人教版高中物理必修一第四章第1节《牛顿第一定律》课件(共28张PPT).ppt

第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律问题一. 从人类开始思考力和运动的关系到形成牛顿第一定律历时两千多年，这其中凝聚了无数人的心血，也走了一些弯路，其中有代表性的有哪些科学家？他们对力和运动关系各持什么样的观点？亚里斯多德根据经验得出的结论是：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。亚里斯多德（公元前384前322）是古希腊最伟大的哲学家、科学家和教育家之一.他认为力是维持物体运动的原因。亚里斯多德（公元前亚里斯多德（公元前384384前前322322）古希腊著名的哲学家、教育家、文古希腊著名的哲学家、教育家、文学评论家、物理学家、生物学家、学评论家、物理学家、生物学家、教育家、伦理学家和教师。黑格尔教育家、伦理学家和教师。黑格尔称亚里斯多德是历史上最多才、最称亚里斯多德是历史上最多才、最渊博的科学天才之一，他的讲课被渊博的科学天才之一，他的讲课被认为是古希腊思想的百科全书。哈认为是古希腊思想的百科全书。哈佛校训：佛校训：“让你与柏拉图为友，让让你与柏拉图为友，让你与亚里士多德为友，重要的，让你与亚里士多德为友，重要的，让你与真理为友。你与真理为友。”伽利略（15641642），意大利著名数学家、物理学家、天文学家、科学家和哲学家，近代实验科学的先驱者.伽利略根据理想实验得出的结论是：如果没有摩擦阻力，水平面上的小球将以某一速度永远滚动下去。他认为力是改变物体运动状态的原因。 他认为力是改变物体运动状态的原因。问题二： 伽利略用理想实验作推论的一个重要前提是小球沿对接的斜面总可以滚动到原来的高度，请同学们分析一下这个实验有事实依据吗？伽利略在那些方面进行了科学的抽象？伽利略理想实验的类比物单摆 伽利略从单摆在空气阻力很小的情况下来回摆动时到达几乎相同的高度演化到小球在两个对接斜面上的滚动，得出结论的现象：放上细砂纸，让小球从同一高度静止滚下将滚上另一斜面.现象：撤去细砂纸，让小球从同一高度静止滚下，小球将滚上另一斜面较高位置.现象：让小球从光滑斜面从同一高度静止滚下，发现小球将上升到原来的高度.现象：减小第二个斜面的倾角，小球仍然会上升到原来的高度，只是达到这个高度它会经过更长的路程。现象：放平第二个斜面，小球再也达不到原来的高度，而是沿着水平面以恒定的速度一直运动下去。总结：总结：伽利略通过理想实验否定了亚里斯多德的观点，认为力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。 伽利略的理想实验虽然无法实现，他的结论也不能直接从实验得出，但它有事实作依据，是观察与思考的结果，它需求的是想像力，这正是理想实验的魅力所在。 爱因斯坦曾这样评价：“伽利略的发现，以及他所用的科学推理方法，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的开端。他因此被誉为是“经典物理学的奠基人”。问题三： 伽利略研究得出的正确结果，为什么在隔了一代以后才由牛顿写成牛顿第一定律？笛卡尔（15961650)，法国哲学家、物理学家和数学家。笛卡尔补充和完善了伽利略的观点，明确指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿 (16431727) ，英国伟大的物理学家、数学家、天文学家。 牛顿的观点：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。即： 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。即： 从亚里斯多德以来，关于力与运动的问题，经过了几千年漫长的求索过程，直到伽利略和牛顿时代以后，才加快了认识进程，认识世界发现真理是很不容易的 接下来请同学们再来讨论一下牛顿第一定律这个定律包含了几层意思？问题四： 牛顿第一定律的内容是什么？它包含几层意思？ 牛顿第一定律的两层意思: 1、定律指出一切物体都具有保持原来运动状态的惯性 2、定律指出了外力是改变运动状态的原因 牛顿第一定律的内容: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。 对牛顿第一定律的理解： “一切”，说明天地万物无一例外 “总”，指出物体的惯性是物体固有的属性，不论物体处于什么状态 “或”，指出了静止与匀速直线运动的等同性它们都是物体不受外力时的运动状态 问题：什么是惯性？惯性大小跟哪些因素有关？ 惯性惯性是物体保持原来匀速直线运是物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。动状态或静止状态的性质。 实例：运动场上，同一名同学推掷实例：运动场上，同一名同学推掷不同大小的铅球，掷出的距离不同，不同大小的铅球，掷出的距离不同，说明不同物体抵抗其运动状态变化的说明不同物体抵抗其运动状态变化的“本领本领”不同，即惯性大小不同。不同，即惯性大小不同。总结：总结：质量是惯性大小的唯一量度。质量是惯性大小的唯一量度。巩固练习：巩固练习：1.关于理想实验，下列认识正确的是（ ） A、理想实验是不科学的假象实验； B、理想实验所得到的结论是不可靠的； C、理想实验是一种科学方法； D、牛顿第一定律描述的是一种理想化状态。CDCD2.用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作 圆周运动，当绳子突然断裂，小球将（ ） A、保持原来的圆周运动状态 B、保持绳断时的速度作匀速直线运动 C、小球运动速度减小，但保持直线. D、以上三种都有可能B3.关于牛顿第一定律的说法，正确的是（ ） A、牛顿第一定律是实验定律 B、牛顿第一定律说明力是改变物体运动 状态的原因 C、惯性定律与惯性的实质是相同的 D、物体的运动不需要力来维持BD4.下列关于惯性的说法，正确的是（ ） A、物体只在静止时才具有惯性 B、物体运动速度越大，其惯性也越 C、太空中的物体没有惯性 D、不论物体运动与否，受力与否物体 都具惯性D历史历史回顾回顾亚里士多德的观点：亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因力是维持物体运动的原因伽利略的观点：伽利略的观点：力是改变物体运动状态的原因力是改变物体运动状态的原因笛卡尔的观点：笛卡尔的观点：补充和完善了伽利略的观点补充和完善了伽利略的观点牛顿的观点：牛顿的观点：牛顿第一定律牛顿第一定律牛顿第牛顿第一定律一定律内容：内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状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。态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。意义意义定义定义：物体保持原来运动状态的性质。物体保持原来运动状态的性质。决定因素：决定因素：质量质量牛顿第一定律牛顿第一定律1 1、一切物体都具有保持原来运动状态的惯性、一切物体都具有保持原来运动状态的惯性2 2、外力是改变运动状态的原因、外力是改变运动状态的原因 惯性惯性