牛顿第一定律亚里士多德
第6章 第1节 牛顿第一定律
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一、力与运动状态
1．亚里士多德的观点 有外力的作用物体才有速度，要维持物体的运动速度就需要外力。 2．伽利略的观点 (1)理想实验(如图 6-1-1)：小球沿光滑斜面从左侧 图 6-1-1 某一高度滚下，无论右侧坡度如何，都会上升到几乎 等高 的地方。 (2)结论：维持物体的运动不需要 外力 。
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2．合作探究——议一议 (1)伽利略认为力是改变物体运动状态的原因，这里的运动状态改
变指的是什么？ 提示：物体运动速度的改变。 (2)网球和乒乓球比较，用同样大小的力，乒乓球抽杀的速度比网 球快得多，这是什么原因？ 提示：乒乓球质量小，惯性小，状态容易改变。
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有实验依据，但无法用实验直接验证，故 A 错误，B 正确。理
想实验是人们在思想中塑造的理想过程，与建立质点模型的思
维方法一样，故 C 正确。静止的物体可能不受外力，也可能受
外力但合外力为零，故 D 错误。
答案：BC
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2．根据牛顿第一定律，下列说法中正确的是
()
A．人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落到
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3. 如图 6-1-4 所示，一个劈形物体 M 放在固定的粗糙 斜面上，劈形物体上表面水平，在劈形物体的上表 面上放一光滑的小球 m，劈形物体沿斜面从静止开 图 6-1-4 始下滑，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( ) A．沿斜面向下的直线 B．竖直向下的直线 C．无规则曲线，其轨迹无法确定 D．抛物线
物理知识点总结：牛顿第一、第二、第三定律
牛顿第一定律1．历史上对力和运动关系的认识过程：①亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。
②伽利略的想实验：否定了亚里士多德的观点，他指出：如果没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。
③笛卡儿的结论：如果没有加速或减速的原因，运动物体将保持原来的速度一直运动下去。
④牛顿的总结：牛顿第一定律2．伽利略的“理想斜面实验”程序内容：①(事实) 两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面②(推论) 如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度。
③(推论) 减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。
④(推论) 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平，小球沿水平面做持续的匀速直线运动。
⑤(推断) 物体在水平面上做匀速运动时并不需要外力来维持。
此实验揭示了力与运动的关系：①力不是．．维持物体运动的原因，而是．．改变物体运动状态的原因，物体的运动并不需要力来维持。
②同时说出了一切物体都有一种属性(运动状态保持不变．．．．的属性)只有受力时运动状态才改变。
这种运动状态保持不变．．．．的属性就称作惯性。
即：一切物体具都有保持．．原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，这就是惯性。
3．对惯性的理解要点：①惯性是物体的固有属性，即：保持原来运动状态不变的属性，不能克服，只能利用。
与物体的受力情况及运动状态无关。
任何物体,无论处于什么状态,不论任何时候，任何情况下都具有惯性。
②惯性不是力，惯性是物体的一属性(即保持原来运动不变的属性)。
不能说“受到惯性”和“惯性作用”。
力是物体对物体的作用，惯性和力是两个绝然不同的概念。
③物体的运动状态并不需要力来维持，因此惯性不是维持运动状态的力.④惯性的大小：体现在运动状态改变的难易程度，(即是保持原来运动状态的体领强弱)，,其大小由质量来决定。
质量是惯性大小的唯一量度。
质量大，运动状态较难改变，即惯性大。
