牛顿第一定律惯性课件(上课用）.ppt

牛顿第一定律牛顿第一定律 惯性惯性 运动和力有什么关系？物体要运动起来该怎么办？一个运动的物体如果不受力了，这个物体会如何运动？想想议议：维持运动需要力吗？维持运动需要力吗？你一定有过这样的生活经验：在平地上你一定有过这样的生活经验：在平地上骑自行车的时候，即使不踩踏板，车会骑自行车的时候，即使不踩踏板，车会前进一段距离，但因为没有继续用力，前进一段距离，但因为没有继续用力，它最终还是要停下来。生活中常会遇到它最终还是要停下来。生活中常会遇到这类现象。这类现象。例如：关闭的发动机的列车会停下来例如：关闭的发动机的列车会停下来 自由摆动的秋千会停下来自由摆动的秋千会停下来 还有打出去的球也会停下来还有打出去的球也会停下来 2000 2000多年前，古希腊哲学家亚里士多德根据当多年前，古希腊哲学家亚里士多德根据当时人们对运动和力的关系的认识提出了一个观点：时人们对运动和力的关系的认识提出了一个观点：必须有力作用在物体上，才能使物体保持运动状态。力是维持物体运动的原因伽利略对亚里士多德的观点提出了怀疑？伽利略对亚里士多德的观点提出了怀疑？物体的运动不需要靠力来维持 他还进一步推理：在理想情况他还进一步推理：在理想情况下，如果水平面绝对光滑，物体下，如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，它的速度将不受到的阻力为零，它的速度将不会减小，这时物体将以会减小，这时物体将以恒定不变恒定不变的速度永远运动下去。的速度永远运动下去。物体的运动不需要靠力来维持两种说法到底哪个是正确的呢？力是维持物体运动的原因活动活动1：用力推动放在桌上的课本：用力推动放在桌上的课本受力情况受力情况 有推力时有推力时无推力时无推力时运动状态运动状态运动运动静止静止从从 生生 活活 走走 向向 物物 理理活动活动2：用力推动放在桌上的钢珠球：用力推动放在桌上的钢珠球受力情况受力情况 有推力时有推力时无推力时无推力时运动状态运动状态运动运动运动运动结论结论:物体的运动物体的运动需要需要力来维持。力来维持。结论：结论：物体的运动物体的运动不需要不需要力来维持。力来维持。猜想：钢珠球在水平桌面上运动的距离与哪些猜想：钢珠球在水平桌面上运动的距离与哪些因素有关？因素有关？速度速度 质量质量 摩擦力摩擦力为了探究为了探究摩擦力摩擦力对小车的运动距离的影响，你应该对小车的运动距离的影响，你应该怎样设计实验方案呢？怎样设计实验方案呢？摩擦力摩擦力小车运动小车运动的的距离距离控制变量法控制变量法速度速度质量质量不变不变不变不变改变改变牛 顿 第 一 定 律毛巾表面棉布表面木板表面探究阻力对物体运动的影响思考：思考：（1）在每次实验中，小车为什么必须从同一高）在每次实验中，小车为什么必须从同一高度下滑？度下滑？为了使小车进入水平面的速度相同。为了使小车进入水平面的速度相同。（2）小车为什么会停下来？）小车为什么会停下来？因为受到阻力的作用。因为受到阻力的作用。（3）小车在三种表面运动的距离为什么不同？）小车在三种表面运动的距离为什么不同？因为受到阻力的大小不同因为受到阻力的大小不同。实验次数实验次数 表面材料表面材料 阻力大小阻力大小 运动距离运动距离速度变化快慢速度变化快慢1毛巾毛巾2棉布棉布3木板木板推理推理玻璃玻璃推理推理某材料某材料推理想象推理想象 绝对光滑绝对光滑平面平面最大最大最大最大最快最快最快最快较大较大较大较大较长较长较长较长较快较快较快较快小小小小长长长长慢慢慢慢最小最小最小最小最长最长最长最长最慢最慢最慢最慢最最小最最小最最小最最小最最慢最最慢最最慢最最慢最最长最最长最最长最最长无阻力无阻力无阻力无阻力无限长无限长无限长无限长不变不变不变不变最短最短最短最短结论结论：平面越光滑，小车运动的距离越（远），说明小车受到的阻力越（小），速度减少得越（慢）我们想像一下，假设小车是在光滑的水平表面（没有了摩擦阻力）运动，推理一下，小车会如何运动下去?实验结论:物体的运动不需要力来维持！推理推理：如果运动物体不受力，它将以恒定不变的速度永远运动下去。英国物理学家牛顿总结了前人英国物理学家牛顿总结了前人研究成果，概括出一条重要的研究成果，概括出一条重要的物理规律：物理规律：一切物体在没有受到一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。直线运动状态或静止状态。这就是著名的这就是著名的这就是著名的这就是著名的牛顿第一定律牛顿第一定律 1 1）一切一切物体都遵守牛物体都遵守牛顿第一定律。顿第一定律。4 4）“或或”指两种情况必具其一，不能同时存在指两种情况必具其一，不能同时存在5 5）牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，经推）牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，经推理概括得出的。（实验理概括得出的。（实验+推理）推理）2 2）“不受力的作用不受力的作用”是定律成立的条件。它包含是定律成立的条件。它包含两成含义：两成含义：A A完全不受任何力的作用。完全不受任何力的作用。B B物体受力，物体受力，但物体所受的各个力的作用效果相互抵消。但物体所受的各个力的作用效果相互抵消。3 3）“总总”指物体不受力时，指物体不受力时，原来静止的总保持静止原来静止的总保持静止，原来原来运动的就总保持不受力时的速度和方向匀速直线运运动的就总保持不受力时的速度和方向匀速直线运动下去。