牛顿第一定律讲述讲解
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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12、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.1)第三次实验中,小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示,读出小车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格处.2)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,这样做的目的是:使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时.3)分析表中内容可知:水平面越光滑,小车受到的阻力越________,小车前进的距离就越________。
高一物理必修一《牛顿第一定律》教案【优秀5篇】(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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重力牛顿第一定律一、知识概述1. 理解重力产生的原因,知道重力的施力物体和重力的方向及重力的作用点是重心;2. 知道重力的大小跟物体质量的关系,理解公式:G=mg,知道g=9.8N/kg 的物理意义;3. 理解牛顿第一运动定律,认识物体运动不需要力来维持;4. 理解惯性的定义,应用惯性解释惯性现象;二、重难点知识归纳与讲解(一)重力1. 定义:由于地球的吸引而使地面附近的物体受到的力叫重力。
2. 重力的大小:(1)在同一地点,质量相同的物体,重力大小相等;(2)物体的重力跟它的质量成正比;(3)g值:G/m=g ,g=9.8N/Kg;(4)重力大小计算式:G=mg。
3. 重力的方向:竖直向下4. 重力的作用点:重心质地均匀,外形规则的物体的重心在它的几何中心处。
5. 重力与质量的区别:(1)概念:(2)符号: G、m(3)单位: N、Kg(4)测量工具:弹簧秤、天平(5)方向:竖直向下、无(6)与位置的关系:有关、无关(二)惯性定律1、伽利略斜面实验:(1)三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是:保证小车开始沿着平面运动的速度相同。
(2)实验得出得结论:在同样条件下,平面越光滑,小车前进地越远。
(3)伽利略的推论是:在理想情况下,如果表面绝对光滑,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
(4)伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身,而是实验所使用的独特方法——在实验的基础上,进行理想化推理。
(也称作理想化实验)它标志着物理学的真正开端。
2、牛顿第一定律:(1)牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果,得出了牛顿第一定律,其内容是: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)说明:A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括出来的,且经受住了实践的检验所以已成为大家公认的力学基本定律之一。
但是我们周围不受力是不可能的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。
B、牛顿第一定律的内涵:物体不受力,原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动.C、牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力,即力与运动状态无关,所以力不是产生或维持运动的原因。
高考物理动力学知识点讲解在高考物理中,动力学是一个非常重要的部分,它涉及到物体的运动以及引起运动变化的原因。
理解和掌握动力学的知识点对于解决物理问题、提高考试成绩至关重要。
