人教版高中物理必修一第四章第1课《牛顿第一定律》课件(共36张PPT)

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这些例子能让我们得出力与运动是什么关系?
运动需要力来维持吗?
• 不用力了,为什么会停下来?
不蹬自行车停下来。
因为这时阻力还有,是地面的摩擦力使自行车停了 下来。
所以,是摩擦力对物体运动的影响的结果。
因此-------











如果说,我比别人看得

远的话,是因为我站在

巨人的肩膀上------
三、 牛顿物理学的基石----牛顿第一定律(惯性定律)
与什么 因素有
惯性就是物体保持原来运动状态的性质。 关?
惯性就是物体抵抗运动状态变化的“本领”
思考
乒乓球为什么可以快速抽杀? 战斗机战斗前为什么要抛掉副油箱? 设想:一个足球和一个铅球以相同速度飞 来,假如你必须用头去顶其中一个,哪么 你会顶哪一个?为什么?
一、 物理学史回顾
亚里士多德是第一个尝试研究物理并给出“物理学”名称的人。
他几乎在每一个科学领域(如:植物、动物、天文、气象、 数学和物理等)都作出贡献。亚里士多德曾说过一句名言:“我 敬爱柏拉图,但我更爱真理。” 可见亚里士多德追求真理的执著 精神。
他力图以世界的本来面目说明各种自然现象,这是他的进步 之处。但由于当时研究物理学的方法只是靠直觉和思维来进行, 所以他很多物理方面的论述,今天看来是错误的,然而在当时, 能够摆脱神的意志,形成一套自圆其说的体系,这是很不简单的。
不 受 外 力
所受合
= 外力为
零F合=0
结 果
2、一开始是静止的
保持静止状态
②提出了惯性概念:揭示一切物体都有惯性!
三、 牛顿物理学的基石----牛顿第一定律(惯性定律)
1、惯性 什么是惯性?
就是物体保持原来(一开始)运动状态的性质。
由于,牛顿的定律全面性,因此一切物体分为两类 一类:原来(即一开始)是运动的物体 和另一类:原来(即一开始)是静止的物体 前一类物体,因为原来(即一开始)是运动的,它将保持 匀速直线运动状态, 后一类物体,因为原来(即一开始)是静止的,它将保持 静止状态。这就是惯性。
这个结论是建立在可靠的事实基础之上, 通过科学推理而得到的,它虽然不可能通过实 验来证实,但是它的结论是符合科学道理的。
理想实验=可靠事实+抽象思维+科学推理
一、 物理学史回顾
笛卡尔
法国科学家笛卡尔补充和完善了伽 利略的论点,提出:如果运动中的物体 没有受到力的作用,它将继续以同一速 度沿同一直线运动,既不停下来也不偏 离原来的方向 (即匀速直线运动)。
既然牛顿定律更完善,那么我们该怎样来理ຫໍສະໝຸດ Baidu呢 它又从几个方面阐述了力和运动的关系呢?
2、理解:
(1)“一切物体”
——所有物体普遍适用。
(2)“总”
——总是这样,没有例外!
(3)“或”
——两者必居其一,且只是 其一,并不是同时存在。
(4)“除非…迫使…改变…”——两层含义!
二、 牛顿物理学的基石----牛顿第一定律
①两个对接的斜面,让静 止的小球沿一个斜面滚下, 小球将滚上另一个斜面
②如果没有摩擦,小球将 上升到原来释放时的高度
③减小第二个斜面的倾角, 小球在这斜面上仍然要达到 原来的高度,但这时它要运 动的远些
④继续减小第二个斜面的 倾角,最后使它成水平面, 小球为了回到原来的高度将 沿水平面作持续的运动却不 再需要什么力去推动
爱因斯坦评论说:“伽利略的发现,以及他使用的科学推理 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 真正开端。”
• 不用力了,为什么会停下来?
因为这时阻力还有,是地面的摩擦力使自行 车停了下来。
所以,是摩擦力对物体运动的影响的结
果。因此-------
探究:摩擦力对物体运动的影响
猜想:摩擦力大?会_____。摩擦力小?会____。 设计并进行实验:
所以,一提到“惯性”,必须弄清楚物体“一开始(即 原来)”的状态;然后,说出它(物体)本身具有惯性 ,即保持原来运动状态不变的性质。才能利用“惯性” 解释生活中的现象。
说一说
把斧柄的一端在水泥地面上撞击几下,斧头 就牢牢地套在斧柄上了,这是什么缘故呢?
答:开始斧头和斧柄同时向下运动, 当斧柄遇到障碍物时突然停止运动, 而斧头由于惯性保持原来的运动状态, 这样斧头就牢牢地套在斧柄上了。
D.抛物线
θ
练一练
4.月球表面的重力加速度为地球表面的重力加速度的 1/6,同一个飞行器在月球表面上时与在地球表面上时 相比较( C )
A.惯性减小为1/6,重力不变 B.惯性和重力都减小为1/6 C.惯性不变,重力减小为1/6 D.惯性和重力都不变
小结
超越时空的科学 接力







