伽利略的理想实验与牛顿第一定律
大学物理课件第二章质点动力学
m0g N
N
a’ B mg
联立解得
(m m0 )sin m cos sin a g, a ' g 2 2 m0 m sin m0 m sin
例题2 质量为m的快艇以速率v0行驶，关闭发动 机后，受到的摩擦阻力的大小与速度的大小成 正比，比例系数为k，求关闭发动机后 （1）快艇速率随时间的变化规律； （2）快艇位置随时间的变化规律
B
A
F
B
m0g
A
解：隔离两物体，分别受力分析， aA-地对楔块A N sin m0a
N
F ( N cos m0 g ) 0
N
对物体B（aB地 aB A aA地 ）
B
a
B-A
a
N sin m(aB A cos a)
A-地
mg
N cos mg m(aB A sin 0)
m0 m sin
(m m0 )sin 联立解得 a m cos sin g , aB A g 2 2 m0 m sin
B
A
F A a
解：隔离两物体，分别受力分析， 对楔块A N sin m0a N cos m0 g F 物体B相对楔块A以a’加速下滑
二、牛顿第二定律 1.动量： p mv
2.力的定义： dp d (mv ) F dt dt --牛顿第二定律(质点运动微分方程）
v c 物体质量为常量时：
dv F m ma dt
惯性演示实验
当锤子敲击在一大铁块上时，铁块下的手 不会感到有强烈的冲击；而当用一块木头取代 铁块时，木块下的手会感到明显的撞击。
伽利略的理想实验与牛顿第一定律
伽利略的理想实验与牛顿第一定律全章概述本章是在前面对运动和力分别研究的基础上的延伸——研究力和运动的关系，建立起牛顿运动定律。
牛顿运动定律是动力学的基础，是力学中也是整个物理学的基本规律，正确地理解惯性概念，理解物体间的相互作用的规律，熟练地运用牛顿第二定律解决问题，是本章的学习要求，也为进一步学习今后的知识，提高分析解决问题的能力奠定基础。
本章还涉及到了许多重要的研究方法，如：在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法；牛顿第二定律中的控制变量法；运用牛顿第二定律处理问题时常用的整体法与隔离法，以及单位的规定方法，单位制的创建等。
对这些方法要认真体会、理解，以提高认知的境界。
为了更扎实地理解牛顿第二定律，本章第二节安排了实验：探究加速度与力、质量的关系，并提供了参考案例，实验操作方便，规律性强，结论容易获得，控制变量法在此得到了实践。
第五节牛顿第三定律的研究引入了传感器――计算机的组合，现代气息浓厚，实验效果很好。
物理知识来源于生活，最终应用于生活，本章的后两节就是牛顿运动定律的简单应用。
★新课标要求（一）知识与技能1、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。
2、理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。
3、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度．（二）过程与方法1、培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断．正确的认识力和运动的关系．2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯．3、培养学生逻辑推理的能力，知道物体的运动是不需要力来维持的。
（三）情感、态度与价值观1、利用一些简单的器材，比如：小球、木块、毛巾、玻璃板等，来对比研究力与物体运动的关系，现象明显，而且更容易推理。
2、培养科学研究问题的态度。
3、利用动画演示伽利略的理想实验，帮助学生理解问题。
4、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。
伽利略的理想实验与牛顿第一定律PPT
2.下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是（
A.牛顿第一定律是实验定律 B.牛顿第一定律只是提出了惯性的概念
）
C.牛顿第一定律提出了当物体受到的合外力为零时，物 体将处于静止状态
D.牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运动规
律，又提出了力是改变物体运动状态的原因
【解析】选D.牛顿第一定律不是实验定律，A错；牛顿第
2.（2010·衡阳高一检测）下列关于对运动的认识不正 确的是（ ）
A.亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受 到力的作用时才会运动
B.伽利略认为力不是维持物体运动的原因
C.牛顿认为力的真正效果是改变物体的速度,而不仅仅是 使之运动 D.伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面 上的物体,一旦具有某一个速高一检测）关于惯性,下列说法
中正确的是
A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性 B.速度越大的物体惯性越大 C.已知月球上的重力加速度是地球上的1/6,故一个物体 从地球移到月球惯性减小为1/6
D.质量越大的物体惯性越大
【思路点拨】惯性是物体的固有属性,质量是物体惯性大 小的惟一量度.
