高中物理高一物理必修伽利略实验与牛顿第一定律.ppt

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1、1.书本放在讲台上处于静止状态，怎样才能让它运动？书本放在讲台上处于静止状态，怎样才能让它运动？2.静止在水平地面上的小推车，怎样才能让它运动起来？静止在水平地面上的小推车，怎样才能让它运动起来？3.行驶中的汽车在关闭发动机后，将作怎样的运动？行驶中的汽车在关闭发动机后，将作怎样的运动？请根据实际经验思考并回答下列问题：请根据实际经验思考并回答下列问题：请根据实际经验思考并回答下列问题：请根据实际经验思考并回答下列问题：【经验结论】【经验结论】【经验结论】【经验结论】1.静止的物体不受力的作用就不能运动。静止的物体不受力的作用就不能运动。2.运动的物体失去了力的作用运动就不能继续下去。运动的物

2、体失去了力的作用运动就不能继续下去。【问题】【问题】【问题】【问题】物体的运动真的需要用力来维持吗？物体的运动真的需要用力来维持吗？物体的运动真的需要用力来维持吗？物体的运动真的需要用力来维持吗？第一节第一节第一节第一节 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力是维持物体运动状态的原因。一切力是维持物体运动状态的原因。一切运动物体终将归于静止。运动物体终将归于静止。力与运动关系的几种看法：力与运动关系的几种看法：力与运动关系的几种看法：力与运动关系的几种看法：【说明】【说明】【说明】【说明】科学来源于实际。科学来

3、源于实际。科学来源于实际。科学来源于实际。在科学并不发达的年代，人们常常从在科学并不发达的年代，人们常常从经验出发，经过简单思考来探究自然规律。经验出发，经过简单思考来探究自然规律。这种经验结论是否科学、是否是真理，这种经验结论是否科学、是否是真理，必须经过实践的检验。因为必须经过实践的检验。因为事物的本质有事物的本质有事物的本质有事物的本质有时会被掩盖在表面现象中时会被掩盖在表面现象中时会被掩盖在表面现象中时会被掩盖在表面现象中。1.1.亚里士多德的观点亚里士多德的观点亚里士多德的观点亚里士多德的观点（20002000年前古希腊）年前古希腊）年前古希腊）年前古希腊）物体的运动并不需要力来维持

4、。物体的运动并不需要力来维持。物体会停下来是因为受到摩擦阻力物体会停下来是因为受到摩擦阻力的缘故，力是改变物体运动状态的的缘故，力是改变物体运动状态的原因。原因。力与运动关系的几种看法：力与运动关系的几种看法：力与运动关系的几种看法：力与运动关系的几种看法：【说明】【说明】【说明】【说明】伽利略构想的理想实验伽利略构想的理想实验(又称假又称假想实验想实验)以可靠的事实为基础，把实以可靠的事实为基础，把实验与逻辑推理和谐地结合在一起。验与逻辑推理和谐地结合在一起。这种科学探究的方法有力地推动了这种科学探究的方法有力地推动了科学的发展。科学的发展。2.2.伽利略的观点伽利略的观点伽利略的观点伽利略

5、的观点（1717世纪意大利）世纪意大利）世纪意大利）世纪意大利）3.笛卡儿的观点笛卡儿的观点（1717世纪法国）世纪法国）世纪法国）世纪法国）如果没有其它原因，运如果没有其它原因，运动的物体将继续以同一速度动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的停下来，也不会偏离原来的方向方向。力与运动关系的几种看法：力与运动关系的几种看法：力与运动关系的几种看法：力与运动关系的几种看法：4.4.牛顿的观点（牛顿的观点（牛顿的观点（牛顿的观点（16871687年英国）年英国）年英国）年英国）力与运动关系的几种看法：力与运动关系的几种看法：力与运动关系的几

6、种看法：力与运动关系的几种看法：【牛顿第一定律的意义】【牛顿第一定律的意义】【牛顿第一定律的意义】【牛顿第一定律的意义】揭示了力和运动的关系。揭示了力和运动的关系。指出了物体的一种属性指出了物体的一种属性惯性。惯性。正应为如此，牛顿第一定律又称为正应为如此，牛顿第一定律又称为惯性定律惯性定律惯性定律惯性定律。一切物体总保持匀速直线运动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。这就是著名它改变这种状态为止。这就是著名的的牛顿第一定律牛顿第一定律牛顿第一定律牛顿第一定律。【讨论与交流】【讨论与交流】【讨论与交流】【讨论与交流】第一节第

7、一节第一节第一节 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1.1.什么是惯性：什么是惯性：什么是惯性：什么是惯性：物体具有保持原有运动状态的性质，这种性质就称为惯性。物体具有保持原有运动状态的性质，这种性质就称为惯性。2.2.物体的惯性大小由什么因素决定？物体的惯性大小由什么因素决定？物体的惯性大小由什么因素决定？物体的惯性大小由什么因素决定？运动形式运动形式运动状态运动状态受力情况受力情况物体质量物体质量【答案】【答案】【答案】【答案】质量是物体惯性大小的量度。质量是物体惯性大小的量度。正确正确3.3.惯性的本质

8、惯性的本质惯性的本质惯性的本质一切物体都具有惯性，惯性是物体的一种固有属性。一切物体都具有惯性，惯性是物体的一种固有属性。物体受外力作用时，惯性表现为改变其运动状态的难易程度。物体受外力作用时，惯性表现为改变其运动状态的难易程度。关于惯性：关于惯性：【例【例【例【例1 1】竖直向上托起的排球，离开手后能继续向上运动，竖直向上托起的排球，离开手后能继续向上运动，这是由于：这是由于：A.排球受到向上的冲力的作用。排球受到向上的冲力的作用。B.排球受到惯性力的作用。排球受到惯性力的作用。C.排球具有惯性。排球具有惯性。D.排球不受阻力的作用。排球不受阻力的作用。第一节第一节第一节第一节 伽利略的理想