接下来,让我们一起深入探讨一下高考物理中常见的动力学知识点。
首先,我们来认识牛顿第一定律。
牛顿第一定律也被称为惯性定律,它指出:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
这一定律揭示了物体具有保持原有运动状态的特性,即惯性。
惯性的大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
比如说,一辆重型卡车比一辆小汽车更难改变其运动状态,就是因为重型卡车的质量大,惯性大。
接下来是牛顿第二定律,这是动力学中的核心定律。
牛顿第二定律表明:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
其表达式为 F = ma,其中 F 是合力,m是物体的质量,a 是加速度。
这个定律告诉我们,当对物体施加一个力时,物体的加速度会随之改变。
例如,当我们用力推一个箱子,如果推力越大,箱子的加速度就越大;而如果箱子质量很大,要使其产生相同的加速度,就需要更大的力。
然后是牛顿第三定律,即两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。
比如,我们站在地面上,脚对地面施加一个压力,地面同时也会给脚一个大小相等、方向相反的支持力。
这一定律在分析物体之间的相互作用时非常有用。
在解决动力学问题时,我们常常会遇到两类基本问题。
一类是已知物体的受力情况,求物体的运动情况。
这就需要我们先根据牛顿第二定律求出加速度,然后再结合运动学公式求出速度、位移等物理量。
另一类是已知物体的运动情况,求物体的受力情况。
此时,我们要先通过运动学公式求出加速度,然后再根据牛顿第二定律求出合力,进而分析各个力的大小和方向。
让我们通过一个具体的例子来理解。
假设一个质量为 5kg 的物体,在水平方向受到一个大小为 20N 的拉力,同时受到一个大小为 10N 的摩擦力,求物体的加速度。
物理知识点详解力与运动力是物理学中的基本概念之一,它在运动中起着至关重要的作用。
力可以改变物体的状态,引起物体的运动或改变物体的形状。
本文将详细解析力与运动之间的关系,从牛顿三定律、重力、摩擦力以及弹力等方面进行讲解。
1. 牛顿的第一定律物体在外力作用下保持静止或匀速直线运动的状态,称为惯性。
这一定律被称为牛顿的第一定律,也被称为惯性定律。
牛顿第一定律表明,物体如果没有受到外力的作用,将保持原来的状态,即静止物体会一直保持静止,运动物体会一直保持匀速直线运动。
2. 牛顿的第二定律牛顿的第二定律给出了力与物体运动之间的关系。
它的数学表达式为:力等于物体质量乘以物体的加速度,即 F = ma,其中 F 表示力,m 表示物体的质量,a 表示物体的加速度。
根据该定律,当一个物体受到外力时,它会产生加速度,大小与作用在物体上的合力成正比,与物体的质量成反比。
3. 重力重力是地球或其他天体对物体产生的吸引力。
根据万有引力定律,物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
在地球表面,重力近似等于物体的质量乘以重力加速度 g(g 约等于 9.8 m/s²)。
重力是物体受到的垂直向下的力,所以在自由落体运动中,物体的重力是它的唯一作用力。
4. 摩擦力摩擦力是物体之间接触面上相互阻碍运动的力。
它可以分为静摩擦力和动摩擦力。
当物体处于静止状态时,静摩擦力与物体受到的推力相等,使物体保持静止。
当物体开始运动时,静摩擦力逐渐减小,直到达到动摩擦力的大小。
动摩擦力始终与物体运动的方向相反,阻碍物体的运动。
5. 弹力当一个物体被压缩或拉伸时,它会产生弹性变形,相应地产生弹力。
弹力是物体恢复原状的力,它的方向与物体的变形方向相反。
根据胡克定律,弹力与物体的变形成正比,与弹簧的劲度系数 k 有关。
弹力可以用来解释弹簧振动、橡胶带的回弹等现象。
综上所述,力与运动密不可分。
牛顿的三定律给出了力的基本规律,重力、摩擦力和弹力则是力的常见形式。
牛顿第一定律(基础)【学习目标】1、知道牛顿第一定律的内容;2、理解惯性是物质的一种属性,会解释常见的惯性现象。
【要点梳理】要点一、牛顿第一定律一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止、或匀速直线运动状态,这就是牛顿第一定律。
要点诠释:对定律的理解:1、“一切”说明该定律对于所有物体都适用,不是特殊现象。
