第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律.ppt
第四章第四章 力与运动力与运动第一节第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验与牛顿第一定律西樵高级中学黎锦志粤教版粤教版情景引入情景引入静止的卡车，只有用力静止的卡车，只有用力才能使它运动才能使它运动你认为力与运动，存在怎样的关系？你认为力与运动，存在怎样的关系？（一）亚里士多德的观点（一）亚里士多德的观点 2.在当时的年代科学并不发达，人们探究自然规律常常从经验出发，经过简单思考。一、力和运动的关系一、力和运动的关系1.内容：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，力是维持物体运动的原因。（二（二）伽利略）伽利略的观点的观点2.2.他是怎样得到这个结论的他是怎样得到这个结论的？在他的方法在他的方法里，有哪些理想化的条件？里，有哪些理想化的条件？理想实验理想实验1564-16421564-1642，意大利，意大利物体的运动物体的运动并不需要并不需要力力来维持。来维持。1.1.观点观点内容：内容：光滑、忽略摩擦力；光滑、忽略摩擦力；有一条水平、无限有一条水平、无限长的轨道长的轨道3.3.伽利略的研究方法经历了哪些步骤？伽利略的研究方法经历了哪些步骤？基于基于事实：事实：猜想：猜想：得出得出结论：物体结论：物体在水平面做匀速运动不需要外力维持在水平面做匀速运动不需要外力维持设计设计理想实验理想实验（假想实验）（假想实验）严谨的科学论证严谨的科学论证小球先加速，再减速小球先加速，再减速若小球沿光滑水平面运若小球沿光滑水平面运动，做匀速直线运动动，做匀速直线运动4.4.伽利略伽利略研究方法研究方法的意义的意义伽利略：伽利略的发现以及他所应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开始，他成为整个近代科学之父.-爱因斯坦 事实事实猜想猜想理想实验理想实验科学论证科学论证结论结论A.图a中先在倾角较小的斜面上进行实验，其目的是使时间测量更容易B.图a通过对自由落体运动的研究，合理推出小球在斜面上做匀变速直线运动C.图b中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成D.图b的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持练习1.（多）伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图(a)和图（b）分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，下列说法正确的是（）图a图bAD(三）三）牛顿的观点牛顿的观点1643164317271727，英国，英国 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，这就是牛顿第一定律。牛顿第一定律包含几重意思，分别是什么？牛顿第一定律包含几重意思，分别是什么？1.一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,这种性质叫做惯性；2.力不是维持物体运动的原因，而是改变运动状态的原因。一切一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到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有外力迫使它改变这种状态为止。为止。二、牛顿第一定律二、牛顿第一定律练习2 以下物体运动状态发生改变的是（）A.匀速直线运动的飞机B.由静止开始启动的火车C.正在刹车的小车D.匀速转弯的自行车BCD2.2.牛顿第一定律的意义：牛顿第一定律的意义：牛顿第一定律使人们对力和运动之间关系的认识走上正确道路，为力学的发展奠定牢固的基础。3.3.惯性惯性（1）惯性是物体的固有固有属性，任何物体不管处于任何状态均有惯性；（2）物体的惯性大小仅由质量质量决定。质量是衡量惯性大小唯一唯一的量度。（3）惯性的本质：物体对其运动状态变化的一种抗拒抗拒特性。惯性越大，运动状态改变就困难。练习2：如图所示，在一辆表面光滑的小车上，放有质量分别为m1、m2的两个小球 ，随车一起做匀速直线运动。当车突然停止，则对两小球的运动情况判断正确的是(设车无限长，其他阻力不计)（）m1m2A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定不相碰D.无法确定B学以致用：学以致用：汽车中的惯性汽车中的惯性汽车加速时，汽车加速时，身体后倾身体后倾汽车刹车时，汽车刹车时，身体前倾身体前倾坐在后排的乘客有必要也扣安全带吗？从2016年6月开始，深圳后排乘客不系安全带司机最高罚500元学以致用：学以致用：安全带安全带练习3：在一次交通事故中，一辆载有接近6吨水泥桩管的载重汽车由于紧急制动，结果车厢上的水泥桩管向前冲出，压扁驾驶室关于这起事故原因的物理分析正确的是（）A由于汽车紧急制动，后面的水泥桩柱获得了向前的冲力，挤压驾驶室B由于汽车紧急制动，使其惯性减小，而水泥桩惯性较大，所以继续向前运动C由于车厢上的水泥桩管所受阻力太小，不足以克服其惯性，所以继续向前运动D由于车厢上的水泥桩管有惯性，在汽车制动时，继续向前运动，压扁驾驶室D学以致用：学以致用：载重汽车刹车载重汽车刹车如果你能不能给这些运载重物的货车司机一些建议？时期著作原文 春秋时期考工记马力既竭，辀犹能一取也 战国时期墨经力，行之所以奋也 东汉论衡车行于陆，船行于沟，其满而重者行迟，空而轻者行疾。1.了解中国古代对力和运动的认识三、立德树人教育三、立德树人教育从从伽利略单摆到理想实验伽利略单摆到理想实验2.小事物大道理小事物大道理世界上不缺少美只是缺少发现美的眼睛小结：小结：v伽伽利利略略理理想想斜斜面面实实验验否否定定了了亚亚里里士士多多德德的的观观点点，并为人类研究科学开辟了正确的研究方法；并为人类研究科学开辟了正确的研究方法；v牛牛顿顿在在伽伽利利略略等等人人的的研研究究基基础础上上得得出出牛牛顿顿第第一一定律，明确支持力是改变运动状态的原因；定律，明确支持力是改变运动状态的原因；v一一切切物物体体都都具具有有惯惯性性。惯惯性性是是物物体体的的固固有有属属性性，只只与质量有关与质量有关巩固练习：1.对于一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是（）A采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明：可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B“强弩之末势不能穿鲁缟”，这表明强弩的惯性减小了C货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性D月球探测器成功登月后，其重力与惯性都减小了C2.火车在长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在（）A.手的后方 B.手的前方 C.落在手中 D.无法确定C3.如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()A沿斜面向下的直线B竖直向下的直线C无规则曲线D抛物线B物理科普物理科普-气垫导轨气垫导轨留下疑问留下疑问力是如何改变物体运动状态的？力是改变物体运动状态的原因。在相同的外力作用下，质量大的物体由于惯性大，运动状态改变困难，为什么呢？让我们带着问题进入下一节的内容！
