《科學(xué)探究：牛頓第一定律》課件3

牛頓第一定律運(yùn)動(dòng)和力有什么關(guān)系？物體要運(yùn)動(dòng)起來(lái)該怎么辦？一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體如果不受力了，這個(gè)物體會(huì)如何運(yùn)動(dòng)？想想議議：1.1.力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系小實(shí)驗(yàn)：用力推動(dòng)放在桌上的課本小實(shí)驗(yàn)：用力推動(dòng)放在桌上的課本有推力時(shí)有推力時(shí)無(wú)推力時(shí)無(wú)推力時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)靜止靜止維持運(yùn)動(dòng)需要力嗎？你一定有過(guò)這樣的生活經(jīng)驗(yàn)：在平地上騎自行車的時(shí)候，即使不踩踏板，車會(huì)前進(jìn)一段距離，但因?yàn)闆]有繼續(xù)用力，它最終還是要停下來(lái)。生活中常會(huì)遇到這類現(xiàn)象。例如：關(guān)閉的發(fā)動(dòng)機(jī)的列車會(huì)停下來(lái) 自由擺動(dòng)的秋千會(huì)停下來(lái) 還有打出去的球也會(huì)停下來(lái) 2000 2000多年前，古希臘哲學(xué)家亞里士多德根據(jù)當(dāng)多年前，古希臘哲學(xué)家亞里士多德根據(jù)當(dāng)時(shí)人們對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的認(rèn)識(shí)提出一個(gè)觀點(diǎn)：時(shí)人們對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的認(rèn)識(shí)提出一個(gè)觀點(diǎn)：一、歷史回顧：1 1、亞里士多德的觀點(diǎn)：、亞里士多德的觀點(diǎn)：必須有力作用在物體上，才能使物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因2 2、伽利略實(shí)驗(yàn)、伽利略實(shí)驗(yàn).伽利略伽利略理想實(shí)驗(yàn)理想實(shí)驗(yàn) 物體的運(yùn)動(dòng)不需要靠力來(lái)維持swf物體的運(yùn)動(dòng)不需要靠力來(lái)維持兩種說(shuō)法哪個(gè)是正確的？力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因二 探究：阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響實(shí)驗(yàn)次數(shù) 表面材料 阻力大小 滑行距離 1毛巾 2粗布條 3木板 推理想象光滑表面最大最大最短最短較大較大較長(zhǎng)較長(zhǎng)較小較小長(zhǎng)長(zhǎng)阻力為零阻力為零無(wú)限長(zhǎng)無(wú)限長(zhǎng)1、三次實(shí)驗(yàn)，小車最終都靜止，、三次實(shí)驗(yàn)，小車最終都靜止，為什么？為什么？2、三次實(shí)驗(yàn)，小車運(yùn)動(dòng)的距離、三次實(shí)驗(yàn)，小車運(yùn)動(dòng)的距離不同，這說(shuō)明什么問(wèn)題？不同，這說(shuō)明什么問(wèn)題？3、小車運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短跟它受、小車運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短跟它受到的阻力有什么關(guān)系？到的阻力有什么關(guān)系？結(jié)論：平面越光滑，小車運(yùn)動(dòng)的距離越 ，說(shuō)明小車受到的阻力越 ，速度減少得越 。阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響:越長(zhǎng)越長(zhǎng)小小慢慢 運(yùn)動(dòng)的車減速減速并最終停下來(lái)的原因是受到摩擦阻力受到摩擦阻力的作用。1、為什么每次都要讓同一小車同一小車從同一斜面、同一高度由靜止釋放？2、小車在平面上滑動(dòng)的路程與什么因素有關(guān)？有何關(guān)系？3、小車為什么最終會(huì)停下來(lái)？（小車停下來(lái)的原因是什么？）【分析論證分析論證】請(qǐng)思考下列問(wèn)題：請(qǐng)思考下列問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)次數(shù) 表面材料表面材料 阻力大小阻力大小 滑行距離滑行距離 1 1毛巾毛巾 2 2粗布條粗布條 3 3木板木板最大最短較長(zhǎng)較大最長(zhǎng)較小？阻力為零想象想象想象想象光滑表面光滑表面 如果我們想像一下，假設(shè)小車是在光滑的水平表面（沒有了摩擦阻力）運(yùn)動(dòng)，推理一下，小車會(huì)如何運(yùn)動(dòng)下去？實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持 這個(gè)結(jié)論是通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證實(shí)的嗎？這個(gè)結(jié)論是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)之上，通過(guò)科學(xué)推理而得到的，它不可能通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)，但是它的結(jié)論是符合科學(xué)道理的。