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(共40张PPT)
第四章　运动和力的关系
牛顿第一定律
1
2
了解科学家对“运动和力”认识的发展历程.
3
理解牛顿第一定律的内容和意义.
1
通过实例探究“运动和力”的正确关系.
重点
4
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.
重难点
重难点
马拉车，车就动；马不拉车，车就停止下来
日常经验：对“马拉车”的思考
根据日常经验初探“运动和力的关系 ”
F
让原来静止的书本动起来，需要怎么办？
静止下来
力推物动，力撤物止
如果我们把力给撤去，书本将会？
马拉车，车就动
马不拉车，车就停止下来
力推物动，力撤物止
运动的物体之所以停下来，是因为没有外力作用了吗？
物体的运动，真的需要拉力的作用吗？
常见现象
生活经验
铺有毛巾的木板
一般的木板
特别平的玻璃板
开始演示
小车从同一斜面同一高度下滑在不同的水平面上运动，观察情况
实验观察
历史回顾　伽俐略理想实验
亚里士多德
(公元前384 - 322)
亚里士多德的研究
1
日常生活的经验
用力拉(推)物体，可使物体运动起来；
撤去拉(推)力，物体便会停下来。
没有外力作用，物体会停在一个地方；
结论：力是维持物体运动的原因
伽利略
(1564－1642)
伽俐略的研究
2
运动的物体之所以会停下来，是因为受到摩擦力的阻碍作用
物体的运动不需要力来维持
力是改变物体运动状态的原因
观看视频，总结实验事实
理想实验的魅力
永远运动下去
伽利略理想实验示意图
假如平面足够光滑(完全没有摩擦力)，滑块的运动情况会怎样？
A
B
C
D
E
v
θ
等高
(1)在伽利略的斜面实验的各个过程中(如图所示)，哪些可以通过实验完成？哪些是推理得出的？
思考与讨论
小球由静止状态从斜面上滚下，可以滚上另一斜面，是实验事实，可以通过实验完成，其余各个结论是由推理得出的，不可以用实验完成.
(2)伽利略理想实验用到了什么思想方法？
把实验和逻辑推理相结合
(3)伽利略理想实验的意义.
①第一次确立了物理实验在物理研究中的基础地位；
②揭示了力不是维持物体运动的原因.
伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的发现之一，而且标志着物理的真正开端
爱因斯坦
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，既不会停下来，也不会偏离原来的方向
笛卡儿
3
牛顿在伽利略等人工作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.
牛顿
4
1.如图所示为现代人们在实验室所做的伽利略斜面实验的频闪照片的组合图.实验中把小球从左侧斜面的某个位置由静止释放，它将冲上右侧斜面，频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的
A.小球冲上右侧斜面后做减速运动，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是正确的
B.小球最终也会在右侧水平面上停下来，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是
正确的
C.因为没有绝对光滑的斜面和水平面，所以伽利略提出的“如果没有摩擦力，小球将
在水平面上永远运动下去”的结论是荒谬可笑的
D.上述实验表明“如果没有摩擦力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的
两个小球间的距离依次减小；如果右侧斜面变成水平，频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两小球间的距离几乎相等.对于这个实验，以下叙述正确的是
√
小球冲上右侧斜面后做减速运动，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是错误的，故A错误；
小球最终也会在右侧水平面上停下来，是由于受到摩擦力的作用，故B错误；
因为没有绝对光滑的斜面和水平面，所以伽利略提出的“如果没有摩擦力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是一种理想的推论，但是却有着非常重要的现实意义，他开创了物理研究的新的方法，故C错误；
上述实验表明“如果没有摩擦力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的，故D正确.
牛顿第一定律
牛顿第一定律
1642年，伽利略逝世，1643年牛顿在英国诞生。牛顿是人类历史上最伟大的科学家。牛顿把伽利略、笛卡尔的正确结论总结成为牛顿第一定律，它是牛顿物理学的基石
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止
对牛顿第一定律的理解
1.物体不受外力时的状态是匀速直线运动状态或静止状态，说明什么？
2.外力的作用是迫使物体改变其运动，说明什么？
力不是维持物体运动的原因.
力是物体改变物体运动的原因。
3.牛顿第一定律能否用实验验证？
牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态，是一种理想化的状态，不能通过实验验证.