9、实验与牛顿第一定律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伽利略的理想实验与牛顿第一定律【例【例【例【例2 2】一切物体都有惯性，但是：一切物体都有惯性，但是：A.运动时的惯性比静止时的惯性大。运动时的惯性比静止时的惯性大。B.运动越快，物体的惯性越大。运动越快，物体的惯性越大。C.物体受力越大，惯性越大。物体受力越大，惯性越大。D.物体的惯性在任何情况下都是不变的。物体的惯性在任何情况下都是不变的。【答案】【答案】【答案】【答案】C C学以致用学以致用学以致用学以致用【答案】【答案】【答案】【答案】D D【例【例【例【例3 3】关于伽利略理想实验关于伽利略理想实验,下列认

10、识正确的是：下列认识正确的是：A.理想实验是不科学的假想实验。理想实验是不科学的假想实验。B.理想实验所得到的结论是不可靠的。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。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。牛顿第一定律描述的是一种理想化状态。【例【例【例【例2 2】火车在长直轨道上匀速行驶火车在长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢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内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在钥匙将落在A.手的后方手的后方B.手的前方手的前方C.落在手中落在手中D.无法确定无法确定学以致用学以致用学以致用学以致用

11、第一节第一节第一节第一节 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第一节第一节第一节第一节 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小结：对小结：对小结：对小结：对力和运动关系力和运动关系力和运动关系力和运动关系的看法的发展历程的看法的发展历程的看法的发展历程的看法的发展历程年年年年 代代代代代表人物代表人物代表人物代表人物对力和运动关系的看法对力和运动关系的看法对力和运动关系的看法对力和运动关系的看法20002000年前年前年前年前古

12、希腊古希腊古希腊古希腊亚里士多德亚里士多德亚里士多德亚里士多德力是维持物体运动状态的原因。力是维持物体运动状态的原因。1717世纪世纪世纪世纪意大利意大利意大利意大利伽利略伽利略伽利略伽利略物体的运动并不需要力来维持。物体的运动并不需要力来维持。16871687年年年年英国英国英国英国牛牛牛牛 顿顿顿顿一切物体总保持匀速直线运动状态或一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态静止状态（惯性）（惯性）（惯性）（惯性），直到有外力迫使，直到有外力迫使它改变这种状态为止。它改变这种状态为止。牛顿第一定律定性地回答了力和运动的关系，即牛顿第一定律定性地回答了力和运动的关系，即力不是维力不是维力不是维力不

13、是维持物体运动的原因持物体运动的原因持物体运动的原因持物体运动的原因，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。那么，如何定量地回答力和运动的关系呢？那么，如何定量地回答力和运动的关系呢？那么，如何定量地回答力和运动的关系呢？那么，如何定量地回答力和运动的关系呢？伽利略的理想实验伽利略的理想实验伽利略的理想实验伽利略的理想实验伽利略理想实验伽利略理想实验伽利略理想实验伽利略理想实验伽利略针和单摆实验伽利略针和单摆实验伽利略针和单摆实验伽利略针和单摆实验关于牛顿第一定律的理解关于牛顿第一定律的理解关于牛顿第一定律的理解关于牛顿第一定

14、律的理解牛顿第一定律不是一条实验定律，它是牛顿以伽俐略的理想实牛顿第一定律不是一条实验定律，它是牛顿以伽俐略的理想实验为基础，总结前人的研究成果，加之丰富的想象而提出来的验为基础，总结前人的研究成果，加之丰富的想象而提出来的牛顿第一定律说明了物体不受力时的运动状态是匀速直线运动牛顿第一定律说明了物体不受力时的运动状态是匀速直线运动或静止。或静止。所以说：所以说：所以说：所以说：力不是物体运动的原因力不是物体运动的原因力不是物体运动的原因力不是物体运动的原因，一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做性质叫做惯性惯性惯性惯

15、性。所以说：所以说：所以说：所以说：一切物体都有惯性一切物体都有惯性一切物体都有惯性一切物体都有惯性。外力的作用是迫使物体改变运动状态。外力的作用是迫使物体改变运动状态。所以说：所以说：所以说：所以说：力是改变运动状态的原因。力是改变运动状态的原因。力是改变运动状态的原因。力是改变运动状态的原因。自然界实际上不存在不受力的物体，但物体所受合外力为零或自然界实际上不存在不受力的物体，但物体所受合外力为零或某一方向受力为零的情况大量存在，牛顿定律也符合这些情况某一方向受力为零的情况大量存在，牛顿定律也符合这些情况爱因斯坦谈伽利略的贡献爱因斯坦谈伽利略的贡献爱因斯坦谈伽利略的贡献爱因斯坦谈伽利略的贡

16、献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，这个发现告诉我们，根据直接观察所得出的结论不是常常可靠的，发现告诉我们，根据直接观察所得出的结论不是常常可靠的，因为他们有时会引到错误的线索上去。因为他们有时会引到错误的线索上去。人的思维创造出一直在改变的一个宇宙图景，伽利略对科人的思维创造出一直在改变的一个宇宙图景，伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它。这就学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它。这就是伽利略的发现的重大意义。是伽利略的发现的重大意义。摘自摘自A爱因斯坦、爱因斯坦、L英费尔德著物理学的进化英费尔德著物理学的进化