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第四章 牛顿运动定律 1 牛顿第一定律 1 对陷入雪里的汽车施加水平的推力，汽车就 沿水平方向运动 , 撤去推力车就会停下来。 2 静止的足球用脚施加力后会飞出去。 以上现象中似乎具有同一个特征，是什么特征呢？ 物体的运动需要力的作用，若不受力物体就不会运 动或停止运动。 物体的运动真的需要力 来维持吗？ 3 1. 了解亚里士多德的观点，知道伽利略理想实验及 其观点。 2. 理解牛顿第一定律的内容和意义 ( 重点 ) 。 3. 知道什么是惯性，会正确解释有关惯性的现象。 4. 知道理想实验是科学研究的重要方法。 4 一、历史回顾 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 , 物体就要停下来 力是维持物体运动的原因 1 、亚里士多德的观点： 5 2 、伽利略的观点： 亚里士多德的观点似乎 更符合日常经验，但他的 这种说法是错误的，他的 错到底在哪呢？ 在水平面上运动的物体之所 以会停下来，是因为受到 摩擦力 的缘故。 6 PK 力是维持物体 运动的原因 物体在水平面上 做匀速运动不需 要外力来维持 7 8 如果不受外力的作用，那么运动的物体将永远 运动下去。 力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体 运动的原因。 理想实验法： 以已知的实验事实为基础，通过合理的假设和 逻辑推理进行研究的一种方法，是物理学中一种非 常重要的思想方法。 【实验结论】 9 牛顿在此基础上通过实验进一步研究了这个问题，并研 究了物体静止的情况，总结得到了力和运动的关系。 10 笛卡尔的观点 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。他还认 为，这应该成为一个原理，它 是人类整个自然观的基石。 11 12 1. 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，这 就是 牛顿第一定律 。 13 2. 对牛顿第一定律的认识： (1)“ 一切 ”适用于所有宏观物体、任何情况，是一 条普遍适用的定律。 (2)“ 总保持 ”表明物体具有惯性。 (3)“ 力迫使它改变这种状态 ”指力是改变物体运动 状态的原因。 牛顿第一定律的意义： 揭示了物体具有惯性，指出了力和运动的关系。 14 牛顿第一定律 3 、理解： （惯性定律） a. 物体不受力 匀速直线运动状态或静止状态 力不是维持物体运动状态的原因 b. 有力的作用 迫使物体的运动状态发生改变 c. 任何物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态 的性质，这个性质叫做 惯性。 力是改变物体运动状态的原因 15 说明 牛顿第一定律不是通过实验直接得出的，而是在 大量实验的基础上用推理的方法概括出来的。不 能用实验直接证明。 16 思考与讨论 一、汽车在启动和加速时身体为什么向后倾？ 二、汽车在刹车时，身体为什么向前倾 ? 17 3. 惯性 (1) 定义 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 惯性 。牛顿第一定律又叫惯 性定律。 (2) 惯性是物体的 固有属性 ，不论物体处于什么 状态，都具有惯性。 18 惯性有什么样的特点呢？ 惯性只与物体 的质量有关， 质量大 , 惯性大 。与运动与否 、速度大小、 所受外力大小 无关。 19 【典例 1 】下面关于惯性的说法中，正确的是 ( ) A ．运动的物体具有惯性，静止的物体没有惯性 B ．物体运动的速度越大，它的惯性越大 C ．物体受到外力越大时，它的惯性就越大 D ．物体的质量越大，它的惯性越大 20 【解析】 选 D 。惯性是物体的固有属性，一切物体 都有惯性， A 错。惯性大小与运动状态、速度大小 、受力大小等因素都没有关系， B 错。惯性大小与 运动状态、速度大小、受力大小等因素都没有关系 ， C 错。惯性大小只与物体本身的质量有关系，物 体的质量越大，它的惯性就越大， D 对。 21 D 【典例 2 】关于牛顿第一定律的说法中正确的是 ( ) A. 由牛顿第一定律可知 , 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. 牛顿第一定律只反映惯性的大小 , 因此也叫惯性定律 C. 牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律 , 因此 , 物体不受外力时才有惯性 D. 牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因 , 又揭示了运动状态改变的原因 22 【解题指导】 求解此题应把握以下两点： (1) 牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的状 态。 (2) 牛顿第一定律揭示了力和运动的关系。 23 【解析】 选 D 。牛顿第一定律描述的是物体在不受 任何外力作用时，只可能有两种状态，一种做匀速 直线运动，另一种就是静止，而我们把这种性质叫 做惯性，与惯性的大小没有关系，故 A