一定律既提出了惯性的概念，同时又指出了物体运动状 态改变的原因，B错；牛顿第一定律提出了物体不受外力 作用时，物体将处于静止状态或匀速直线运动状态，所 以C错；综上所述，D选项是正确的.
3.（双选）由牛顿第一定律可知（ A.物体的运动是依靠惯性来维持的
）
B.力停止作用后,物体的运动就不能维持 C.物体做变速运动时,一定有外力作用
【典例1】（双选）关于牛顿第一定律的下列说法中,正
确的是 A.牛顿第一定律不能用实验来验证，是理想定律 B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 C.惯性定律与惯性的实质是相同的
《伽利略的理想实验与牛顿第一定律》教案 (1)
伽利略的理想实验与牛顿第一定律一、教学目标1、知识与技能：1．知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法．2．理解牛顿第一定律的内容及意义．3．知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象．2、过程与方法：1．观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系．2．通过实验加探对牛顿第一定律的理解．3．理解理想实验是科学研究的重要方法．3、情感态度与价值观：1．通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性．2．感悟科学是人类进步的不竭动力．二、教学内容剖析1、本节课的地位和作用：（内容简述：本节怎样承前启后，梗概知识及研究问题的方法，本节的地位等）2、本节课教学重点：1、伽利略的理想实验结论。
2、对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解．3、本节课教学难点：1．消除“力是维持物体运动的原因”的错误观点。
2．牛顿第一运动定律。
3、惯性概念的理解及应用。
三、教学思路与方法本节课以解决生活中的常见问题为主线，以多媒体中的动画为辅助手段，以实践、讨论、思考、总结为主要学习方式，教师逐步设置日常生活中常见的问题开展学习活动，达到教学的目的。
四、教学准备多媒体课件、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块、气垫导轨装置、伽利略针和单摆实验装置．五、课堂教学设计视野拓展在我国古代著作中，对于力和运动问题，已有一定的认识。
远在春秋时期成书的《考工记》就有这样的记载：“马力既竭，辀犹能一取也。
” 就是说，马已停止用力，车还能向前走一段距离。
这里虽然没得出惯性的概念，但是已经注意到了惯性现象。
在《墨经》里，还给力下了一个明确的定义。
在《经上》第21条里说：“力，行之所以奋也”。
这里的“行”就是“物体”，“奋”字在古籍中的意思是多方面的，像由静到动、动而愈速、由下上升等都可以用“奋”字。
经文的意思是说，力是使物体由静而动、动而愈速或由下而上的原因。
在《经说》里又说：“力，重之谓。
八年级物理上册第八单元牛顿第一定律教案
八年级物理学科第八章教案（2）“没有受到力的作用”是指定律成立的条件，实际上，不受任何力的物体是没有的，但不能否定其正确性，因为我们总可以找到在某一方向上不受力或某一方向上受合力为零的情况，这种情况就是牛顿第一定律中所说的“没有受到力的作用”；（3）“总”指的是总是这样，没有例外；（4）“或”指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体如果不受外力作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来处于运动状态的物体会保持原来速度的大小和方向，做匀速直线运动，直到有力改变这种状态.（5）牛顿第一定律也叫惯性定律，它不是实验定律，而是在大量实验事实的基础上，通过进一步推理概括出来的，但由此推出的结论，经实践检验是正确的.（6）牛顿第一定律：揭示了力的本质：力不是维持物体运动状态的原因，力是改变物体运动状态的原因.四：惯性及了解生活中的惯性现象师：从牛顿第一定律中可以知道，一切物体都具有保持原有运动状态不变的性质.我们把物体保持运动状态不变的性质叫做惯性.（1）物体保持运动状态不变的性质叫做惯性，牛顿第一定律也叫惯性定律。
教师演示实验并提问：用硬纸板盖住盛水的玻璃杯，然后在纸板上面放上鸡蛋，当我用力快速击打纸板时，大家想一想，鸡蛋将会如何运动？好，请大家注意观察.大多数学生在实验未完成前回答鸡蛋飞出去，少数保持沉默.实验完成后，学生表情愕然.（因为鸡蛋留在原处，掉到杯中）师：为什么鸡蛋没有随纸板飞出去，而是留在原处，掉到杯中呢？学生思考、讨论.教师引导分析：原先鸡蛋是处于静止状态的，当纸板受到力的作用时，其运动状态迅速改变向前运动，而鸡蛋由于惯性保持原来的静止状态不变.因此，鸡蛋在自身的重力作用下掉到杯中.师：这样的事例在现实中有很多，如当我们坐在行驶的汽车中，汽车突然刹车时，我们向前倾倒.汽车突然由静止启动，我们向后仰.同学们，现在应该明白了为什么要求司机系安全带吧！请大家阅读教材P19“科学世界——汽车安全带和安全气囊”.知识总结：1.