第1节牛顿第一定律力和运动无处不在、无时不有。工人用不同的力推同一辆车(如图甲所示),小车运动状态的变化是不同的,当停止推动后,小车会慢慢停下来。在太空中飞行的航天飞机(如图乙所示),推进器关闭后,没有推力也可保持高速飞行……生活中的经验和认识常常得到相互矛盾的结论。甲乙§4.1牛顿第一定律1.知道伽利略理想实验的思想、推理过程和结论。2.知道什么是惯性,理解质量是惯性大小的量度,并会正确解释有关惯性的现象。3.理解牛顿第一定律的内容,并了解其意义及其简单运用。1.古希腊哲学家亚里士多德根据经验事实得到结论:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要停止运动,所以说,力是维持物体的原因。2.伽利略理想实验:伽利略注意到,当一个球沿斜面向下滚动时,它的速度增大,而向上滚动时,它的速度减小。因此,他猜想当球沿水平面滚动时,它的速度应该是既不增大也不减小,实际中球越滚越慢,伽利略认为是由于摩擦阻力的缘故。据此,他判断:若没有摩擦阻力,球将永远滚动下去。伽利略通过研究理想斜面实验,得出的结论是:力不是的原因,而恰恰是的原因。维持物体运动运动改变物体运动状态3.牛顿第一定律:一切物体总保持状态或状态,除非作用在它上面的外力迫使它这种状态。该定律也叫作。4.惯性:物体保持原来的状态或状态的性质。惯性是物体的固有属性,与物体的或所处的无关。物体的惯性有大小,惯性的大小由来量度。静止匀速直线运动改变惯性定律静止5.如图所示,锤头松了,木工常常使锤柄向下,迅速撞击工作台或其他物体,锤柄很快停下来,锤头由于,保持原来向下的速度运动,便紧紧地套在锤柄上。匀速直线运动受力情况运动状态质量惯性1.运动状态不变的含义是什么?2.运动的物体一定受到向前的冲力吗?高速行驶的列车关闭发动机后为什么会停下来?3.牛顿第一定律是通过实验得出的定律吗?4.国家交通管理部门为什么严禁客车超员?解答:运动状态不变是指速度的大小、方向均不变。解答:运动的物体不一定受到向前的冲力。列车受到阻力作用,因此会慢慢停下来。解答:牛顿第一定律不可能通过实验得出。解答:客车超员时,质量增大,当遇到意外情况时,由于惯性大,很难较快地停下来,易造成交通事故。主题1:理想实验的魅力(1)请阅读教材“理想实验的魅力”的内容,说说在研究力和运动的关系过程中三位代表人物的主要观点。(2)亚里士多德认为“必须有力作用在物体上,物体才能够运动”。他的这种观点与我们平时的直观感觉相吻合,你觉得这种观点对吗?请分析这种认识产生的原因。(3)请尝试总结伽利略理想斜面实验的步骤和结论。(可以结合下图的物理情景)(4)请同学们讨论回答:为什么说伽利略理想实验方法是科学的,结论是可靠的?解答:(1)亚里士多德:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来。伽利略:力不是维持物体运动状态的原因。在水平面上运动的物体之所以会停下来,是受到摩擦阻力的缘故。笛卡儿:如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。(2)这种观点不对。平时我们在推物体时,有推力作用在物体上,物体就运动,没有力作用在物体上,物体就静止。推力实质上要克服物体和地面间的摩擦力,平常我们直观感觉物体运动时,忽视了摩擦力的作用,从而觉得力是维持物体运动状态的原因。(3)实验步骤:①设想如果对接斜面没有摩擦力,小球将达到跟原来同样的高度(图甲);②减小对接斜面的倾斜度,小球仍达到同一高度,通过的路程更长(图乙);③对接斜面的倾斜度越小,小球经过的路程越长;④把对接斜面变成水平面,小球无法达到原来的高度,只能以原速度一直运动下去(图丙)。实验结论:力不是维持物体运动状态的原因。知识链接:“理想实验”是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法。“理想实验”并不是脱离实际的主观臆想,而是以实践为基础的。(4)伽利略的理想斜面实验虽然是理想的实验,但它是建立在可靠的事实基础之上的,以事实为依据,抓住主要因素,忽略次要因素,从而揭示了正确的自然规律。主题2:牛顿第一定律及惯性(1)牛顿第一定律与前人在研究力和运动的关系上的结论的区别。(2)现代汽车中,通常有安全带、安全气囊和头枕等设备...
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