2、“没有受到力的作用”是定律成立的条件。
“没有受到力的作用”有两层含义:一是该物体确定没有受到任何力的作用,这是一种理想化的情况(实际上,不受任何力的作用的物体是不存在的);二是该物体所受合力为零,它的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。
3、“或”指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说物体在不受力的作用时,原来静止的物体仍保持静止状态,原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。
(4)牛顿第一定律的内涵:物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态,说明力不是维持物体运动的原因,而是使物体运动状态发生改变的原因。
或者说:物体的运动不需要力来维持,要改变物体的运动状态,必须对物体施加力的作用。
5、牛顿第一定律不能用实验直接验证,而是在实验的基础上通过分析、概括、推理总结出来的。
6、牛顿第一定律是关于力与运动关系的规律,它反映了物体在不受力(或受合力为零)时的运动规律,在不受任何力时,物体要保持原有的运动状态不变。
要点二、惯性物体保持运动状态不变的性质,叫惯性。
要点诠释:对惯性的理解。
1、一切物体都有惯性,一切物体是指无论是气体、液体、还是固体;无论是静止还是运动;无论受力还是不受力都具有惯性。
惯性是物体本身的一种属性。
2、惯性指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质。
即静止的物体总要保持静止状态,运动的物体总要保持匀速直线运动状态。
3、惯性是物体的属性,不是力。
因此在提到惯性时,只能说“物体具有惯性”,或“由于惯性”,而不能说“受到惯性作用”或“惯性力”等。
惯性只有大小,惯性的大小仅取决于物体的质量,质量大,惯性也大。
第九课力运动和力第1节力牛顿第一定律基础知识过关一、力1.定义:力是物体对物体的作用。
发生作用的两个物体,一个是施力物体,另一个是受力物体。
力不能离开物体单独存在。
2.符号和单位:在物理学中,力用符号F表示,它的单位是牛顿,简称牛,符号是N。
3.力的作用效果:①力能改变物体的形状;②力能改变物体的运动状态,物体运动的快慢和方向改变都叫做物体的运动状态发生改变。
4.力的描述:①力的三要素:大小、方向、作用点,它们都可以影响力的作用效果;②力的示意图:用一条带箭头的线段表示力,箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点,线段的长度表示力的大小。
5.力的相互性:物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体。
二、弹力1.定义:物体由于发生弹性形变而产生的力。
2.弹簧测力计三、重力1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
通常用字母G表示。
地球附近的所有物体都受到重力的作用。
2.大小:物体所受重力跟它的质量成正比。
3.公式:G=mg。
4.方向:竖直向下。
5.重心:形状规则、质量分布均匀的物体重心在它的几何中心。
四.牛顿第一定律1.阻力对物体运动的影响:物体的运动并不需要力来维持,运动的物体之所以停下来,是因为受到阻力的作用。
2.牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
3.惯性:(1)定义:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。
(2)影响因素:惯性是物体自身的属性,它的大小只与物体的质量有关,与物体运动的状态和是否受力等因素无关。
(3)理解:①一切物体在任何情况下都具有惯性;②惯性不是力,只能说“具有惯性”或“由于惯性”。
高频考点过关考点一:力的作用效果1.(2022•鄂州)物理知识在生产生活中的应用极大地激发了同学们学习物理的兴趣,同学们课后开始联想一些生活中与物理相关的情景。
乒乓球是我国的国球,在世界级比赛中,我国运动员基本包揽所有乒乓球项目的金牌,为国争光,扬我国威。
《牛顿运动定律的应用》讲义一、牛顿运动定律的概述牛顿运动定律是经典力学的基础,由艾萨克·牛顿在 17 世纪提出。