惯性的大小可以由力改变物体运动状态的“困难程度”表现出来.如以同样速度运动的乒乓球和火车，要使乒乓球（质量小）停下来很容易，要使火车（质量大）停下来很困难，说明火车惯性大.2.运用惯性知识解释现象时需抓住三点：(1)物体原来的运动状态如何（是静止还是运动）.(2)是哪个物体受到力的作用，则这个物体的运动状态就立即发生改变.(3)而与之相接触的另一个物体由于惯性要保持原来的运动状态不变，于是就出现了某种现象.3. 阅读“科学世界”部分谈谈你对交通安全的当堂检测1．关于惯性，下面说法不正确的是（）A．一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动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第一节牛顿第一定律一、牛顿第一定律一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
第一节 牛顿运动第一定律 教案优秀8篇
第一节牛顿运动第一定律教案优秀8篇牛顿第一定律篇一教学目标知识目标：知道，常识性了解伽利略理想实验的推理过程。
能力目标：1.通过斜面小车实验，培养学生的观察能力。
2.通过实验分析，初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理).情感目标：1.通过科学史的简介，对学生进行严谨的科学态度教育.2.通过伽利略的理想实验，给学生以科学方法论的教育.教学建议教材分析教材首先通过回忆思考的形式提出问题：如果物体不受力，将会怎样？通过小车在不同表面运动的演示实验，使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系，为讲解伽利略的推理作准备。
然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论，再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充，牛顿最后总结得出的。
通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的，正如牛顿所说：“如果说我所看的更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故”。
最后指出不是实验定律，而是用科学推理的方法概括出来的，定律是否正确要通过实践来检验。
给学生以科学方法论的教育。
本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。
教法建议1.学生学习的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。
如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。
为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。
其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。
再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。
2.通过图9-1演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。
在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。
3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。
从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。
2020粤教版高中物理必修1第四章《力与运动》4.1伽利略的理想实验与牛顿第一定律
提示：不对.平时我们在推物体时，有推力作用在物体上， 物体就运动，没有力作用在物体上，物体就静止.我们用的 推力实质上要克服物体和地面间的摩擦力，平常我们直观 感觉物体运动时，忽视了摩擦力的作用，从而觉得力是维 持物体运动状态的原因.
1.牛顿第一定律与前人在研究力和运动的关系上的结论的 区别. 提示：后半句“直到有外力迫使它改变这种状态为止”， 是重复前人的结论——力是改变物体运动状态的原因.前半 句“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，这 里道出了一切物体的一个固有属性：惯性！牛顿第一定律 的表述比伽利略、笛卡儿的结论更加简练准确，具有更广 泛的应用范围.
牛顿第一定律 关于这个定律可以从以下三个方面来理解： (1)定律的前一句话揭示了物体所具有的一个重要属性，即 一切物体在任何情况下都具有惯性. (2)定律的后一句话实际上是给力下的定义，即力是改变物 体运动状态的原因(力并不是产生和维持物体运动的原因). (3)牛顿第一定律指出了物体不受外力作用时的运动规律. 实际上，不受外力作用的物体是不存在的.物体所受到的几 个力的合力为零时，其效果就跟不受外力相同，这时物体 的运动状态是匀速直线运动或静止.
