二、牛頓第一定律第九章第九章 力與運(yùn)動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)一個(gè)簡單而又復(fù)雜的問題 “車為什么總要車為什么總要停下來呢？停下來呢？”實(shí)驗(yàn)次數(shù)10-動(dòng)畫-06探究阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響.swf水平部分材料小車所受阻力的情況小車運(yùn)動(dòng)的路程較大較大較近較近較小較小較遠(yuǎn)較遠(yuǎn)木板木板最遠(yuǎn)最遠(yuǎn)玻璃板玻璃板最小最小棉布棉布通過實(shí)驗(yàn)分析可知通過實(shí)驗(yàn)分析可知:小車受到的阻力越小小車受到的阻力越小,小小車運(yùn)動(dòng)的路程車運(yùn)動(dòng)的路程越長越長.設(shè)想小車在設(shè)想小車在絕對光滑絕對光滑的水的水平面上運(yùn)動(dòng)平面上運(yùn)動(dòng),即不受到阻力作用即不受到阻力作用,小車將小車將永遠(yuǎn)沿永遠(yuǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)下去直線運(yùn)動(dòng)下去.一、歷史回顧1亞里士多德的觀點(diǎn)：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因這種觀點(diǎn)持續(xù)了兩千年.2伽利略的觀點(diǎn)：物體的運(yùn)動(dòng)伽利略的觀點(diǎn)：物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，不需要力來維持，力是改變力是改變物體速度的原因物體速度的原因 伽利略的伽利略的觀點(diǎn)是通過觀點(diǎn)是通過理想實(shí)驗(yàn)理想實(shí)驗(yàn)總結(jié)出總結(jié)出的的.3伽利略的理想實(shí)驗(yàn) 亞里士多德觀點(diǎn)的錯(cuò)誤：來自于亞里士多德觀點(diǎn)的錯(cuò)誤：來自于日日常經(jīng)驗(yàn)常經(jīng)驗(yàn)所帶來的錯(cuò)誤認(rèn)識所帶來的錯(cuò)誤認(rèn)識 伽利略觀點(diǎn)的正確：伽利略觀點(diǎn)的正確：理想斜面實(shí)驗(yàn)理想斜面實(shí)驗(yàn)的支持的支持 伽利略通過斜面實(shí)驗(yàn)得到推論：一伽利略通過斜面實(shí)驗(yàn)得到推論：一切運(yùn)動(dòng)著的物體在沒有受到阻力作切運(yùn)動(dòng)著的物體在沒有受到阻力作用的時(shí)候，它的速度保持不變，并用的時(shí)候，它的速度保持不變，并且一直運(yùn)動(dòng)下去且一直運(yùn)動(dòng)下去 1.運(yùn)動(dòng)的物體，如果受到的阻力為零，它的速度將不會減慢，將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。 對力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系的看法代表人物亞里斯多德亞里斯多德牛頓牛頓伽利略伽利略必須有力作用在物體上物體才能運(yùn)動(dòng)，沒有力的作用必須有力作用在物體上物體才能運(yùn)動(dòng)，沒有力的作用物體就要停下來物體就要停下來在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體之所以會停下來，是因?yàn)槭艿皆谒矫嫔线\(yùn)動(dòng)的物體之所以會停下來，是因?yàn)槭艿侥δΣ亮Σ亮Φ木壒实木壒?？一個(gè)簡單而又復(fù)雜的問題 牛頓牛頓(Newton,1642-1727)(Newton,1642-1727)英國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家英國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家 如果說我如果說我看得遠(yuǎn)，那是看得遠(yuǎn)，那是因?yàn)槲艺驹诰抟驗(yàn)槲艺驹诰奕说募缟?。人的肩上?我不知道在別人看來，我是我不知道在別人看來，我是什么樣的人；但在我自己看來，什么樣的人；但在我自己看來，我不過就象是一個(gè)在海濱玩耍的我不過就象是一個(gè)在海濱玩耍的小孩，為不時(shí)發(fā)現(xiàn)比尋常更為光小孩，為不時(shí)發(fā)現(xiàn)比尋常更為光滑的一塊卵石或比尋常更為美麗滑的一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜，而對于的一片貝殼而沾沾自喜，而對于展現(xiàn)在我面前的浩瀚的真理的海展現(xiàn)在我面前的浩瀚的真理的海洋，卻全然沒有發(fā)現(xiàn)。洋，卻全然沒有發(fā)現(xiàn)。 牛頓牛頓 牛頓牛頓(NEWTON,1642-1727)(NEWTON,1642-1727) 一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。