它包括三条定律,分别是牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
牛顿第一定律,也被称为惯性定律,其内容是:任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
这一定律揭示了物体具有惯性,即保持原有运动状态的特性。
牛顿第二定律描述了物体的加速度与作用在它上面的力以及物体的质量之间的关系。
其表达式为 F = ma,其中 F 表示合力,m 是物体的质量,a 是加速度。
这一定律表明,力是改变物体运动状态的原因,而且力越大,加速度越大;质量越大,加速度越小。
牛顿第三定律指出:相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。
二、牛顿运动定律在日常生活中的应用(一)行走与跑步当我们行走或跑步时,脚向后蹬地,地面会给我们一个向前的反作用力,正是这个力推动我们前进。
根据牛顿第三定律,我们施加给地面的力和地面给我们的反作用力大小相等、方向相反。
而我们能够加速、减速或改变方向,是因为我们通过肌肉的力量改变了施加在地面上的力的大小和方向,从而改变了地面给我们的反作用力,进而改变了我们的运动状态,这也体现了牛顿第二定律。
(二)车辆的启动与制动汽车的启动是一个典型的牛顿第二定律的应用。
发动机提供的牵引力使得汽车产生向前的加速度,从而使汽车从静止开始加速运动。
而在制动时,刹车系统施加一个阻力,产生一个向后的加速度,使汽车逐渐减速直至停止。
(三)体育运动在体育运动中,牛顿运动定律也无处不在。
例如,篮球运动员投篮时,手臂对篮球施加一个力,根据牛顿第二定律,篮球获得一个加速度飞出去。
而在足球比赛中,运动员踢球的力量越大,球获得的加速度就越大,飞行的速度和距离也就越远。
(四)电梯的运行当我们乘坐电梯时,如果电梯向上加速运动,我们会感觉到身体变重,这是因为电梯对我们的支持力大于我们的重力。
《牛顿第一定律》教学设计同州中学教师:王亚文1.知识与技能一、三维目标⑴体会伽利略的理想实验思想。
⑵理解牛顿第一定律的内容及意义;理解力和运动的关系。
⑶理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度。
2.过程与方法⑴通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律的形成过程。
⑵理解理想实验是科学研究的重要方法。
3.情感态度与价值观⑴通过运动和力的关系的历史探究过程,使学生体会规律的形成都有一个从感性到理性、从低级到高级的产生、发展和演变的过程。
⑵通过理想斜面的教学,体会理想实验的魅力。
二、教材分析牛顿运动定律是整个力学体系的基石,而牛顿第一定律又是这个“基石”中的“基石”,它定性地揭示了力和运动的关系,提出惯性的概念,为定量研究力和运动的关系拉开了序幕。
高中教材与初中相比,主要有四方面的不同。
一是定律内容深浅不同:初中教材叙述为“一切物体在没有受到外力作用的时候,总是保持静止状态或匀速直线运动状态”;高中教材叙述为“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止”。
高中教材中的表述具有更为丰富的内涵,它强调了力是改变物体运动状态的原因,突出了第一定律的独立性和重要意义,也为学习牛顿第二定律做了一定的铺垫。
二是惯性的认识层次不同:初中强调一切物体都有惯性,高中侧重惯性与质量的关系。
三是实验的设计、探究及思维深度不同:初中为斜面小车实验;高中为伽利略理想实验,突出了理想实验这种科学方法的价值所在。
四是情感、态度、价值观的体现不同:初中对牛顿第一定律建立的历史一语带过,高中教材回顾了历史,让学生体会一个规律的获得是一代又一代人努力的结果,能够激发学生追求科学,勇于创新的情感。
三、学情分析经过初中的学习,学生初步知道了牛顿第一定律的内容和惯性的概念,但是缺乏对牛顿第一定律建立历史的了解,对内容也是一知半解。
学生对于“质量是惯性唯一的量度”更是缺乏认识,凭借自己的生活经验,认为速度也是惯性的量度。
教师要在课堂上充分引导,配合实验、结合生活事例来澄清概念。
教学实践表明,学生在头脑中建立正确的力和运动关系的过程,并非一帆风顺,常常形成与亚里士多德相似的观点,且根深蒂固。
处理具体的实际问题时,一些直觉的错误观点不时冒出来,存在着严重的"口是心非"问题。