动下去。6 6）牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力不不不不是维持物体运动是维持物体运动是维持物体运动是维持物体运动的原因，而是的原因，而是的原因，而是的原因，而是改变物体运动状改变物体运动状改变物体运动状改变物体运动状态态态态的原因的原因的原因的原因1 1、一一个个物物体体，在在力力F F的的作作用用下下，在在水水平平面面上上由由静静止止开开始始运运动动，当当速速度度达达到到3m/s3m/s时时，作作用用在在它它上上面的力突然全部消失，则物体将（面的力突然全部消失，则物体将（）A、慢慢停下来、慢慢停下来 B、仍做匀速直线运动，但速度小于、仍做匀速直线运动，但速度小于3m/s C、立即停下来、立即停下来 D、仍做匀速直线运动，且速度为、仍做匀速直线运动，且速度为3m/sD能能 力力 冲冲 浪浪2、下列说法正确的是、下列说法正确的是 A物体不受力作用运物体不受力作用运动动就一定静止就一定静止B物体不受力作用就一定是匀速直物体不受力作用就一定是匀速直线线运运动动C物体受力才能运物体受力才能运动动D以上以上说说法都是法都是错误错误的的D 3。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（）物体受力才会运动物体受力才会运动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B【例例1】用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当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，小球将绳子突然断裂，小球将 A保持原来的保持原来的圆圆周运周运动动状状态态B保持保持绳绳断断时时的速度作匀速直的速度作匀速直线线运运动动C小球运小球运动动速度减小，但保持直速度减小，但保持直线线D以上三种都有可能以上三种都有可能【分析分析】原来小球受绳拉力作用在作圆周运动，当绳子突然断裂，原来小球受绳拉力作用在作圆周运动，当绳子突然断裂，小球在光滑水平方向上就小球在光滑水平方向上就没有没有再受到力了，因此小球将再受到力了，因此小球将保持保持绳断绳断时刻的速度大小和方向而运动时刻的速度大小和方向而运动【解答解答】B 有关牛顿第一定律的例题有关牛顿第一定律的例题【例例2】下列说法正确的是下列说法正确的是 A物体不受力作用就一定静止物体不受力作用就一定静止B物体不受力作用就一定是匀速直物体不受力作用就一定是匀速直线线运运动动C物体受力才能运物体受力才能运动动D以上以上说说法都是法都是错误错误的的【分析分析】牛顿第一定律指出，物体不受外力作用时，物体将保牛顿第一定律指出，物体不受外力作用时，物体将保持静止或匀速直线运动说明物体持静止或匀速直线运动说明物体可以有两种表现状态可以有两种表现状态，同时，同时也说明物体不受力时也能运动，也说明物体不受力时也能运动，力不是维持物体运动的原因力不是维持物体运动的原因【解答解答】D（1）如果物体不受外力作用，下列说法中正确）如果物体不受外力作用，下列说法中正确的是（的是（）A静止的物体永远保持静止静止的物体永远保持静止B 运动的物体是不会停下来的运动的物体是不会停下来的C物体的运动状态将保持不变物体的运动状态将保持不变D物体将保持匀速直线运动或静止状态物体将保持匀速直线运动或静止状态（2）正在运动的物体，如果受到的外力突然正在运动的物体，如果受到的外力突然消失，则它将（消失，则它将（）A 立即停止立即停止 B 速度减小，最后停止速度减小，最后停止C 运动方向变为与原来相反运动方向变为与原来相反D 做匀速直线运动做匀速直线运动ABCDD(3)一个物体做匀速直线运动，突然受一个物体做匀速直线运动，突然受到一个外力的作用，它的运动状态是到一个外力的作用，它的运动状态是否一定会改变？否一定会改变？解析：解析：物体原来的运动状态是匀速直物体原来的运动状态是匀速直线运动，对应的受力情况是线运动，对应的受力情况是不受力不受力或或受合力为零受合力为零。在此基础上再施加给此。在此基础上再施加给此物体一个外力，此时物体受合力一定不物体一个外力，此时物体受合力一定不为零，为零，物体的运动状态一定会发生改变。物体的运动状态一定会发生改变。小结：小结：一切物体在没有受到一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。直线运动状态或静止状态。这就是著名的这就是著名的这就是著名的这就是著名的牛顿第一定律牛顿第一定律一切一切物体都遵守牛物体都遵守牛顿第一定律。顿第一定律。牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，经推牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，经推理概括得出的。（实验理概括得出的。（实验+推理）推理）牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力不是维持物不是维持物不是维持物不是维持物体运动体运动体运动体运动的原因，而是的原因，而是的原因，而是的原因，而是改变物体运动状态改变物体运动状态改变物体运动状态改变物体运动状态的原因的原因的原因的原因