第一节 牛顿第一定律 [学习目标] 1.了解科学家对“运动和力”认识的发展历程。2.理解牛顿第一定律的内容和意义(重难点)。3.明确惯性的概念,会用惯性解释有关现象,知道质量是惯性大小的唯一量度(重点)。 一、对运动和力关系的探索 1.亚里士多德的观点 亚里士多德从日常生活经验出发: ,物体才运动;撤掉力,运动就停止,他得出结论,力是 的原因。 2.伽利略的研究 (1)伽利略认为,运动的物体之所以会停下来是因为受到 的阻碍作用。 (2)理想斜面实验:如图所示,让静止的小球从第一个斜面滚下,冲上第二个斜面,如果没有摩擦,小球将达到 。减小第二个斜面的倾角,小球仍会达到 ,但要通过更长的路程,当第二个斜面放平,小球只能以恒定的速度 。 (3)推理结论: 。 (4)意义:伽利略设计的斜面实验虽然是想象中的实验,但它建立在 的基础上。 是科学研究中一种重要方法。伽利略对科学推理方法的发现和运用,是人类思想史上伟大的成就之一,标志着物理学的真正开端。 3.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 沿着 运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。 4.牛顿在伽利略和笛卡尔等人研究的基础上得出牛顿第一定律。伽利略理想斜面实验为牛顿第一定律提供了实验依据。 (1)伽利略的理想实验是无法实现的。( ) (2)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因。( ) (3)理想化的思想也是研究物理问题的重要方法。( ) 例1 伽利略曾设计过一个斜面实验:让小球沿一个斜面从静止开始向下运动,小球将“冲”上另一个斜面;减小第二个斜面的倾角,重复实验,直至斜面最终变为水平。如图是现代所做的伽利略斜面实验的频闪照片。关于小球在斜面上的运动说法正确的是( ) A.小球在第二个斜面上运动越来越慢,主要是摩擦作用的影响 B.该实验说明了物体的运动不需要力来维持 C.该实验完全是理想实验,是在思维中进行的,无真实的实验基础 D.该实验证明了力是维持物体运动的原因 二、牛顿第一定律 1.牛顿第一定律的内容:一切物体总保持 状态或 状态,直到有外力 。 说明:运动状态改变即速度发生变化,有三种情况: (1)速度的方向不变, 改变。 (2)速度的大小不变, 改变。 (3)速度的 同时改变。 2.对牛顿第一定律的理解 (1)定性揭示了力和运动的关系: ①力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。 ②物体不受外力时的运动状态:匀速直线运动状态或静止状态。 (2)牛顿第一定律无法用实验直接验证,它所描述的是一种理想状态,即不受外力的状态,但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的。 (3)揭示了一切物体都具有的一种 属性———惯性。因此牛顿第一定律也叫 定律。 3.惯性:物体保持原来 状态或 状态的性质叫作惯性。 (1)牛顿第一定律是在伽利略和笛卡尔工作的基础上总结出来的。( ) (2)牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论。( ) (3)不受力作用的物体是不存在的,故牛顿第一定律的建立毫无意义。( ) 例2 (多选)关于牛顿第一定律的理解正确的是( ) A.牛顿第一定律描述的状态可以用实验直接验证 B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变 C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块的运动 D.奔跑的运动员遇到障碍而被绊倒,是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态 三、惯性的理解和应用 1.公交车在运行时突然急刹车,车内乘客身体为什么会向前倾 ... ...
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