法國(guó)科學(xué)家笛卡爾補(bǔ)充和完法國(guó)科學(xué)家笛卡爾補(bǔ)充和完善了伽利略的論點(diǎn)，提出：如果善了伽利略的論點(diǎn)，提出：如果沒有其它原因，運(yùn)動(dòng)的物體將繼沒有其它原因，運(yùn)動(dòng)的物體將繼續(xù)以同一速度續(xù)以同一速度沿著一條直線運(yùn)動(dòng)沿著一條直線運(yùn)動(dòng)，既不會(huì)停下來(lái)，也不會(huì)偏離原來(lái)既不會(huì)停下來(lái)，也不會(huì)偏離原來(lái)的方向的方向 伽利略和笛卡爾對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)作了準(zhǔn)確的描述，伽利略和笛卡爾對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)作了準(zhǔn)確的描述，但是沒有指明原因是什么，這個(gè)原因跟運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是但是沒有指明原因是什么，這個(gè)原因跟運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是什么。什么。存在的問(wèn)題：存在的問(wèn)題：笛卡爾的觀點(diǎn)：笛卡爾的觀點(diǎn)：牛頓總結(jié)了前人牛頓總結(jié)了前人的經(jīng)驗(yàn)，指出了加速的經(jīng)驗(yàn)，指出了加速和減速的原因是什么，和減速的原因是什么，并指出了這個(gè)原因跟并指出了這個(gè)原因跟運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，這就是運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，這就是牛頓第一定律。牛頓第一定律。艾薩克艾薩克 牛頓牛頓（Issac Newton，1642年年1727年年）一切物體在沒有受到力的作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。三、三、牛頓第一定律：牛頓第一定律：1 1）一切一切物體都遵守牛物體都遵守牛頓第一定律。頓第一定律。頓第一定律。頓第一定律。4 4）物體的運(yùn)動(dòng)不需力來(lái)維持。）物體的運(yùn)動(dòng)不需力來(lái)維持。5 5）牛頓第一定律不可能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。）牛頓第一定律不可能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。2 2）“牛頓第一定律牛頓第一定律”表達(dá)了物體表達(dá)了物體不受外力不受外力時(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng) 規(guī)律規(guī)律3 3）物物體體不不受受力力時(shí)時(shí)，原原來(lái)來(lái)靜靜止止總總保保持持靜靜止止，原原來(lái)來(lái)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)就就總總保保持持原原來(lái)來(lái)的的速速度度和和方方向向勻勻速速直直線線運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)下下去去。物體具有這種把原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持下去的性質(zhì)。物體具有這種把原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持下去的性質(zhì)。力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。力不是物體運(yùn)動(dòng)的原因。力與物體運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系？力到底對(duì)物體運(yùn)動(dòng)有什么影響？慣性：慣性：物體保持物體保持原來(lái)原來(lái)靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性。的性質(zhì)叫慣性。（1）、）、慣性是物體的固有屬性。慣性是物體的固有屬性。（2）、）、質(zhì)量質(zhì)量-是慣性大小的是慣性大小的唯一唯一量度量度。慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、所處位置等外部條件無(wú)關(guān)慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、所處位置等外部條件無(wú)關(guān)。（3）、）、慣性現(xiàn)象：慣性現(xiàn)象：在一定條件下，物體由于慣性而顯現(xiàn)出來(lái)在一定條件下，物體由于慣性而顯現(xiàn)出來(lái) 的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。能正確解釋慣性現(xiàn)象。能正確解釋慣性現(xiàn)象。牛頓第一定律也叫牛頓第一定律也叫慣性定律慣性定律慣性現(xiàn)象n1.swf2.swf3.swf4.swf解釋下列慣性現(xiàn)象：解釋下列慣性現(xiàn)象：1 1、汽車緊急剎車時(shí)的慣性現(xiàn)象。、汽車緊急剎車時(shí)的慣性現(xiàn)象。2 2、汽車起動(dòng)時(shí)的慣性現(xiàn)象。、汽車起動(dòng)時(shí)的慣性現(xiàn)象。3 3、拍打衣服可出去灰塵。、拍打衣服可出去灰塵。4 4、使勁甩手可把手上的水甩掉。、使勁甩手可把手上的水甩掉。5 5、工人用鐵鍬把煤扔到爐火中。、工人用鐵鍬把煤扔到爐火中。6 6、向下重?fù)衾祁^柄，榔頭會(huì)夾緊木柄。、向下重?fù)衾祁^柄，榔頭會(huì)夾緊木柄。7 7、跳起后，仍會(huì)落回原處，而不會(huì)被高速自轉(zhuǎn)的、跳起后，仍會(huì)落回原處，而不會(huì)被高速自轉(zhuǎn)的 地球拋下。地球拋下。8 8、宇航員走出飛船后，仍能與飛船、宇航員走出飛船后，仍能與飛船“并肩并肩”前進(jìn)，前進(jìn)，而不會(huì)落在飛船后面。而不會(huì)落在飛船后面。維持運(yùn)動(dòng)需要力嗎？n n你一定有過(guò)這樣的生活經(jīng)驗(yàn)：在平地上騎自行車的時(shí)候，即使不踩踏板，車會(huì)前進(jìn)一段距離，但因?yàn)闆]有繼續(xù)用力，它最終還是要停下來(lái)。生活中常會(huì)遇到這類現(xiàn)象。