四、教学重难点1.教学重点:通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律;惯性的理解。
2.教学难点:力和运动的关系;惯性和质量的关系。
五、教学活动设计(一)创设游戏,引入课题撕纸游戏猜一猜:1.一张纸已剪成两截,但未完全剪断,如果迅速用力撕两边,纸会断成几截?2.现在把纸剪成三截,但未完全剪断,如果迅速用力撕两边,纸会断成几截?大家不要动手,先猜一猜。
3.如果在中间的纸下面夹一个夹子,然后迅速撕两边,纸会断成几截?请大家想一想:为什么是这样一个结果呢?怎样解释我们的游戏呢?其实,在我们的游戏中还涉及到一个古老的话题──力和运动:用力撕纸,纸条断开运动起来。
运动和力之间到底有什么关系呢?带着这些问题,我们一起来体验古人的探究过程,学习古人的探究方法,进一步理解论述运动和力关系的牛顿第一定律。
(二)回顾历史,探究定律1.情景设问,经验猜想在人类历史的长河中,运动和力如影随形,总是和人们的生活、生产密切相关。
比如:马拉车则车前进,不再拉,前进的车会停下来;人象推车则车前进,不再推,前进的车会停下来;踢球,球沿草地向前滚动,不再踢,滚动的球会慢慢停下来。
思考:运动和力之间有什么关系呢?最早提出这个问题并给出经验猜想的是古希腊学者亚里士多德。
他根据生活生产经验猜想:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在一个地方。
运动需要力维持。
他的观点来自实际经验,还能用实际经验验证,所以被人们广泛接受,并维持了近两千年。
设问:我们现在知道,他的观点是错误的。
那么他有贡献吗?亚里士多德的贡献:开创了一个新的研究领域。
首先质疑并深入研究的是十六世纪的伽利略。
他观察了球的滚动。
2.质疑假设,科学猜想当球沿斜面向下滚动时,它的速度增大,而向上滚动时,速度减小。
他由此猜想:当球沿水平面滚动时,它的速度应该不增不减。
实际观察的结果是:沿水平面滚动的球越来越慢,最后停下来。
①现象:沿水平面滚动的球越来越慢,最后停下来。
按照亚里士多德的观点,球停下来是因为没有力的作用。
伽利略恰恰从这一现象出发,对亚里士多德的观点提出质疑。
②质疑:滚动的球之所以停下来,真的是因为没有力的作用吗?设问:球停下来的原因是什么呢?在伽利略之前,人们还没有意识到摩擦力这种无形的力,伽利略是第一个意识到摩擦力的人。
他改变了水平面的粗糙程度,发现:水平面越光滑,球滚得越远。
于是,他推断这是摩擦阻力作用的结果。
结论:滚动的球停下来,是摩擦阻力作用的结果。
③假设:若没有摩擦阻力,沿水平面滚动的球将怎样运动呢?④猜想:若没有摩擦阻力,球将永远滚动下去。
过渡:伽利略设计了一个双斜面实验。
3.实验探究,得出结论(1)双斜面实验左斜面固定,右斜面倾角可变。
实验中我们设定小球始终从左斜面定位卡处由静止释放。
①固定右斜面,改变小球所受的摩擦,观察小球上升的最大高度怎样变化。
重复一次。
思考:1.小球所受摩擦阻力的大小与小球上升的最大高度之间有什么关系?2.摩擦阻力的大小与释放点到上升的最高点的高度差是什么关系?3.如果没有摩擦,小球会上升到多高的地方?②减小右斜面倾角,观察小球沿斜面运动的最远距离怎样变化。
重复一次。
思考:1.减小右斜面倾角,小球沿斜面运动的最远距离如何变化?2.如果没有摩擦,减小右斜面倾角,沿斜面滚动的最远距离怎样变化?小球将上升到多高的地方?③将右斜面放平,释放小球,观察小球的运动。
思考:1.如果水平木板足够长,小球会停下来吗?2.如果没有摩擦,水平木板足够长,小球将滚到哪里去呢?实验事实逻辑推理(无摩擦,右斜面足够长)右斜面固定摩擦越小,球滚得越高球将滚上原来的高度减小右倾角球沿斜面滚得越远球沿斜面滚得越远,一直滚到原来的高度放平右斜面球滚得最远球将一直滚动下去过渡:现在通过动画来模拟没有摩擦阻力时小球的运动。
我们为动画配了一段话剧。
(2)动画模拟(老师扮演伽利略,学生扮演小球。
)伽利略:小球先生(小姐),如果没有摩擦,你会爬上什么高度呢?小球:我会搭乘梦想的阶梯一步一步往上爬,直到爬上原来的高度。
伽利略;如果我减小右斜面的倾角,你还会爬到原来的高度吗?小球:梦想有多高,我就可以爬多高,只是我要走的路程更长了。
伽利略:如果我继续减小右斜面的倾角呢?小球:我心依旧,只是又多了一段山水之程。
