。

总结来说，牛顿第一定律简单而重要，它为我们理解物体运动的基础提供了理论依据。但在实际应用中，我们需要注意其前提条件和 - 2 - 细节，以便正确应用这个定律。同时，惯性力的概念也需要掌握，在分析物体运动时，需要考虑惯性力的作用。