二、牛頓第一定律 1牛頓第一定律的表述：牛頓第一定律的表述：一切物體一切物體在在沒有受到力的沒有受到力的作用時(shí)作用時(shí),總保持總保持勻速直線勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或或靜止?fàn)顟B(tài)靜止?fàn)顟B(tài)2牛頓在伽利略等人研究的基礎(chǔ)上得出牛頓在伽利略等人研究的基礎(chǔ)上得出牛頓第一定律，伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)牛頓第一定律，伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)為牛頓第一定律提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)為牛頓第一定律提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)3牛頓第一定律用實(shí)驗(yàn)直接證明是做不出來的，但是可以經(jīng)過科學(xué)推理驗(yàn)證。3牛頓第一定律的意義（1）指出了一切物體都具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)（2）指出了物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來維持，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因說明：說明：（1 1） 物體不受外力時(shí)的狀態(tài)是勻速直線運(yùn)動(dòng)物體不受外力時(shí)的狀態(tài)是勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，說明狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，說明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。原因。（2 2） 外力的作用是迫使物體改變其運(yùn)動(dòng)，說外力的作用是迫使物體改變其運(yùn)動(dòng)，說明明力是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因力是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因。（3 3） 不受外力作用的物體是不存在的。不受外力作用的物體是不存在的。不受外力作用等效于受平衡力作用不受外力作用等效于受平衡力作用，合力為零合力為零1慣性：物體具有保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性（所以牛頓第一定律又叫慣性定律）慣性是一切物體的固有屬性一切物體不管是否受力，也不管它是否運(yùn)動(dòng)和怎樣運(yùn)動(dòng)，都具有慣性牛頓第一定律牛頓第一定律 物體在物體在沒有受到?jīng)]有受到力的力的作用作用時(shí)，總時(shí)，總保持保持勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或狀態(tài)或靜止靜止?fàn)顟B(tài)。狀態(tài)。 物體具有物體具有保持保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性的性質(zhì)叫做慣性質(zhì)叫做慣性。1.1.牛頓第一定律（又叫慣性定律）牛頓第一定律（又叫慣性定律）2.2.慣性慣性一切物體都有慣性一切物體都有慣性。慣性：慣性：物體具有保持物體具有保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)的性質(zhì)叫做慣性。叫做慣性。慣性定律慣性定律是物體是物體不受外力作用時(shí)不受外力作用時(shí)所遵守的規(guī)律。所遵守的規(guī)律。慣性慣性是物體的固是物體的固有屬性，一切物有屬性，一切物體都有慣性。體都有慣性。 是物體的是物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)規(guī)律慣性定律慣性定律慣性慣性是物體的是物體的固有屬性固有屬性在任何情況在任何情況下都存在下都存在只有當(dāng)物體不受只有當(dāng)物體不受力作用時(shí)才遵守力作用時(shí)才遵守 慣性定律是物體在不受力作用時(shí)，慣性定律是物體在不受力作用時(shí)，物體慣性的直接表現(xiàn)物體慣性的直接表現(xiàn)聯(lián)系聯(lián)系區(qū)別區(qū)別例題： 下列關(guān)于慣性的說法中正確的是（） A物體只有靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng) 時(shí)才有慣性 B物體只有受外力作用時(shí)才有慣性 