伽利略:如果我把右斜面放平,你还会为了自己的梦想而前行吗?小球:路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。
既然选择了高度,留给世界的便只能是背影。
播放周杰伦的《蜗牛》节选:我要一步一步往上爬/在最高点乘着叶片往前飞/小小的天留过的泪和汗/总有一天我有属于我的天希望同学们像小球一样怀着梦想,沿着人生的轨道一步一步往前行!总有一天,你有属于你的天!过渡:伽利略的双斜面实验是一个理想实验。
(3)理想实验的魅力:实验(事实)+逻辑推理通过可靠的实验事实,加上合理的逻辑推理,得出规律的一种方法。
理想实验的魅力:实验不能实现的地方,思维向前一步。
这种方法非常了不起!爱因斯坦是这样评价的:伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。
这个评价实事求是,从亚里士多德到伽利略,经历了2000多年,物理学徘徊不前;从伽利略到爱因斯坦,只经历300多年,物理学的大厦初步建立,大师辈出。
这都得益于伽利略首创的实验研究方法。
过渡:通过双斜面理想实验,伽利略得出了结论。
(3)伽利略:若没有摩擦阻力,沿水平面滚动的球将永远滚动下去。
运动不需要力维持。
回顾、思考:①静止的车、足球为什么运动起来?②运动的车、足球为什么会停下来?③力和运动之间有什么关系?力是改变物体运动状态的原因。
设问:运动状态是用什么物理量描述?车由静止变为运动,受到了推、拉力;由运动变为静止,受到了摩擦阻力。
足球由静止变为运动,受到了脚的力;由运动变为静止,受到了草地的摩擦阻力。
过渡:与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔对他的观点进行了补充。
4.补充完善,形成定律(1)笛卡尔的补充:除非物体受到力的作用,物体将永远保持其静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动。
这应成为一个原理,它是人类整个自然观的基础。
笛卡尔补充了物体不受力时保持静止状态或匀速直线运动状态。
过渡:1642年,伽利略逝世,1643年牛顿在英国诞生。
牛顿是人类历史上最伟大的科学家之一。
主要贡献有发明了微积分,发现了万有引力定律和经典力学,设计并制造了第一架反射式望远镜等等。
牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中提出了三条运动定律。
牛顿把伽利略、笛卡尔的正确结论总结成为牛顿第一定律,它是牛顿物理学的基石。
(2)牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
过渡:现在我们来理解定律。
(三)理解定律,了解惯性思考:牛顿第一定律中论述的运动和力的关系是怎样的?1.运动和力的关系:力是改变物体运动状态的原因。
物体不受力,保持匀速直线运动状态或静止状态;运动状态变化,物体一定受到力的作用。
思考:物体不受力时“总保持匀速直线运动状态或静止状态”,这能不能通过实验验证呢?不能。
由于不受力作用的物体是不存在的。
许多阻力很小的现象可以帮助我们理解牛顿第一定律。
2.阻力很小的现象:冰壶从视频可以看出,冰壶在一段时间内速度的大小和方向几乎不变,直到碰上另一个冰壶。
思考:定律中还论述了什么呢?3.惯性:①概念:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
设问:一切物体都有惯性。
做变速运动的物体有惯性吗?当物体做变速运动时,由于惯性,物体会抵抗速度的改变,从而使速度的改变需要一段时间。
比如汽车紧急刹车时不会立即停下来,而是继续向前滑行一段距离。
②一切物体有惯性,有抵抗运动状态变化的“本领”。
物体惯性大,“本领”大,运动状态难改变;物体惯性小,“本领”小,运动状态易改变。
思考并猜想:物体的惯性大小和什么因素有关?游戏:用嘴吹书提起书,用最大力气吹垂下的封面;用手提起封面,用最大力气吹垂下的书。
思考:你观察到了什么现象?这个现象能说明惯性和质量的关系吗?③惯性与质量:质量是惯性大小的量度。
质量只有大小,没有方向,是标量。
在国际单位制中,质量的单位是千克,单位符号为kg。
在初中质量定义为物体所含物质的多少;现在进一步从惯性的角度认识了质量;以后还要从物体间的引力认识质量。
过渡:现在,就可以解释撕纸游戏了。
(四)再设情景,规律应用1.思考:怎样解释撕纸游戏?有夹子,增大了中部的质量,增大了惯性。