例如：關(guān)閉的發(fā)動(dòng)機(jī)的列車會(huì)停下來(lái) 自由擺動(dòng)的秋千會(huì)停下來(lái) 還有打出去的球也會(huì)停下來(lái)例題分析：例例1 1正在做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，若它所正在做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，若它所受到的外力同時(shí)消失，那么它將（受到的外力同時(shí)消失，那么它將（）A A物體立即停下來(lái)物體立即停下來(lái) B B物體繼續(xù)做曲線運(yùn)動(dòng)物體繼續(xù)做曲線運(yùn)動(dòng)C C物體將做勻速直線運(yùn)動(dòng)物體將做勻速直線運(yùn)動(dòng) D D物體將改變運(yùn)動(dòng)方向物體將改變運(yùn)動(dòng)方向C例2關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說(shuō) 法正確的是（）物體受力才會(huì)運(yùn)動(dòng)力使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變停止用力，運(yùn)動(dòng)的物體就會(huì)停止力是使物體保持靜止或勻速直線 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因B【例例1】用繩子栓住一個(gè)小球在光滑的水平面上作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩用繩子栓住一個(gè)小球在光滑的水平面上作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷裂，小球?qū)⒆油蝗粩嗔?，小球?qū)?A保持原來(lái)的圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持原來(lái)的圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài)B保持繩斷時(shí)的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)保持繩斷時(shí)的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)C小球運(yùn)動(dòng)速度減小，但保持直線小球運(yùn)動(dòng)速度減小，但保持直線D以上三種都有可能以上三種都有可能【分析分析】原來(lái)小球受繩拉力作用在作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷裂，原來(lái)小球受繩拉力作用在作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷裂，小球在光滑水平方向上就小球在光滑水平方向上就沒有沒有再受到力了，因此小球?qū)⒃偈艿搅α?，因此小球?qū)⒈３直３掷K斷時(shí)繩斷時(shí)刻的速度大小和方向而運(yùn)動(dòng)刻的速度大小和方向而運(yùn)動(dòng)【解答解答】B 有關(guān)牛頓第一定律的例題有關(guān)牛頓第一定律的例題【例例2】下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是 A物體不受力作用就一定靜止物體不受力作用就一定靜止B物體不受力作用就一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)物體不受力作用就一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)C物體受力才能運(yùn)動(dòng)物體受力才能運(yùn)動(dòng)D以上說(shuō)法都是錯(cuò)誤的以上說(shuō)法都是錯(cuò)誤的【分析分析】牛頓第一定律指出，物體不受外力作用時(shí)，物體將保牛頓第一定律指出，物體不受外力作用時(shí)，物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)說(shuō)明物體持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)說(shuō)明物體可以有兩種表現(xiàn)狀態(tài)可以有兩種表現(xiàn)狀態(tài)，同時(shí)，同時(shí)也說(shuō)明物體不受力時(shí)也能運(yùn)動(dòng)，也說(shuō)明物體不受力時(shí)也能運(yùn)動(dòng)，力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因【解答解答】D 1.1.關(guān)于伽利略理想實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確關(guān)于伽利略理想實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是（）的是（）A A完全是理想的，沒有事實(shí)為基礎(chǔ)完全是理想的，沒有事實(shí)為基礎(chǔ) B B是以可靠事實(shí)為基礎(chǔ)的，經(jīng)科學(xué)抽是以可靠事實(shí)為基礎(chǔ)的，經(jīng)科學(xué)抽象深刻反映自然規(guī)律的象深刻反映自然規(guī)律的 C C沒有事實(shí)為基礎(chǔ)，只是理想推理沒有事實(shí)為基礎(chǔ)，只是理想推理 D D以上說(shuō)法都不對(duì)以上說(shuō)法都不對(duì)B課堂練習(xí)：2.2.伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)證明了（）伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)證明了（）A A要物體運(yùn)動(dòng)必須有力的作用，沒有力要物體運(yùn)動(dòng)必須有力的作用，沒有力的作用的物體將靜止的作用的物體將靜止B B要物體靜止必須有力的作用，沒有力要物體靜止必須有力的作用，沒有力的作用的物體就運(yùn)動(dòng)的作用的物體就運(yùn)動(dòng)C C物體不受外力作用時(shí)，一定處于靜止物體不受外力作用時(shí)，一定處于靜止?fàn)顟B(tài)狀態(tài)D D物體不受外力作用時(shí)總保持原來(lái)的勻物體不受外力作用時(shí)總保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)D3.3.