4.牛顿第一定律说明：一切物体都有保持原来_________________________的性质，这种性质叫惯性.所以牛顿第一定律又叫作______定律.
静止或匀速直线运动状态
惯性
2.关于牛顿第一定律，下列理解正确的是
A.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事物进行分析的产物，不可能用实验
直接验证
B.牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律
C.牛顿第一定律中提出的物体不受外力作用的条件是不可能达到的，所
以这条定律可能是错误的
D.向上抛出的物体，在向上运动的过程中，一定受到向上的作用力，否
则不可能向上运动
√
牛顿第一定律是利用逻辑思维对事物进行分析的产物，不可能用实验直接验证，但这条定律是正确的，A正确，C错误；
牛顿第一定律反映了物体不受外力时的运动规律，B错误；
向上抛出的物体，由于惯性继续向上运动，D错误.
惯性与质量
惯性
一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质
1.说一说你对惯性是如何理解的？是不是静止的物体有惯性而运动的物体没有惯性？是不是速度大的物体惯性大、速度小的物体惯性小
(2) 惯性是物体的固有属性，惯性大小与物体的运动状态无关。不论物体运动与否、受力与否，都具有惯性。
(1) 一切物体都具有惯性。
鸡蛋为什么会落在水杯里？
观察与思考
运动员离开跳台后为什么向前飞行？
观察与思考
惯性的应用——厉害了我的货车司机
观察与思考
防止惯性造成的伤害——安全带
安全带
安全气囊
乘车时为什么要系安全带？
观察与思考
惯性与质量
质量大惯性大，质量小，惯性小
力相同时质量是物体运动状态改变难易程度的唯一因素。可见，描述物体惯性的物理量是质量
3.(1)飞机在投入战斗时有时要抛掉副油箱，这是为什么？
减小飞机的质量以减小惯性，使飞机有较好的机动性.
(2)汽车超载时遇到紧急刹车不容易停下来，为什么？
质量越大，惯性越大，运动状态越难改变.
4.试再列举一些生活中的一些例子，人们是如何利用惯性和如何防止惯性带来的危害的？
利用：(1)跳远时利用助跑，使自己跳得更远；(2)通过拍打可以让衣服运动，而灰尘由于惯性将离开衣服.
防止：(1)小型客车前排乘客要系安全带；(2)车辆运行时要保持距离.
3.(2022·玉林市高一期末)如图所示，在水平且足够长的上表面光滑的小车上，质量分别为2m、m的A、B两个物块随车一起以2 m/s的速度在水平地面上向右做匀速运动.若某时刻车突然停下，空气阻力不计，则下列说法正确的是
A.A与B可能会相碰
B.A与B不可能会相碰，因为B的质量较小，惯性较小，B比A的速度更大
C.由于A的质量较大，惯性较大，A、B间的距离逐渐减小，直至A与B相碰
D.由于惯性，A、B均保持2 m/s的速度做匀速运动，A与B不会相碰
√
因为小车上表面光滑，所以两个物块在水平方向上没有受到外力作用，当车突然停下时，由于惯性，两物块将保持2 m/s的速度不变而继续做匀速运动，不会相碰，故D正确.
4.(2022·江苏省响水中学高一开学考试)春秋末年齐国人的著作《考工记》中有“马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马对车不施加拉力了，车还能继续向前运动，这是关于惯性的最早记述.下列说法正确的是
A.“马力既竭”时马的惯性为0
B.“马力既竭”时车的惯性不变
C.马的拉力越大，车的惯性越大
D.马车速度越大，车的惯性越大
√
惯性大小只与质量有关，跟其他因素无关，车的质量不变，惯性不变，马有质量所以惯性不为0，故选B.
5.(多选)下列事例中(如图)，利用了惯性的是
A.图甲，跳远运动员在起跳前高速助跑
B.图乙，跳伞运动员在落地前打开降落伞
C.图丙，自行车轮胎制成不平整的花纹
D.图丁，铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转
√
√
牛
顿
第
一
定
律
目标一：历史足迹
目标二：牛顿第一定律
目标三：惯性与质量
亚里士多德
伽俐略
笛卡尔
牛顿
物体具体保持原来的匀速直线运动状态或者静止状态的性质
力不是维持物体
运动状态的原因
力是改变物体运动状态的原因
惯性定律
一切物体都具有惯性
惯性是物体的固有属性
质量是物体惯性大小的唯一量度

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