第四章 牛顿运动定律
§4.1 牛顿第一定律
梦幻与困惑
力与运动关系
探究1
结论：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止。
一历史的回顾 ：亚里士多德
哈佛大学的校训：让柏拉图与你为友，让亚里士多德与你为友，更重要的，让真理与你为友
黑格尔称其为人类的导师
恩格斯称其为最博学的人
力是维持物体运动的原因
这种认识一直延续了两千多年!
研究方法：“直觉+观察”
猜想与推断：
小球在水平面上运动，若没有摩擦阻力，球
将永远运动下去。
一历史的回顾 ：伽利略
依据？
实验求证与推断：
毛巾 最大 最短

一历史的回顾 ：伽利略
伽利略的斜面实验
粗布条 较小 较长
较光滑木板 最小 最长
推理想象 光滑表面 为零 无限长

伽利略理想实验最大的贡献是--毁灭直觉观点，开创新的研究方法。

伽利略理想斜面实验
一历史的回顾 ：伽利略
理想实验的研究方法
猜想与推断：
小球在水平面上运动，若没有摩擦阻力，球
将永远运动下去。
一历史的回顾 ：伽利略
依据？
力不是维持物体运动的原因
实验求证与推断：
研究方法：“实验+科学推理”
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，既不停下来也不偏离原来的方向。
一历史的回顾 ：笛 卡儿
研究方法：“直觉+严密的数学推理”
不受力物体将以原速不停不偏地运动下去
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。
一历史的回顾 ：牛顿
研究方法：“高度慨括+科学抽象”
力是改变物体运动状态的原因
模拟理想实验---气垫导轨
气泵
导轨
滑块
实验表明：滑块在阻力非常小的水平气垫层上做匀速直线运动，直到碰上轨道边上弹簧受力后才改变其运动状态。
四位科学家的观点与研究方法及结论
一历史的回顾
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。
二牛顿第一定律
牛顿第一定律
表明：（1）
一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性。
一切物体在任何状态下都有惯性
惯性是物体的固有属性
牛顿第一定律又叫
惯性定律
探究2
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。
二牛顿第一定律
牛顿第一定律
表明：（2）
除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
探究2
物体不受力的规律
物体不受外力时，物体处于静止或匀速直线运动状态。
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。
二牛顿第一定律
牛顿第一定律
表明：（3）
除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
探究2
力不是维持物体运动速度的原因
力是改变物体运动状态原因
力是产生加速度的原因
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。
（1）一切物体都有惯性，惯性是物体的固有属性，质量是物体惯性大小的量度，惯性与运动状态无关。
（2）力不是“维持”而是“改变”物体运动状态的原因。
定律反映的3个内涵
确定了力的含义
明确了惯性的概念，阐述了物体不受力的规律
（3）力是产生加速度的原因。
揭示了力和运动的关系
质量是物体惯性大小的量度，惯性与运动状态无关。
三惯性与质量
二、牛顿第一定律：
一、历史的回顾：
亚里士多德→
伽利略→
笛卡尔→
牛顿
三、惯性与质量
质量是物体惯性大小的量度。
牛顿第一定律
小结
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。
悬空的热气球和近地大气层一起随地球转动，由于惯性，飘悬在高空的热气球与对应地面相对静止，所以无法环游世界。
减少质量，惯性小，便于改变运动状态
惯性所至
交通部门规定：在车辆前排乘坐的人必须系好安全带。请从物理学的角度加以说明。
思考与讨论
1、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.手的前方 （ ）
C.落在手中 D.无法确定
C
课堂训练
2.做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻
重力突然消失，物体的运动情况是 （ ）
A.悬浮在空中不动 B.速度逐渐减小
C.保持一定速度向下匀速直线运动 D.无法判断
C