高一物理必修一第四章：4.1牛顿第一定律

第四章：牛顿运动定律§4.1牛顿第一定律“车为什么总要停下来？”踢出去的足球能永远飞行吗?刹车后的高速列车最终会怎么样?古希腊学者亚里士多德的观点如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用。如果这个力被撤销，物体就会停止运动。1.维持运动需要力吗？——维持运动需要力（公元前384年－公元前322年）意大利科学家伽利略的观点物体的运动并不需要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受到了摩擦阻力。——维持运动不需要力(Galileo,1564-1642)VS跨越时空的对话维持运动需要力维持运动不需要力伽利略的斜面实验以可靠的事实为基础，把实验与逻辑推理和谐地结合在一起，论证了运动是否需要力来维持……__________________________。如果运动物体不受力，它将推理：运动速度将保持不变_______________无休止地运动下去，理想状态：如果表面绝对光滑，物体受到的阻力为零。伽利略的斜面实验回顾历史，探究定律•伽利略理想实验模拟.swf伽利略：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将永远滚动下去。3.实验探究，得出结论回顾、思考：①静止的车、足球为什么运动起来？②运动的车、足球为什么停下来？回顾历史，探究定律笛卡尔：除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。这应成为一个原理，它是人类整个自然观的基础。(1596-1650)笛卡尔4.补充完善，形成定律回顾历史，探究定律笛卡儿补充了伽利略的认识，指出：如果运动物体不受力，它不会向左、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀速运动。牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理规律。伽利略：如果运动物体不受力，它的速度将保持不变。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。2.牛顿第一定律（力学基本定律之一）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，说明力不是维持物体运动的原因。（2）外力的作用是迫使物体改变其运动状态，说明力是使物体运动状态改变的原因。雨雪天气，很多道路要封闭雨雪天路滑，需慢速行驶用手指向下猛击纸条，使纸条抽出，可笔套依然不动，这是为什么？使笔套保持静止这一运动状态的原因是什么?人被绊倒后，为什么往前倒？3.惯性一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫惯性。运动状态一切物体静止匀速直线运动惯性：固体、液体、气体：静止或运动、快或慢、匀速或变速……任何情况惯性是物体固有的属性。推铅球生活中的惯性现象：投篮跳远喷泉利用惯性使锤头套紧向右拉动小车,当小车受阻碍而停止运动时,车上的木块为什么会向右倾倒?小车受阻碍前，木块随小车一起向右运动。小车由于受到阻碍突然停止运动，木块由于惯性仍然要向右运动，但因木块下部受到小车的摩擦力而静止，于是木块会向右倾倒。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。思考：1.如果没有特别的装置，UFO骤然停止时，外星人飞行员的命运是怎样的？2.人们想象外星人持有惯性消除器，用来消除自身的惯性，以便应对速度的迅速变化，你怎么看？美国空军UFO档案记载，1952.12.6黎明前，一架B29轰炸机在墨西哥湾上空训练时，一个很大的不明飞行物以4000km～15000km的时速靠近、经过、远离它。在目击描述中，不明飞行物能迅速增减速度，甚至还能骤然停止。再设情景，规律应用2.UFO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？汽车加速牛顿第一定律也叫惯性定律。惯性惯性定律（牛顿第一定律）区别联系运动规律物体的一种性质不受力条件下不需任何条件因为物体有惯性，在不受力时才能保持静止状态或匀速直线运动状态，因此牛顿第一定律又称为惯性定律。巩固1.牛顿第一定律内容：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。2.惯性：物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质叫惯性。注意：（1）牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的。（2）牛顿第一定律阐明了力和运动的关系，当物体受到力的作用时，它的运动状态会发生改变，因此力是改变物体运动状态的原因。（3）惯性是物体的属性，它与物体是否受力，是否运动，运动状态是否改变等均无关。（4）惯性和力是两个实质完全不同的概念。力是物体对物体的作用，惯性是物体本身固有的一种性质，它与外界因素无关。（5）把物体惯性的表现说成是物体受到“惯性力”或者说“物体受到了惯性”是错误的。（6）惯性的大小只与物体的质量有关，质量大的物体惯性也大。1.关于惯性，下面说法正确的（）A.一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。B.射出的子弹离开枪口继续高速前进，是因为子弹受到惯性的作用。C.汽车关闭发动机后还能继续前进是由于汽车的惯性大于它受到的阻力。D.一切物体在任何情况下都具有惯性。D巩固练习2.一氢气球吊着一重物以１米／秒的速度匀速竖直上升，在上升过程中，吊物体的绳子突然断了，则在绳子断开后物体（）A.立即下落，且速度越来越快B.立即匀速下落C.由于惯性，物体以１米／秒的速度匀速上升D.先上升一段距离再下落，下落时速度越来越快D3.公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带。汽车安全带的作用是（）A．防止惯性的产生B．防止汽车启动时把人从后面甩出去C．防止汽车速度突然增大时人向前“冲去”D．急刹车时，对人体运动起到缓冲作用D4.当用小棒猛击塑料板时,看到什么现象？5.木块随小车一起向右运动,当小车被挡板挡住时，有什么现象？