⑤惯性与惯性定律的区别：惯性：是．保持原来运动状态不变的属性．．惯性定律：(牛顿第一定律)反映．．物体在一定条件下(即不受外力或合外力为零)的运动规律．．．．牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出了三条运动定律(称为牛顿三大定律)奠定了力学基础4．牛顿第一定律内容：一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
牛顿第一定律发展史
牛顿第一定律发展史1590年，25岁的伽利略对亚里士多德的一个经典理论：如果把两件东西从空中扔下，必定是重的先落地，轻的后落地提出了怀疑。
伽利略认为不管是轻的还是重的，他们从高空落下时，都同时落地。
当时亚里士多德的思想被奉为金科玉律，自然没有人相信伽利略的话，于是伽利略决心搞一次实验，让人们亲眼看看。
这天，年轻的伽利略宣布要在比萨斜塔上进行一次试验，一些教授大为不满，便一起到校长面前告状。
校长听了也很生气，但转念一想，这样也好，让他当众出出丑，也好杀杀他的傲气。
当伽利略左手拿一个铁球，右手拿要重十倍的另一个铁球爬上斜塔七层的阳台时，塔下已是人头攒动，比萨大学的校长、教授、学生，还有许许多多看热闹的市民。
就在这时，还是没有一个人相信伽利略会是对的。
伽利略将身子从阳台上探出，当他两手同时撒开时，只见两只球从空中落下，齐头并进，眨眼之间，"咣当"一声，同时落地。
塔下的人，一下子都懵了。
先是寂静了片刻，接着便嗡嗡地嚷作一团。
这时，伽利略从塔上走下来。
校长和几个老教授立即将他围住说："你一定是施了什么魔术，让两个球同时落地，亚里士多德是绝对不会错的。
"伽利略说："不信，我还可以上去重做一遍，这回你们可要注重看着。
"校长说："不必做了，亚里士多德是靠道理服人的。
重东西当然比轻东西落得快。
这是公认的道理。
就算你的实验是真的，但它不符合道理，也是不能承认的。
"伽利略说："好吧，既然你们不相信事实，一定要讲道理，我也可以来讲一讲。
就算重物下落比轻物快吧，我现在把两个球绑在一起，从空中扔下，按照亚里士多德的道理，你们说说看，它落下时比重球快呢还是比重球慢？"校长不屑一答地说道："当然比重球要快！因为它是重球加轻球，自然更重了。
"这时一个老教授忙将校长的衣袖扯了一下，挤上前来说："当然比重球要慢。
第四章 1 牛顿第一定律
1牛顿第一定律[学习目标] 1.理解牛顿第一定律的内容和意义。
2.明确惯性的概念，会用惯性解释有关现象。
3.知道质量是惯性大小的唯一量度。
一、亚里士多德的运动理论亚里士多德认为地面上的物体唯有依靠推、拉等外力的不断作用才能使它们运动起来。
外力一旦消失，受迫运动也就停止了。
二、伽利略的研究工作1．理想实验：如图所示，让一个小球沿左斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。
如果没有摩擦，小球将到达与左斜面同样的高度。
减小右斜面的倾角，小球运动的距离更长，但所达到的高度相同。
当右斜面最终变为水平面，并且没有任何阻碍时，小球将永远运动下去。
2．推理结论：原来运动的物体，如果没有其他物体的作用，将会一直保持运动下去。
3．笛卡尔的观点：不受其他物体作用时，原来运动的物体将会做匀速直线运动。
三、牛顿第一定律惯性1．牛顿第一定律的内容：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。
2．惯性(1)物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。
牛顿第一定律也被叫作惯性定律。
(2)惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。
四、质量是惯性大小的量度物体惯性大小仅与质量有关，质量是物体惯性大小的唯一量度，惯性大小与物体是否运动、运动快慢等因素均无关。
1．判断下列说法的正误。
(1)伽利略的理想实验是永远无法做到的。
(√)(2)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因。
(×)(3)由牛顿第一定律可知，做加速直线运动的物体所受外力全部消失时，物体立刻静止。
(×)(4)物体从竖直向上运动的气球上掉落后，立即向下运动。
(×)(5)速度越大，物体的惯性越大。
(×)(6)受力越大，物体的惯性越大。
(×)2．前进中的大巴车突然刹车时，乘客向________(选填“前”或“后”)倾倒；在匀速直线运动的火车上竖直跳起，人会落在________(选填“原来位置”“原位置前”或“原位置后”)。
牛顿第一定律
11
力与运动关系的探究
——牛顿（Isaac Newton 1643-1727)
牛牛顿顿第第一一定定律律：： 一切物体总保持匀速直线运动状态
或静止状态,直 除到非有作用外在力它迫上使面它的改外变力这迫种 状使它态改为变止这。种状态。
