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4.1牛顿第一定律


牛顿第一定律

牛顿第一定律
第一、二章研究的是物 体的运动
第三章研究的是物体的 受到的力 运动学 力学

思考:物体的运动和物体受到的力之 间有什么关系呢?

1.力与运动的关系
小实验:用力推动放在桌上的课本

有推力时
运动状态 运动

r />无推力时
静止

1.力与运动的关系
亚里士多德的观点: 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

结论:力是维持 物体运动的原因



亚里士多德 (Aristotle,前384-前322)

1.力与运动的关系
力是维持物体运 动的原因吗?
伽利略的观点:在
水平面上运动的物体所

以会停下来,是因为受
到摩擦阻力的缘故

伽利略 (Galileo,1564-1642)

1.力与运动的关系
理想斜面实验 B A E v C D

θ
物体的运动不需要力来维持

1.力与运动的关系
伽利略的理想斜面实验指出了:力不是 维持物体运动的原因,而只是改变物体运动 状态的原因 理想实验研究方法:以可靠的事实为基 础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次 要因素,从而更深刻的揭示自然规律。

1.力与运动的关系
讨论与思考: 现实生活中小球会做怎样 的运动?其原因是什么?
由于摩擦力的作 用,小球不可能回到 原来的高度,沿水平 面也不可能永远运动 下去

1.力与运动的关系
笛卡儿的观点:除非 物体受到外力的作用,否 则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。
笛卡儿 (Descartes,1596-1650)

2.牛顿第一定律
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.
牛顿 (Newton,1642-1727)

2.牛顿第一定律
(1)理解
①一切物体总保持匀速直线运动状态或 静止状态 力不是维持物体运动的原因 ②除非作用在它上面的力迫使它改变这 种状态 力是改变物体运动状态的原因

2.牛顿第一定律
③不受外力作用的物体是不存在的,牛顿第 一定律所描述的物体不受外力的状态,是 一种理想化状态,这种状态虽不能实现, 但在现实中却可以用合力为0的状态来代替 它,或者说合力为0与不受外力是等效的, 这样就使得牛顿第一定律在实际应用中有 了实际意义

2.牛顿第一定律(惯性定律)
一切物体都有保持原来的运动状 (2)惯性: 态不变的性质 ①一切物体都具有惯性
②惯性是物体的固有属性

思考:惯性的大小与什么因素有关呢?

2.牛顿第一定律(惯性定律)
思考:惯性的大小与什么因素有关呢?
只与质量有关

质量越大惯性越大,质量越小惯性越小
(3)惯性及对惯性的理解 惯性是一切物体的固有属性,与物体是 否受到外力、物体是否运动均没有关系,质 量才是惯性大小的唯一量度。

2.牛顿第一定律(惯性定律)
问题一:运动的物体有惯性,静止的物体没 有惯性? 错,惯性与物体的运动状态无关 问题二:运动速度大的物体惯性就大呢?
错,决定惯性的唯一量度就是质量 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

2.牛顿第一定律(惯性定律)
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。

3.牛顿第一定律的应用
(1)请你用惯性的知识来解释一下为什么当你奔跑时碰到 石块,必然是向前跌倒;而如果你脚踏西瓜皮,必然是向后 倒?
(2)高空中水平匀速飞行的轰炸机,每隔相同的时间投下一 颗炸弹,不计空气阻力,那么这些炸弹的运动轨迹是( A B、在空中的排列情况是一条抛物线 )

B、在空中的排列情况是一条竖直线
C、在空中的排列情况是一条水平线 D、落地点是不等间距的

3.牛顿第一定律的应用
(3)下列关于惯性的说法中,正确的是( D 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 )

3.牛顿第一定律的应用

(4)火车在长直水平轨道上匀速行驶,车厢内有一个 人向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为( ) D A.人跳起后,车厢内的空气给人一个向前的力,这力 使他向前运动 B.人跳起时,车厢对人一个向前的摩擦力,这力使人 向前运动 C.人跳起后,车继续向前运动,所以人下落后必定向 后偏一些,只是由于时间很短,距离太小,不明显而已 D.人跳起后,在水平方向人和车水平速度始终相同

有人设想,乘坐气球飘在高空, 由于地球的自转,一昼夜就能周游 世界,请你评价一下,这个设想可 行吗?
分析: 因为地球上的一切物体(包括地球周围的 大气)都随着地球一起在自转.气球升空后,由于 惯性,它仍保持原来的自转速度.所以升空的气球 与它下方的地面处于相对静止的状态.不可能使它 相对地球绕行一周的.
解答:这个设想不符合物理原理,不可行.


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