研究科学,
3、惯性是物体的固有属性,其大小只与物体的质量有关及惯性现 象的解释。
祝同学们学好 物理,早日实现太 空揽月!
--杨利伟
笛卡尔,法国伟大的哲学家、物理学家、数学家。是二元 论的代表,留下名言“我思故我在”(或译为“思考是唯一确定 的存在”),提出了“普遍怀疑”的主张,是欧洲近代哲学的奠 基人之一,黑格尔称他为“现代哲学之父”。同时,他又是一位 勇于探索的科学家,解析几何的创始人,创立了著名的平面直角 坐标系。他所建立的解析几何在数学史上具有划时代的意义。笛 卡尔堪称17世纪欧洲哲学界和科学界最有影响的巨匠之一,被誉 为“近代科学的始祖”。
三、 牛顿物理学的基石----牛顿第一定律(惯性定律)
2、惯性与质量
与什么 因素有
惯性就是物体保持原来运动状态的性质。 关?
惯性就是物体抵抗运动状态变化的“本领”
质量大 质量小
运动状态难改变 运动状态易改变
惯性大 惯性小
质量是恒量物体惯性大小的量度。
练一练
1.如图是伽利略的“理想实验”,根据该实验下列说法正确的
第一、二章研究的是物 体的运动
运动学
第三章研究的是物体的 受力
力学
思考:物体的运动和物体受到的力之间有 什么关系呢?——这是第四章研究的内容。
发射“嫦娥一号”实 况
体验力与运动 F
A B
发射嫦娥号卫星为何要用火箭?
体验力与运动
如何控制、修正卫星按预定轨道运动? 这又要用到运动和力的关系。
生活体验力与运动 用力蹬车自行车运动。
阻力对物体 运动的影响。
伽利略的伟大发现
维持运动不需要力
匀速直线运动 笛卡儿的补充与发展 不受力时,怎样运动。
这些科学理论,是不全面的,是不完善的。
他们只研究了一开始是运动的物体不受力时,会怎样-;没 有研究一开始是静止的物体,不受力时,又会怎样呢?
存在的问题:
虽然对物体的运动作了准确的描述,但是没有指 明原因是什么,这个原因跟运动的关系是什么。
③.小球在水平面上速度变小直到停下的原因是(还有推力吗?) 小球运动时受到摩擦力作用
结论:平面越光滑,小球运动的距离越 远 ,这说明小球受到的 阻力越 小 ,速度减小得越 慢 。
④.推理:如果运动物体不受阻力(光滑平面),将__永__远__运__动__下__去__!
光滑木板
斜面、小球实验
毛巾
伽利略理想实验分为以下 四个步骤:
美国哈佛大学的校训就是: “让柏拉图与你为友, 让亚里士多德与你为友, 更重要的是,让真理与你为友。”
一、 物理学史回顾
敢于向权威质疑和挑战
物体的运动不 需要力来维持
伽利略(意大利学者)
一、 物理学史回顾
伽利略,意大利著名数学家、天文学家、物理学家、哲学家。 是首先在科学实验的基础之上融会贯通了数学、天文学、物理学 三门科学的科学巨人。
3、两层含义
①揭示了力和运动的因果关系!
1、一开始是运动的
保持匀速 直线运动
结果
原因
原因
一 切 力是产 物 生加速 体 度的原
因。
运动状 态改变
速度 改变
所受合
外力不
为零F合 ≠0
不 受 外 力
所受合
= 外力为
零F合=0
结 果
2、一开始是静止的
保持静止状态
牛顿第一定律能否用实验来验证? 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事 实进行分析的产物,不可能用实验 直接验证,但是生活中许多现象可 以帮助我们理解牛顿第一定律。