2．有人认为伽利略理想实验方法是科学的，对物理学的发 展有重要的作用，你认为对吗？能不能分析一下？ 提示：对.伽利略的理想斜面实验虽然是理想的实验，但它 是建立在可靠的事实基础之上的，以事实为依据，以抽象 为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而揭示了正确 的自然规律.它有重要的科学意义，对物理学的发展有重要 的意义.
伽利略的理想实验 1.亚里士多德的观点：力是维持物体运动状态的原因.亚里 士多德是凭“直觉+观察”得出错误结论的. 2.伽利略的观点：水平面上的物体，如果不受摩擦力作用， 将一直沿直线运动下去，伽利略是通过“科学推理+理想实 验”得出结论的.
粤教版必修一《伽利略的理想实验与牛顿第一定律》评课稿
粤教版必修一《伽利略的理想实验与牛顿第一定律》评课稿一、引言（100字）《伽利略的理想实验与牛顿第一定律》是粤教版必修一中的一篇课文，主要介绍了伽利略的理想实验以及牛顿第一定律的基本概念和应用。
本片评课稿旨在对这篇课文进行评估，分析其教学设计的优点和不足，为教师提供参考。
二、教学目标（150字）本课通过引导学生学习伽利略的理想实验和牛顿第一定律，旨在达到以下教学目标：1.了解伽利略的理想实验对物理学的贡献；2.理解牛顿第一定律的概念和原理；3.掌握应用牛顿第一定律解决实际问题的能力；4.提高学生的实验设计和观察能力；5.培养学生的科学思维和实验精神。
三、教学内容（200字）本课的教学内容包括两个主要部分：伽利略的理想实验和牛顿第一定律。
第一部分，通过讲述伽利略的理想实验，引导学生理解重力以及自由落体的物理原理。
教材以具体的实验情境为例子，通过引导学生进行观察、实验和思考，激发学生的学习兴趣和求知欲望。
这有助于学生理解科学实验的重要性和不断探索的科学精神。
第二部分，介绍牛顿第一定律，即惯性定律。
通过丰富的示例和实践活动，学生将深入理解物体运动状态的保持，以及外力对物体运动状态的改变。
学生将学会应用牛顿第一定律解释和解决现实生活中的物体运动问题。
四、教学方法（200字）本课采用了多种教学方法，旨在促进学生的主动参与和实践能力的培养。
首先，课前教师可提出一系列问题，激发学生对课题的好奇心，并引导学生展开讨论，激活学生的背景知识，为接下来的学习做好准备。
其次，教师采用问题导入的方式，通过图像、实例等方式引发学生的思考，让学生在思考中发现问题，并通过实验设计与观察，找到问题的答案。
再次，教师引导学生在小组中进行合作学习，共同探讨实验步骤和观察结果，培养学生的团队合作精神。
最后，教师组织课堂讨论和总结，引导学生归纳总结所学内容，巩固知识点，加深理解。
五、教学要点（200字）1.学习伽利略的理想实验方法，明确实验目的、操作步骤和观察结果的关系。
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我们常常利用惯性。
掷铅球 跳远
也要避免惯性带来的危害
雨雪天减速 开车系安全带
惯性现象在日常生活中普遍存在,应该注意防 止和利用,请分别举二例: 汽车进站时，关闭油门节省汽油 利用(1)_________________________ （投掷物体） 挥盆泼水 (2)_____________________________ 小汽车司机佩带安全带 防止(1)_________________ 跑道的终点处留有一块空地 (2)______________________ 许多交通事故造成的损失与伤害,是与物体的惯 性有关的,为了减小此类事故的再发生,在公路 交通管理中有许多要求和措施,就你所知,填写 限速行驶 保持适当的车距 二条(1)_____________________________ 拐弯时要减速 禁止超载 (2)_____________________________ 车未停稳、禁止下车
练习
【练习1 】竖直向上托起的排球，离开手后能继续向上运 动，这是由于：（ C ） A.排球受到向上的冲力的作用。 B.排球受到惯性力的作用。 C.排球具有惯性。 D.排球不受阻力的作用。 【练习2 】一切物体都有惯性，但是：（ D ） A.运动时的惯性比静止时的惯性大。 B.运动越快，物体的惯性越大。 C.物体受力越大，惯性越大。 D.物体的惯性在任何情况下都是不变的。