意义 （1）揭示了力和运动的关系
（2）明确了惯性的概念惯来自——是物体的固有属性。惯性——大小只决定于物体的质量。
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中国古代对运动和力的认识
“力，刑之所以奋也。” —春秋战国时期《墨经》
“马力既竭，辀犹然一取焉。” —战国时期《考工记》
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思考
力——产生加速度的原因 质量——惯性大小的量度 那么，物体运动的加速度与力、 质量有什么定量的关系呢？
爱因斯坦的评价：伽利略 的发现以及他所应用的科 学推理方法是人类思想史 上最伟大的发现之一，而 且标志着物理学的真正开 端，他成为整个近代科学 之父。
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力与运动关系的探究
——笛卡儿 ( Descartes 1596-1650）
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直 线运动，既不停下来也不偏离原 来的方向。
—《—自《然自哲然学哲的学数的学数原学理原》理》
12
牛顿第一定律（惯性定律）
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外力迫使它改 变这种状态。
意义
（1）揭示了力和运动的关系 （2）明确了惯性的概念
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惯性现象分析
落水狗
液体具有惯性
牛顿第一定律（惯性定律）
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外力迫使它改 变这种状态。
《牛顿第一定律》 讲义
《牛顿第一定律》讲义一、牛顿第一定律的发现历程在人类对物体运动的探索历史中，牛顿第一定律的出现具有划时代的意义。
早在古希腊时期，哲学家亚里士多德就对物体的运动提出了自己的观点。
他认为，物体的运动需要力来维持，如果没有力的作用，物体就会停止运动。
这个观点在很长一段时间内被人们所接受，直到伽利略的出现。
伽利略通过一系列的实验和观察，对亚里士多德的观点提出了质疑。
他设计了一个斜面实验，让小球从一个斜面滚下，然后在另一个斜面上上升。
通过改变斜面的坡度和表面的光滑程度，他发现，只要斜面足够光滑，小球几乎可以到达与原来相同的高度。
这个实验表明，物体在水平面上运动时，如果没有摩擦力的作用，它将保持匀速直线运动。
笛卡尔在伽利略的基础上，进一步完善了对物体运动的描述。
他认为，如果没有其他原因，运动的物体将沿着直线做匀速运动。
最终，牛顿在前人的基础上，总结归纳出了牛顿第一定律：任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。
二、牛顿第一定律的内容解析牛顿第一定律包含了两个重要的概念：惯性和力。
惯性是物体保持原有运动状态的性质。
也就是说，一个静止的物体具有保持静止的惯性，一个运动的物体具有保持运动的惯性。
惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。
例如，一辆重型卡车比一辆小汽车更难改变其运动状态，因为卡车的质量更大，惯性也就更大。
力则是改变物体运动状态的原因。
当物体受到力的作用时，它的速度大小、方向或者两者都会发生改变。
如果物体所受的合力为零，那么它将保持原来的运动状态不变。
三、牛顿第一定律的适用范围牛顿第一定律并非在所有情况下都适用。
它是在惯性参考系中成立的。
惯性参考系是指相对于地球做匀速直线运动或者静止的参考系。
在非惯性参考系中，牛顿第一定律就不再适用了。
例如，在加速行驶的汽车中，放在车内的物体似乎会向后滑动，这是因为汽车是非惯性参考系。
但如果以地面为参考系，物体的运动就可以用牛顿第一定律来解释。
【物理名人故事】牛顿第一定律
亚里士多德生平亚里士多德（Aristoteles，前384－前322）古希腊哲学家、科学家。
诞生在斯塔基拉希腊移民区。
曾经跟随父亲学医。
18岁时，被送到雅典，进入柏拉图（前427－前347）学园学习。
成为柏拉图的得意门生，但是他的许多学术观点跟柏拉图并不相同。
他喜欢独立思考，对于老师传授的知识，他都要寻根究底地仔细研究，绝不盲从。
他说：“教师是可敬的，但真理更可贵。
”公元前347年，柏拉图逝世。
4年以后，亚里士多德被国王腓力召去做王储亚历山大的教师，因此他在马其顿居住了7年。
亚历山大当政后，年近半百的亚里士多德又回到了雅典。
公元前335年，亚里士多德在雅典创建了一所名为吕克昂的学校，建立了有名的学派，即后人称为逍遥派。
