4.1牛顿第一定律

高中物理必修一第四章
1、牛顿第一定律
环法自行车比 赛中，车手用 力蹬车，自行 车运动。
不蹬，自行车 则停下来。
想想议议：
运动和力有什么关系？
一个运动的物体如果不 受力了，这个物体会如何运 动？
一、历史回顾
1、亚里士多德的观点：
必须有力作用在物体 上，物体才能运动； 没有力的作用，物体 就要静止在一个地方。 力是维持物体运动的 原因 2000多年前，古希腊哲学家亚里士多德靠直觉 和思维进行研究，对运动和力的关系的认识提出一 个观点：
我国公安交通部门规定，从1993年7月1日起，在
各种车辆前排乘坐的人必须系好安全带，为什么？
答：汽车紧急刹车时，突然减速，乘客由于惯性，将会 撞在前面造成危险，系上安全带就可以靠安全带的拉力 而随汽车一起减速，避免危险。
五、惯性系和非惯性系
惯性系：牛顿运动定律对之成立的参考系。 地面和相对地面做匀速直线运动的参考系都是惯性系； 对力学规律来说，一切惯性系都是等价的。 非惯性系：牛顿运动定律对之不成立的参考系。 相对地面做加速运动的参考系是非惯性系。 地面是很好的惯性系，若我们选择一辆相对地面 做加速直线运动的汽车为参考系（当然是非惯性系）。 你坐在车上看地面上的大树，就会发现树在做加速运 动，但大树并没有受到水平方向的作用力,这样一来， 惯性定律就不再成立。
课堂练习：
1.关于伽利略理想实验，以下说法正确 的是（ B ） A．完全是理想的，没有事实为基础 B．是以可靠事实为基础的，经科学 抽象深刻反映自然规律的 C．没有事实为基础，只是理想推理 D．以上说法都不对
2.伽利略的斜面实验证明了（ D ） A．要物体运动必须有力的作用，没有力 的作用的物体将静止 B．要物体静止必须有力的作用，没有力 的作用的物体就运动 C．物体不受外力作用时，一定处于静止 状态 D．物体不受外力作用时总保持原来的匀 速直线运动状态或静止状态
3.关于牛顿第一定律的说法中正确的是（ C ） A．物体在任何情况下始终处于静止状态或匀 速直线运动状态。 B．物体运动需要靠力来维持。 C．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动 状态的原因，又揭示了运动速度改变原因。 D．牛顿第一定律反映物体不受外力作用时的 运动规律，即始终处于匀速直线运动状态。
四、惯性
从牛顿第一定律知道：任何物体都有
保持匀速直线运动状态或静止状态的性
质,物体的这种性质叫做惯性.因此牛顿第
一运动定律也叫惯性定律.
对惯性的理解：
1. 惯性是物体本身的一种属性,一切物体都有惯性,
即无论物体是静止还是运动,无论物体是受力还是
不受力,在任何时候,任何状态下都具有惯性. 2. 惯性不是力,在解答问题时,只能说“由于惯性” 、
牛顿第一定律
1﹑定义
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作 用在他上面的力迫使它改变这种状态为止。
2﹑内容
（1）力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态 的原因。 （2）物体不受外力（或所受合外力为零）时，总保持匀速 直线运动状态和静止状态。 （3）物体具有一种固有属性：惯性。物体的惯性大小完全 取决于质量，与其他因素无关。
“具有惯性”.而不能说“受到惯性” 、 “由于惯 性的作用” 、 “克服惯性”等,否则就将惯性和作 用混为一谈了. 3. 所有的物体都有惯性,但不同物体的惯性大小是 不同的,物体的惯性只与物体的质量有关,物体的质
量越大,惯性越大,质量是物体惯性的唯一量度.
对惯性的理解：
惯性的“两表现”
1、不受外力的条件下，惯性表现出“保持” 原来的运动状态。
二、伽利略理想实验
物体的运 动不需要靠力来 维持，将人们引 入歧途的是摩擦 力。
力是维持 物体运动 的原因
物体的运动 不需要靠力 来维持
两种说法 哪个是正 确的？
实验结论:
物体的运动不需
要力来维持
这个结论是通过实验进行证 实的吗？
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，它不可能通过实验来 证实，但是它的结论是符合科学道理的。
？
为什么说惯性定律是牛顿物理学的基石？
首先指出了惯性是物体具有的 一个基本性质， 第一次确立了力和惯性的科学 概念地位。 惯性概念是我们学习运动和力 的基础。
笛卡尔的观点：
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 。
存在的问题：
伽利略和笛卡尔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?
牛顿将物体间复 杂多样的相互作用抽 象为“力”，在伽利 略和笛卡儿工作的基 础上，指出了加速和 减速的原因是力，并 指出了力跟运动的关 系，这就是牛顿第一 定律。
2、在受力条件下，惯性表现出运动状态改 变的难易程度， 质量越大，惯性越大，运动状态越难改变。
改变难易？ 改变快慢？
下列说法，正确的是(
)
A. 物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫物体 的惯性。 B．物体只有从静止变为运动，或者由运动变为静止 时才具有惯性。 C.不受力的物体具有惯性，受力的物体没有惯性。 D．任何物体在任何情况下都具有惯性。
力不是维持物体运动的原因。 力是改源自文库物体运动状态的原因。
例题分析： 例1．正在做曲线运动的物体，若它所 受到的外力同时消失，那么它将（C） A．物体立即停下来 B．物体继续做曲线运动 C．物体将做匀速直线运动 D．物体将改变运动方向
例2．关于力和运动的关系，下列说 法正确的是（ B ） Ａ．物体受力才会运动 Ｂ．力使物体的运动状态发生改变 Ｃ．停止用力，运动的物体就会停止 Ｄ．力是使物体保持静止或匀速直线 运动状态的原因
例3．下列说法正确的是 [ ] A．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线运动． C．物体受力才能运动． D．以上说法都是错误的．
【分析】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．说明物体可以有两种表现状态，同时 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． 【解答】D．
2）牛顿第一定律可以用实验直接验证吗？ 不能，因为不受力作用的物体是不存在的； 当物体受力但所受合力为0时，可以看做物体不受力； 即 F合=0 时效果跟不受外力效果相同。
运动状态：如果物体速度的大小或方向改变了，
它的运动状态就发生了改变；如果物体做匀速直线 运动或静止，它的运动状态就没有发生改变。
关于惯性的大小，下列说法中哪个是正确的
A．高速运动的物体不容易让它停下来，所以物体
运动速度越大，惯性越大。
B．用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料
不同的物体，不易推动的物体惯性大。
C．两个物体只要质量相同，那么惯性就一定相同。
D．在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物
体在月球上比在地球上惯性小。
艾萨克 牛顿 （Issac Newton， 1642年 ~1727年 ）
三、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。
1）牛顿第一定律从几个方面阐述了力和运动的关系？ 理解：
两个方面：不受力时，物体保持匀速直线运动状态 或静止状态； 受力时，力迫使它改变运动状态。 说明：物体不受力时，原来静止总保持静止， 物体不受力时，原来运动就总保持原来的 速度和方向匀速直线运动下去。 物体具有这种把原来运动状态保持下去的 性质,物体的运动不需力来维持。