如图,木板随小车一起向右运 动,当小车被挡板制动时,看到 木板继续前进 的现象是_______________ 实验说明了 _____________ 惯性令物体保持运动
投弹前：飞机和炸弹都 一起向前运动。 投弹后：飞机将继续 运动 ，炸弹由于具 有 仍然保持向前运动，所以不能到 惯性 目标上空再投弹。
第四章 力与运动 运动学：研究物体怎样运动
静力学：研究力的产生
动力学：研究物体为什么这样 运动
第一节 伽利略的理想实验 与牛顿第一定律
力与运动是什么关系呢？
力与运动是什么关系呢？
物体在水平面上 做匀速运动不需 要外力来维持
对立
力是维持物体 运动的原因
力与运动是什么关系呢？
物体在水平面上 做匀速运动不需 要外力来维持
错误
力是维持物体 运动的原因
力与运动是什么关系呢？
结论 物体在水平面上 做匀速运动不需 要外力来维持
伽利略理想实验
依据
力与运动是什么关系呢？
物体在水平面上 做匀速运动不需 要外力来维持
力与运动是什么关系呢？
1、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，直到有外力 迫使它改变这种 状态为止。
②物体受外力作用时，惯性表现为改变其运动状态的难 易程度。
4.由牛顿第一定律得出的几个观点
①力不是维持运动速度的原因
②力是改变物体运动状态(即速度)的原因
③一切物体都具有惯性
物体的惯性
当用小棒猛击塑料板时,看到 小球向下掉 的现象是_______________ 实验说明了惯性令物体保持静止 ______________
【练习5】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．当忽略其 他与地球有相对运动（如风）的作用产生的影响 时，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． 可见，这个设想不符合物理原理，不可行．
【练习6】如图所示（俯视图），以速度v匀速行驶的列车车厢
内有一水平桌面，桌面上的A处有一小球。若车厢内的旅客突 然发现小球沿虚线由A向B运动，则由此可判断列车（ A ） A.减速行驶，向南转弯 B.减速行驶，向北转弯 C.加速行驶，向南转弯 D.加速行驶，向北转弯
【练习7】如图，在列车厢内放一盆水。画 出列车减速进站时水面变化情况。
运动状态发生改变
• 速度的方向不变，只有大小改变 • 速度的大小不变，只有方向改变 • 速度的大小和方向都发生改变
惯性
2.什么是惯性？
物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 3.物体的惯性大小由什么因素决定？ ①运动形式 ②运动状态 ③受力情况 ④物体质量
【分析】 质量是物体惯性大小的量度。④正确 4.惯性的本质 ①一切物体都具有惯性，惯性是物体的一种固有属性。
【练习3】关于伽利略理想实验,下列认识正确的是：（ CD ）
A.理想实验是不科学的假想实验。 B.理想实验所得到的结论是不可靠的。 C.理想实验是一种科学方法。 D.牛顿第一定律描述的是一种理想化状态。 【练习4 】火车在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：（ C ） A.手的后方 C.落在手中 B.手的前方 D.无法确定
【练习8】如图所示，一个劈形物体A，各 面均 光滑，放在固定斜面上，上面成水平，水平面上 放一光滑小球B，劈形物体从静止开始释放，则 小球在碰到斜面前的运动轨迹是（ B ） A．沿斜面向下的直线 B．竖直向下的直线 C．无规则的曲线 D．抛物线
【练习9】做自由落体运动的物体，如果 下落过程中某பைடு நூலகம்刻重力突然消失，物体 的运动情况是 （ C ） 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