他在校教书12年，同时对植物、动物、天文、气象、数学和物理等方面进行了研究，并将研究结果，写成许多书。
据说有一段时间里，在他手下工作的有1 000名学者，帮助他编辑各种科学著作。
亚里士多德一生的著作有1 000部之多，他研究成果之多、范围之广，是前无古人的。
研究科学论证和公理推导形式的逻辑学著作，如《分析前篇》《分析后篇》《范畴学》《对诡辩的驳斥》等等，在古代就被汇集成为《科学的工具》。
《动物志》《动物的构成》《动物的起源》《动物的活动》等著作，直到19世纪还吸引着科学界。
他的《心灵》为心理学奠定了基础。
他研究物理及相邻自然科学的著作更为恢弘，有《物理学》《天论》《论生天》《气象学》《力学问题》及14卷巨著《玄学》（意思是“物理之后”）。
亚里士多德力图以世界的本来面目来说明各种自然现象，这是他的进步之处。
但由于当时研究物理只是依靠直觉和思维来进行，所以他的很多关于物理方面的论述，显然今天看来是错误的，然而在当时，能够摆脱神的意志，特别是形成一套自圆其说的体系，这是很不简单的。
亚里士多德曾经说过：“我没有现成的根据，没有可照抄的模型，我是一个开拓者，所以我是很渺小的。
我希望读者诸君承认我已成就的，原谅我未能成就的。
牛顿第一定律
4.1 牛顿第一定律
假如说我比某些人看得远某些,那是因为我站 在巨人旳肩膀上。
-------牛顿
历史旳足迹……
1、在研究力和运动旳关系上有 哪些代表人物？
2、每位科学家对力和运动旳关 系是怎样认识旳？
3、伽利略是怎样证明其观点旳？
亚里士多德 （前384—前322）
世界古代史上最伟大旳哲学 家，科学家和教育家。他旳著 作，一是前人旳知识积累；二 是助手们为他所作旳调查和发 觉；三是他自己独立旳看法。 内容涉及天文学，动物学，胚 胎学，地理学，地质学，物理 学，解剖学，生理学。他死后 旳几百年里，没有一种人像他 那样，对知识有过系统旳考察 和全方面掌握，恩格斯称他是 “最博学旳人”。
• 1速度方向不变，只有大小变化 • 2速度大小不变，只有方向变化 • 3速度大小和方向都变化
运动状态旳变化
物体运动状态旳标志是速度。 运动状态是否变化由速度衡量。 速度变化了，我们就说运动状态 变化了。 （速度是矢量，大小和方向）
课堂训练
1、下列有关惯性旳说法中,正确旳是
A.物体只有在静止时才具有惯性 D
பைடு நூலகம்
无关原因
• 速度大小， • 质量是惯性 运动情况， 大小旳唯一 受力情况等 量度 无关
惯性旳体现
• 1当物体不受外力或者所受合外力为零 时，惯性体现为保持原来旳运动状态 不变化，原来静止旳物体保持静止， 原来运动旳物体保持原来旳速度继续 运动。
• 2当物体受到外力作用时，惯性体现为 变化运动状态旳难易程度，惯性越大， 运动状态就越难变化。
一切物体总保持匀速直线运动状态或 静止状态,除非作用在它上面旳力迫 使它变化这种运动状态.
对牛顿第一定律旳了解
• 物体在不受力时，总保持匀速直线运动 状态或者是静止状态——这种性质就叫 做惯性。 惯性只与物体旳质量有关
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牛顿第一定律亚里士多德
牛顿第一定律与亚里士多德的理论有很大不同。
牛顿第一定律又称惯性定律,它阐明:如果外力对物体的作用为零,则物体的运动状态不会改变。
物体的运动包括匀速直线运动、静止状态以及均匀圆周运动。
这表明物体有其内在的运动性或惯性,外力的作用仅仅是改变这种运动状态。
而亚里士多德的理论认为,运动必须有外力的作用。
如果外力消失,运动也会随之停止。
亚里士多德提出的“平稳运动”概念类似于匀速直线运动,但他认为要维持这种运动,仍需要不断施加外力。
两者的区别在于对运动状态的解释不同:
1. 牛顿第一定律说明物体有其固有的运动性或惯性,外力只是改变这种运动状态,而不需要外力的作用也可以保持运动。
亚里士多德认为运动必须有外力的作用,如果外力消失,运动也随之停止。
2. 对于匀速运动,牛顿定律说明它是一种自然状态,无需外力也可持续。
而亚里士多德认为匀速运动还需要不断施加外力才能维持。
3. 牛顿第一定律导出了动量守恒定律,而亚里士多德的理论并不承认动量守恒。
牛顿第一定律的提出,标志着经典力学体系的形成,它改变了人类对运动的传统理解,对后世产生了深远影响。
相比而言,亚里士多德的理论存在一定的缺陷和局限性,无法正确解释许多运动现象。
牛顿第一定律的理解,有助于我们深入认识物体运动的本质规律,它概括了经典力学的基本框架,其影响几乎贯穿整个经典理论物理。
了解
它与亚里士多德理论的区别,也有助于我们理解物理学发展的轨迹,牛顿定律在物理学史上的地位和贡献。
希望通过对两者的分析对比,能帮助大家更深入理解牛顿第一定律及其在科学史上的重要地位。
理解定律,也就理解了经典力学之基;理解历史,也就理解了科学之道。