•第八章 运动和力
•第1节 牛顿第一定律
维持运动需要力吗?
• 你一定有过这样的生活经验:在平地上骑自行车的时候,
即使不踩踏板,车会前进一段距离,但因为没有继续用
力,它最终还是要停下来。生活中常会遇到这类现象。
例如:关闭的发动机的列车会停下来
自由摆动的秋千会停下来
还有打出去的球也会停下来
2000多年前,古希腊哲学家亚里士多德根据当
时人们对运动和力的关系的认识提出一个观点:
一、历史回顾
1、亚里士多德的观点:
必须有力作用在
物体上,才能使
物体保持运动状
态。
力是维持物体运
动的原因
2、伽利略理想实验
物体的运动不需
要靠力来维持
物体的运动
不需要靠力
来维持
两种说法哪个是正两种说法哪个是正
确的?确的?
力是维持物体运动
的原因
实验次数 表面材料 阻力大小 滑行距离
1 毛巾
2 粗布条
3 木板
最大 最短
较长较大
最长较小
二 探究:阻力对物体运动的影响
1. 结论:平面越光滑,小车运动的距离越———,说明小车
受到的阻力越——— ,速度减小得越———。
探究:阻力对物体运动的影响
长
小 慢
运动的车减速并最终停下来的原因是受到摩擦阻力的作用。
1、为什么每次都要让同一小车从同一斜面、同一高度由
静止释放?
2、小车在平面上滑动的路程与什么因素有关?有何关系
?
3、小车为什么最终会停下来?(小车停下来的原因是什
么?)
【分析论证
】
请思考下列问题:
实验
次数
表面材料 阻力大小 滑行距离
1 毛巾
2 粗布条
3 木板
最大 最短
较长较大
最长较小
?阻力为零想象想象 光滑表面光滑表面
如果我们想像一下,假设小车是
在光滑的水平表面(没有了摩擦阻力)
运动,推理一下,小车会如何运动下
去?
实验结论
:物体的运动不需要力来维持
这个结论是通过实验进行证实的吗
?
这个结论是建立在可靠的事实基础之上,通过科学推理
而得到的,它不可能通过实验来证实,但是它的结论是
符合科学道理的。
牛顿总结了前人的经验,
指出了加速和减速的原因是什
么,并指出了这个原因跟运动
的关系,这就是牛顿第一定律。
艾萨克 牛顿 (Issac
Newton, 1642年
~1727年 )
一切物体在没有受到力的作用时,总保持静
止状态或匀速直线运动状态。
三、牛顿第一定律牛顿第一定律
1)一切物体都遵守牛顿第一定律。
4)物体的运动不需力来维持。
5)牛顿第一定律不可能用实验直接验证。
2)“牛顿第一定律”表达了物体不受外力时的运动
规律
3)物体不受力时,原来静止总保持静止,原来运动就总保
持原来的速度和方向匀速直线运动下去。物体具有这种
把原来运动状态保持下去的性质。
力是改变物体运动状态的原因。
力不是物体运动的原因。
力与物体运动有什么关系?
力到底对物体运动有什么影响?
例题分析:
例1.正在做曲线运动的物体,若它所受到的外力同时消失,
那么它将( )
A.物体立即停下来
B.物体继续做曲线运动
C.物体将做匀速直线运动
D.物体将改变运动方向
C
例2.关于力和运动的关系,下列说
法正确的是( )
A.物体受力才会运动
B.力使物体的运动状态发生改变
C.停止用力,运动的物体就会停止
D.力是使物体保持静止或匀速直线
运动状态的原因
B
【例1】用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动,
当绳子突然断裂,小球将 [ ]
A.保持原来的圆周运动状态.
B.保持绳断时的速度作匀速直线运动.
C.小球运动速度减小,但保持直线.
D.以上三种都有可能.
【分析】原来小球受绳拉力作用在作圆周运动,当绳子
突然断裂,小球在光滑水平方向上就没有再受到力了,
因此小球将保持绳断时刻的速度大小和方向而运动.
B
有关牛顿第一定律的例题
【例2】下列说法正确的是 [ ]
A.物体不受力作用就一定静止.
B.物体不受力作用就一定是匀速直线运动.
C.物体受力才能运动.
D.以上说法都是错误的.
【分析】牛顿第一定律指出,物体不受外力作用时,物体
将保持静止或匀速直线运动.说明物体可以有两种表现状
态,同时也说明物体不受力时也能运动,力不是维持物体
运动的原因.
D
1.关于伽利略理想实验,以下说法正确的是( )
A.完全是理想的,没有事实为基础
B.是以可靠事实为基础的,经科学抽象深刻反映自然规
律的
C.没有事实为基础,只是理想推理
D.以上说法都不对
B
课堂练习:
2.伽利略的斜面实验证明了( )
A.要物体运动必须有力的作用,没有力的作用的物体将静止
B.要物体静止必须有力的作用,没有力的作用的物体就运动
C.物体不受外力作用时,一定处于静止状态
D.物体不受外力作用时总保持原来的匀速直线运动状态或静
止状态
D
3.关于牛顿第一定律的说法中正确的是( )
A.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.物体运动需要靠力来维持
C.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又
揭示了运动速度改变原因
D.牛顿第一定律反映物体不受外力作用时的运动规律,即始
终处于匀速直线运动状态
C
三、牛顿第一定律的重要贡献是:
(1)力不是维持物体运动的原因
(2)力是改变物体运动状态的原因。
一、人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。
物体在不受力时的运动规律,它是经过亚里士多德对人们近
两千年的思想束缚,伽利略的科学推理,才最终由牛顿分析
事实,总结,概括,推理出牛顿第一定律。
小结:
二、牛顿第一定律:
一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运
动状态或静止状态。
从牛顿第一定律知道,物体有保持匀速直线运动状态和
静止状态的性质.得到惯性的概念:任何物体都有保持匀速
直线运动状态或静止状态的性质,物体的这种性质叫做惯性.