C物體運(yùn)動(dòng)速度大時(shí)慣性大 D物體在任何情況下都有慣性解析： 因?yàn)橐磺形矬w都具有慣性，慣性是物體的固有屬性，不會因?yàn)橥饨缫蛩氐淖兓兓c物體是否運(yùn)動(dòng)、是否受力都沒有任何關(guān)系所以此A、B、C選項(xiàng)均錯(cuò)誤正確選項(xiàng)為D 對慣性概念的理解應(yīng)掌握“一切”的含義是指：不論物體的種類、質(zhì)量大小、是否受力、是否運(yùn)動(dòng)、做何種運(yùn)動(dòng)都毫不例外地具有慣性 生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們：行駛中的汽車或火生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們：行駛中的汽車或火車，即使緊急剎車，也要向前運(yùn)動(dòng)一段距離車，即使緊急剎車，也要向前運(yùn)動(dòng)一段距離才能停下來，而且汽車或火車的速度越快，才能停下來，而且汽車或火車的速度越快，剎車后向前運(yùn)動(dòng)的距離越長因此，有些同剎車后向前運(yùn)動(dòng)的距離越長因此，有些同學(xué)認(rèn)為：物體的慣性與它的速度有關(guān)，汽車學(xué)認(rèn)為：物體的慣性與它的速度有關(guān)，汽車或火車的速度越大，它的慣性也就越大這或火車的速度越大，它的慣性也就越大這種看法對不對？種看法對不對？A A、一切物體都具有慣性，包括、一切物體都具有慣性，包括固體、液體和氣體固體、液體和氣體B B、物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維、物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，維持物體運(yùn)動(dòng)的是慣性持，維持物體運(yùn)動(dòng)的是慣性C C、慣性是物體的固有屬性；、慣性是物體的固有屬性；質(zhì)量是慣性大小的量度質(zhì)量是慣性大小的量度D D、物體在任何時(shí)刻、任何狀態(tài)、物體在任何時(shí)刻、任何狀態(tài)下都具有慣性下都具有慣性 飛機(jī)投彈要在飛飛機(jī)投彈要在飛到目標(biāo)前提早投擲，才到目標(biāo)前提早投擲，才能命中目標(biāo)，這是為什能命中目標(biāo)，這是為什么？么？人走路時(shí)，被石頭絆倒向人走路時(shí)，被石頭絆倒向前倒，這是為什么前倒，這是為什么？1.1.人走路時(shí)，人的身體是向前運(yùn)動(dòng)的，人走路時(shí)，人的身體是向前運(yùn)動(dòng)的，2.2.腳碰到石頭時(shí)在力的作用下停止了運(yùn)動(dòng)，腳碰到石頭時(shí)在力的作用下停止了運(yùn)動(dòng)，3.3.但人的身體但人的身體由于慣性由于慣性仍保持原來的運(yùn)動(dòng)仍保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，狀態(tài)，繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，4.4.所以會向前摔倒。所以會向前摔倒。小結(jié)：伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)否定了亞里士多德的觀點(diǎn)，牛頓在伽利略、笛卡兒等人的研究基礎(chǔ)上得出牛頓第一定律一切物體都具有慣性，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 有人設(shè)想，乘坐氣球飄在高空，有人設(shè)想，乘坐氣球飄在高空，由于地球的自轉(zhuǎn)，一晝夜就能周游由于地球的自轉(zhuǎn)，一晝夜就能周游世界，請你評價(jià)一下，這個(gè)設(shè)想可世界，請你評價(jià)一下，這個(gè)設(shè)想可行嗎？行嗎？分析：分析： 因?yàn)榈厍蛏系囊磺形矬w（包括地球周圍因?yàn)榈厍蛏系囊磺形矬w（包括地球周圍的大氣）都隨著地球一起在自轉(zhuǎn)氣球升空后，的大氣）都隨著地球一起在自轉(zhuǎn)氣球升空后，由于慣性，它仍保持原來的自轉(zhuǎn)速度當(dāng)忽略由于慣性，它仍保持原來的自轉(zhuǎn)速度當(dāng)忽略其他與地球有相對運(yùn)動(dòng)（如風(fēng)）的作用產(chǎn)生的其他與地球有相對運(yùn)動(dòng)（如風(fēng)）的作用產(chǎn)生的影響時(shí)，升空的氣球與它下方的地面處于相對影響時(shí)，升空的氣球與它下方的地面處于相對靜止的狀態(tài)不可能使它相對地球繞行一周靜止的狀態(tài)不可能使它相對地球繞行一周的的解答解答 這個(gè)設(shè)想不符合物理原理，不可行這個(gè)設(shè)想不符合物理原理，不可行 例: 火車在長直軌道上勻速行駛, 坐在門窗密閉的車廂內(nèi)的一 人將手中的鑰匙相對車豎直 上拋,鑰匙將落在 A.手的后方 B.手的前方 C.落在手中 D.無法確定