關(guān)于牛頓第一定律的說(shuō)法中正確的是（）關(guān)于牛頓第一定律的說(shuō)法中正確的是（）A A物體在任何情況下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻物體在任何情況下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài) B B物體運(yùn)動(dòng)需要靠力來(lái)維持物體運(yùn)動(dòng)需要靠力來(lái)維持 C C牛頓第一定律既揭示了物體保持原有運(yùn)動(dòng)牛頓第一定律既揭示了物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，又揭示了運(yùn)動(dòng)速度改變?cè)驙顟B(tài)的原因，又揭示了運(yùn)動(dòng)速度改變?cè)?D D牛頓第一定律反映物體不受外力作用時(shí)的牛頓第一定律反映物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即始終處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即始終處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)C三、牛頓第一定律的重要貢獻(xiàn)是：三、牛頓第一定律的重要貢獻(xiàn)是：（1 1）力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因）力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因（2 2）力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。）力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。一、人們對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)是經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的一、人們對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)是經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的時(shí)間的。物體在不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，它是經(jīng)過(guò)時(shí)間的。物體在不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，它是經(jīng)過(guò)亞亞里士多德里士多德對(duì)人們近兩千年的對(duì)人們近兩千年的思想束縛思想束縛，伽利略伽利略的的科科學(xué)推理學(xué)推理，才最終由，才最終由牛頓牛頓分析事實(shí)分析事實(shí)，總結(jié)，概括，推總結(jié)，概括，推理理出牛頓第一定律。出牛頓第一定律。小結(jié)：小結(jié)：二、牛頓第一定律：二、牛頓第一定律：一一切切物物體體在在沒沒有有受受到到外外力力作作用用的的時(shí)時(shí)候候，總總保保持持勻勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或或靜止?fàn)顟B(tài)靜止?fàn)顟B(tài)。從牛頓第一定律知道從牛頓第一定律知道,物體有保持勻速直物體有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì).得到慣性的得到慣性的概念概念:任何物體都有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀任何物體都有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),物體的這種性質(zhì)物體的這種性質(zhì)叫做慣性叫做慣性.因此牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律也叫慣性因此牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律也叫慣性定律定律.1.1.慣性是物體本身的一種屬性慣性是物體本身的一種屬性,一切物體一切物體都有慣性都有慣性,即無(wú)論物體是靜止還是運(yùn)動(dòng)即無(wú)論物體是靜止還是運(yùn)動(dòng),無(wú)無(wú)論物體是受力還是不受力論物體是受力還是不受力,在任何時(shí)候在任何時(shí)候,任任何狀態(tài)下都具有慣性何狀態(tài)下都具有慣性.2.2.慣性不是力慣性不是力,在解答問(wèn)題時(shí)在解答問(wèn)題時(shí),只能說(shuō)只能說(shuō)“由由于慣性于慣性”、“具有慣性具有慣性”.而不能說(shuō)而不能說(shuō)“受受到慣性到慣性”、“由于慣性的作用由于慣性的作用”、“克克服慣性服慣性”等等,否則就將慣性和作用混為一談否則就將慣性和作用混為一談.3.3.所有的物體都有慣性所有的物體都有慣性,但不同物體的慣性但不同物體的慣性大小是不同的大小是不同的,物體的慣性只與物體的質(zhì)量物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)有關(guān),物體的質(zhì)量越大物體的質(zhì)量越大,慣性越大慣性越大;物體的質(zhì)物體的質(zhì)量越小量越小,慣性越小慣性越小,質(zhì)量是物體慣性的量度質(zhì)量是物體慣性的量度.1.1.任何物體在任何情況下都具有慣性任何物體在任何情況下都具有慣性.2.2.物體慣性的大小只與其質(zhì)量有關(guān)物體慣性的大小只與其質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量質(zhì)量小的物體小的物體,慣性小慣性小;質(zhì)量大的物體質(zhì)量大的物體,慣性慣性大大.