因此牛顿第一运动定律也叫惯性定律.
四、惯 性
1. 惯性是物体本身的一种属性,一切物体都有惯性,即无
论物体是静止还是运动,无论物体是受力还是不受力,在任
何时候,任何状态下都具有惯性.
2. 惯性不是力,在解答问题时,只能说“由于惯性” 、
“具有惯性”.而不能说“受到惯性” 、 “由于惯性的
作用” 、 “克服惯性”等,否则就将惯性和作用混为一
谈.
3. 所有的物体都有惯性,但不同物体的惯性大小是不同的,
物体的惯性只与物体的质量有关,物体的质量越大,惯性越
大;物体的质量越小,惯性越小,质量是物体惯性的量度.
请用惯性知识解释:
当汽车刹车时,人的脚底由于摩擦而随之静止,人的上身
由于惯性,会保持继续向前运动的状态,所以刹车或减速
时,人会前倾。
当汽车加速时,人的脚底由于摩擦而随之静止,人的上
身由于惯性,仍保持原来慢速行驶的运动状态,所以加速
时,人会后仰。
那么下图中,汽车做什么运动?
汽车加速
惯性的理解
(1)惯性是物体本身的一种属性,一切物体都有惯性,与外界
条件无关。与物体的状态、与物体是运动还是静止、与质量的
大小、与物体是否受力、速度的大小等外界条件无关。
(2) 惯性不是力,力是物体对物体的作用,而惯性是物体本身
固有的一种属性。
(3)物体的惯性只与物体的质量有关。所有的物体都有惯性,但
不同物体的惯性大小是不同的,物体的质量越大,惯性越大;物
体的质量越小,惯性越小。
铁锹送物、 人被石头绊倒、 打击棋子、
跳远、
例:
惯 性 现 象
车启动或加速时往后倒、刹车或减速时往前倒、
洗衣脱水、抖落衣服上的灰尘、投球、
人竖直跳起后落回原地------
问题一:运动物体有惯性,静止物体没有惯性?
问题二:运动速度大的物体惯性就大呢?
问题三:“惯性”是不是就是“惯性定律”?
不是,惯性是物体本身固有的一种属性,它跟物体受不受外
力无关。惯性定律是物体在某个特定的环境(不受外力)下具有
惯性的表现
错,惯性与物体的运动状态无关
错;决定惯性的唯一量度就是质量
问题四:惯性是一种特殊的力吗?
不是;惯性是物体本身固有的一种属性,而力
是物体之间的相互作用。
1、交待研究对象原状态。
2、物理过程(突然发生的情况)
3、研究对象由于惯性要保持原状态
甲图:静止的小车和木块
突然受到拉力时,小车和
木块的底部一起向前运动,
木块上部由于惯性仍保持
静止状态,所以会向后倾
倒。
乙图:运动的小车和木块遇到障碍物,小车和木块底部
突然停止,木块上部由于惯性仍然保持运动,所以小木
块会向前倾倒。
解释惯性现象的方法:
回
6、防止惯性带来的危害
车限载限速
保持车距
系安全带
1.关于牛顿第一定律的下列说法中,正确的( )
A.牛顿第一定律是实验定律
B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C.惯性定律与惯性的实质是相同的
D.物体的运动不需要力来维持
B DB D
2.关于伽利略的理想实验,说法正确的是
A. 只要接触面比较光滑,物体在水平面上就能匀
速运动下去
B. 这个实验实际上是永远无法做到的
C. 利用先进仪器就能使实验成功。
D. 虽然是想象中的实验,但它是建立在可靠的实
验基础上的
((B DB D))
3.下列关于惯性的说法中,正确的是
A.物体只有在静止时才具有惯性
B.物体运动速度越大,其惯性也越大
C.太空中的物体没有惯性
D.不论物体运动与否,受力与否,物体都
具有惯性
(D)
4、下列哪些现象是利用惯性的( )
A.拍打衣服时,灰尘脱离衣服
B.司机和前排的乘客要系安全带
C.洗完手后,用力甩掉手的水滴
D.跳远运动员起跳前要尽力助跑
A C D
5.火车在平直轨道上匀速前进,在密闭没有空气流动的车
厢内点燃一支香,则车里乘客看到香所冒出的烟的运动情
况是
A.一边上升一边向前飘
B.一边上升一边向后
C.只是上升,不向任何一边飘
D.无法确定
((CC))
6.长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一
人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在
A.手的后方 B.手的前
C.落在手中 D.无法确定
((CC))
1.关于惯性,以下说法正确的是 ( )
A.静止的物体没有惯性,运动的物体才有惯性
B.物体运动速度越大,其惯性越大
C.物体惯性的大小与运动状态有关
D.任何物体在任何情况下都有惯性
2.一位旅客在匀速直线前进的轮船的甲板上
竖直向上跳起,这位旅客的落地点(不计空气阻
力) ( )
A.在起跳点之后 B.在起跳点之前
C.仍在起跳点 D.无法确定
练 习
D
C