D
A.该实验为牛顿第二定律的提出提供了有力(的实验)依据
B.该实验是理想实验,是在思维中进行的,无真实的实 验基础,故其结果并不可信
C.该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的 原因”的结论
D.该实验说明了物体的运动不需要力来维持
练一练
2.做自由落体运动的物体,如果下落过程中某时刻重力 突然消失,物体的运动情况将是( C )
(1) 实验器材:斜面、小球、毛巾、光滑木板、刻度尺。 (2) 实验方案:
斜面、小球实验
光滑木板 毛巾
探究:摩擦力对物体运动的影响
(3) 分析交流:
①.为什么小球要从斜面上的同一高度由静止开始自由滑下? 使小球在不同材料的水平面上开始运动的速度相同
②.为什么要用同一个小球,从同一斜面同一高度滑下? 可以控制只有一个变量阻力大小在变化。其他量保持不变。控制变量法
一、 物理学史回顾
历史上对于运动和力的关系的认识经历了一个怎样的过程? 分别有哪些巨人提出了怎样的观点?
阅读课本P68、69页, 完成随堂笔记P46页填[要点提炼]
一、 物理学史回顾
只有力作用在物体上, 物体才能运动。没有力 的作用,物体就要静止
在一个地方。
换句话说:力是维 持物体运动的原因。
亚里士多德 (Aristotle,前384-前322)
A.悬浮在空中不动 B.速度逐渐减小 C.保持一定速度向下做匀速直线运动 D.无法判断
练一练
3.一个劈形物体A,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表 面水平,在上表面放一光滑的小球B,劈形物体A从静止开始 释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( B )
A.沿斜面向下的直线
B.竖直向下的直线
B
A
C.无规则曲线
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。
牛顿总结了前人的经验, 指出了加速和减速的原因 是什么,并指出了这个原 因跟运动的关系,这就是 牛顿第一定律。
二、 牛顿物理学的基石----牛顿第一定律
1、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。
• 其中只有一个可靠事 实,其余是理想化的 假想和逻辑推论,你 认为哪是事实,哪是 推论?
①是事实, ②③④是推论
伽利略理想实验结论:
物体的运动不需要 力来维持
人们争相传颂:“哥伦布 发现了新大陆, 伽利略发现了新宇宙”。
理想实验的魅力
①这个结论是通过实验进行证实的吗? ②这个结论有事实基础吗?
冰壶在冰面运动时受到的阻力很小,可以在 较长时间内保持运动速度的大小和方向不变。
二、 牛顿物理学的基石----牛顿第一定律
3、两层含义
①揭示了力和运动的因果关系!
1、一开始是运动的
保持匀速 直线运动
结果
原因
原因
一 切 力是产 物 生加速 体 度的原
因。
运动状 态改变
速度 改变
所受合
外力不
为零F合 ≠0
伽利略首创实验与理论计算相结合的研究方法。把实验事实 与抽象思维结合起来,用实验检验理论推导,开创了以实验为基 础具有严密逻辑理论体系的近代科学,被誉为“近代科学之父”。 他对物理规律的论证十分严格,这个论证过程可概括为:观察- 假说-数学分析、推论-实验验证……
他不但亲自设计和演示过许多实验,而且亲自研制出不少技 术精湛的仪器,例如浮力天平、温度计、望远镜、显微镜等。

不怕犯错
不畏权贵, 贵在坚持
善于观察, 总结反思
1、沿着前辈科学家的足迹,了解了科学家的成就,学习了他们坚 持真理,勤于探索,勇于质疑的科学品质,认识了伽利略理想实 验的重要实验推理方法;
2、牛顿第一定律内容和理解。牛顿第一定律定律揭示了力和运动 的关系—力是物体运动状态发生改变(产生加速度)的原因。
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