第四章 牛顿运动定律

§1 牛顿第一定律

思考
同学们通过阅读课本第一、二段

回答：亚里士多德关于力和运动的

关系的结论是什么？
亚里士多德
(Aristotle,前384-前322)
必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来.
力是维持物体运动
的原因。
物体的运动是不是一定需要力来维持？
利用讲桌上的器材,设计实验,分别研究：
⑴力推物动，力撤物很快停。
⑵力撤物逐渐停。
思考
实验探究
为什么会出现这两种现象呢？矛盾出在哪呢？
摩擦力
如果接触面非常光滑没有摩擦，运动的物体将会怎样？
实验猜想
运动的物体停下来的原因是摩擦力。如果没有摩擦，运动的物体会一直运动下去。
物体的运动不需要力来维持
伽利略
(Galileo,1564-1642)
为了说明自己的思想，伽利略设计了一个实验：让一个小球沿一个斜面从静止状态开始滚下，小球将滚上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。不断减小第二个斜面的倾角，将会发现，小球为了达到相同高度，将会滚得越来越远...这就是著名的伽利略斜面实验.
力不是维持物体的运动的原因！
物体不受力时，就会保持自己的速度不变。
笛卡儿
（R.Descartes,1596-1650）

明确指出：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。
力与运动到底有什么样的关系呢？
l、伽利略的观点。

2、笛卡儿的补充和完善。
3、牛顿第一定律。

4、对比三个人的观点，他们都是叙述力和运动关系的，谁的更全面？
总结前面得出：
力不是维持物体运动的原因。
物体不受力时，就会保持自己的速度不
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。
既然牛顿第一定律是最完善的，那么它从几个方面阐述了力和运动的关系？
1 内容 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 反映
(2)物体运动状态的改变需要外力。
牛顿第一定律
(1)物体不受外力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
牛顿第一定律可不可以直接用实验来验证？什么时候可以看作不受力并举例说明。
牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态，只是一种理想化状态，所以不能用实验来验证。
当物体受力但所受外力的合力为零时可以看作物体不受力。
1 内容 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 反映
牛顿第一定律
（或所受合外力为零）
(1)物体不受外力 时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
(2)物体运动状态的改变需要外力。
在初中学习中我们已经知道牛顿定律又叫惯性定律。
什么叫惯性？
惯性有什么样的特点呢？
能不能举个例子说明？
生活中惯性现象常见吗?
下面来观看一段影片
⑴一切物体都具有惯性；
⑵惯性是物体的固有属性，不论物体处于什么状态，都具有惯性。
一切物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性。
特点：
惯 性
物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，或者说，它们具有抵抗运动状态变化的“本领”。但是这种“本领”的大小是一样的吗？
物体抵抗运动状态改变的“本领”，与什么因素有关？请大家通过实例进行分析。
思考
惯性大小的有关因素
⑴一切物体都具有惯性；
⑵惯性是物体的固有属性，不论物体处于什么状态，都具有惯性。
一切物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性。
⑶惯性只与物体的质量有关。质量大,惯性大,物体的运动状态就难以改变。
特点：
惯 性
质量是惯性大小的唯一量度。
1 内容 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 反映
牛顿第一定律
⑶ 物体具有一种固有属性：惯性。
(1)物体不受外力(或所受合外力为零) 时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
(2)物体运动状态的改变需要外力。
举例说明生活中惯性的利与弊?
1 内容 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为止.
2 反映
⑶ 物体具有一种固有属性：惯性。物体的惯性大小完全取决于 质量，与其它因素无关。
牛顿第一定律
知识小结
(1)物体不受外力(或所受合外力为零)时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
(2)物体状态的改变需要外力。
⑴一切物体都具有惯性；
⑵惯性是物体的固有属性,不论物体处于什么状态，都具有惯性;
⑶惯性只与物体的质量有关。与其他任何因素无关，质量才是惯性大小的唯一量度。
3 惯性
质量是惯性大小的唯一量度。
牛顿第一定律有没有适用条件呢?
1.惯性参考系：不受力的物体会保持静止或匀速直线运动的状态的参考系。
2.非惯性系：以加速运动的火车为参考系，牛顿第一定律并不成立。
3.在研究地面物体的运动时，
一般可以把地面看作惯性系，
相对地面做匀速直线运动的
其他参考系，也可以看作惯
性系。
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

巩固训练一
惯性是物体的固有属性，不论物体处于什么状态，都具有惯性。

巩固训练二
以下说法中正确的是
A．牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律
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运动的结果
D．飞跑的运动员，由于通到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态


巩固训练三
观看动画解释现象？
巩固训练四：课堂讨论
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。
答：汽车紧急刹车时，突然减速，乘客由于惯性将会撞在前面而造成危险，系上了安会带就可以靠安全带的拉力而随汽车一起减速，避免危险。
巩固训练五：课堂讨论
有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球自转，一昼夜就能环游世界，这个设想可行吗？
答：因为地球上一切物体，（包括地球周围的大气）都随着地球一起运动，气球升空后，由于惯性，它仍保持原来随地球自转的速度，当忽略其他与地球有相对运动的作用而产生的影响时，升空的气球与它下方的地面处于相对静止状态，不可能相对地球绕行一周。
在一密封的车厢内，你有办法判定车厢是处于静止状态还是匀速直线运动状态吗？有办法判定车厢是否有加速度吗？能判断加速度的方向吗？
思考题
作业：
课本上练习第1题。
练习册。