牛顿第一定律
牛顿第一定律
一）牛顿第一定律（又叫惯性定律）1、内容：一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态2、牛顿第一定律的理解1）牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。
2）对任何物体都适用，不论固体、液体、气体。
3）力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动状态的原因.4）运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)5）静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)二）惯性12、惯性的理解1）一切物体任何时候都具有惯性.(静止的物体具有惯性,运动的物体也具有惯性).牛顿第一定律表明，一切物体都具有保持静止状态或匀速直线状态的性质，因此牛顿第一定律也叫惯性定律。
2）惯性是物体本身的属性,惯性的大小与物理的质量的大小有关.质量越大，惯性越大。
质量越大的物体其运动状态越难改变。
惯性的大小与物体的形状、运动状态、位置及受力情况毫无关系。
3）惯性是物体本身固有的一种属性。
一切物体任何时候、任何状态下都有惯性。
惯性不是力，不能说惯性力的作用，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度、物体是否受力等因素无关。
3、防止惯性的现象带来的危害：汽车安装安全气襄,汽车安装安全带。
利用惯性的现象：跳远助跑可提高成绩,拍打衣服可除尘4、解释现象：例：汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒答：汽车刹车前，乘客与汽车一起处于运动状态，当刹车时，乘客的脚由于受摩擦力作用，随汽车突然停止，而乘客的上身由于惯性要保持原来的运动状态，继续向汽车行驶的方向运动，所以汽车突然刹车时，乘客为何向汽车行驶的方向倾倒。
二、基础知识检测1．在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中．1）第三次实验中，小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格处．2）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时．3）分析表中内容可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越________，小车前进的距离就越________。
牛顿第一定律
牛顿第一定律物体在没有受到外力作用时，静止的物体将保持静止，运动的物体将保持匀速直线运动的状态。
这被称为牛顿第一定律，也被称为惯性定律。
牛顿第一定律为我们提供了研究物体运动和力的基础。
本文将介绍牛顿第一定律的原理和应用。
1. 牛顿第一定律的原理牛顿第一定律是基于观察和实验证据得出的。
牛顿观察到，在没有外力作用时，物体会保持静止或匀速直线运动。
这意味着物体具有惯性，即物体会保持其运动状态，直到外力作用改变它。
牛顿第一定律可以用以下公式来描述：F = ma其中，F代表力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
根据这个公式，如果物体的加速度为零，则该物体将保持匀速直线运动状态。
2. 牛顿第一定律的应用牛顿第一定律在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用示例：2.1 汽车运动当汽车处于静止状态时，即使油门踩到底，汽车也不会立即启动。
这是因为汽车具有质量，必须克服静止状态的惯性。
只有当发动机产生足够大的力，才能启动汽车。
一旦汽车启动并保持匀速直线运动，即使不再踩油门，汽车也会继续前进，因为牛顿第一定律表明物体会保持匀速直线运动状态。
2.2 桌球在桌球比赛中，当我们用球杆击打一颗静止的球时，击球后的球会以一定的速度向前运动。
这是因为球杆对球施加了一个力，改变了球的运动状态。
根据牛顿第一定律，球会保持运动状态，直到其他力改变它的轨迹或速度。
2.3 宇航员在太空中的运动在太空中，宇航员的运动受到微弱的重力和浮力的影响，几乎没有其他重要的外力作用。
因此，牛顿第一定律在太空中的运动研究中起着重要作用。
如果宇航员在太空中静止，他们将保持静止状态。
如果宇航员以匀速直线运动，他们将继续前进，直到其他力改变他们的状态。
综上所述，牛顿第一定律描述了物体在没有外力作用时的运动状态。
这一定律在物理学的研究中具有重要的地位，并被广泛应用于各个领域。
通过理解和应用牛顿第一定律，我们可以更好地理解物体的运动和力的作用。
牛顿第一定律
牛顿第一定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是经典力学的基础之一。
它由英国科学家艾萨克·牛顿在17世纪提出，并在其著名的《自然哲学的数学原理》中得以确立。
牛顿第一定律表明：一个物体如果受到外力的作用而保持静止，或者以匀速直线运动，那么该物体所受的合力为零。
牛顿第一定律的提出打破了亚里士多德的观点，在其之前，人们普遍认为物体需要受到外力才能始终保持在运动状态。
牛顿第一定律的精髓在于描述了物体的自然状态，即物体在受到外力之前的状态。
这个状态可以是静止的，也可以是匀速直线运动的，关键在于物体所受的合力是否为零。
牛顿第一定律的实际应用非常广泛，特别在物体力学领域中被广泛运用。
下面将通过几个实际场景来进一步解释牛顿第一定律的应用。
1. 惯性现象牛顿第一定律中的惯性现象是指物体在受到外力之前保持其原有状态的趋势。
例如，在驾驶汽车的过程中，人们经常会感受到车辆加速或减速时的惯性力。
当车辆突然加速时，乘坐车辆的人会向后倾斜，因为他们的身体具有一种惯性，试图保持其原有的静止状态。
同样地，在车辆急刹车时，人们会向前跌倒，这也是因为身体的惯性使得人们趋向保持原有运动状态的趋势。
2. 空气阻力还有一个与牛顿第一定律相关的现象是空气阻力。
在空气中运动的物体受到空气阻力的作用，会逐渐减速直至停止。
例如，将一张纸从高处扔下，纸张会迅速地下降，然后逐渐减速直至停止。
这是因为纸张受到了空气阻力，使得它的速度逐渐减小。
牛顿第一定律说明了如果忽略空气阻力的作用，物体应当保持匀速直线运动。
3. 万有引力与行星运动牛顿第一定律不仅适用于地球上的物体，也适用于天体物理学中的行星运动。
根据牛顿的万有引力定律，行星绕太阳运动的轨道是椭圆形的。
在行星运动中，牛顿第一定律说明了行星在受到万有引力的作用下保持运动的趋势。
行星沿着其轨道匀速运动的状态可以视为受到相等大小但方向相反的力的作用而保持，使得合力为零。
总结起来，牛顿第一定律阐述了物体的自然状态以及外力对物体的作用。
牛顿第一定律公式
牛顿第一定律公式
牛顿第一定律，即动量定律，是物理学中最基本的定律之一。
这一定律是由伟大的物理学家、数学家艾萨克牛顿在17世纪末所提出的。
牛顿第一定律给物理学的发展确立了基础，同时，它也是现代宇宙论的基础理论。
牛顿第一定律的公式是：F=mA 。
在这个公式中，F表示受力，m 表示质量，a表示加速度。
这就是净力和物体质量以及物体加速度之间的关系。
牛顿第一定律实际上根据力学原理表达了物体受力时形成的相
互作用。
它的最简单的表述就是“在某种力的作用下，物体的运动状态是稳定的”。
也就是说，在没有外力的作用下，物体的运动状态是
不变的，而当外力作用与物体的质量这一属性相结合时，物体的运动状态会发生变化。
牛顿第一定律可以追溯到古代爱恩斯坦的原子论以及弗洛伊德
的动量定律。
牛顿将这两者结合起来，明确了受力和加速度之间的关系，为力学科学的发展奠定了基础。
由于牛顿第一定律严格地说明了质量、受力和加速度之间的关系，因此它在日常生活中发挥了重要作用。
例如在运输物品、控制机器以及研究宇宙等诸多领域，牛顿第一定律被广泛应用。
牛顿第一定律也为研究宇宙及其天文现象、宇宙学家们探讨爱因斯坦的一般相对论等发现了新的可能性。
牛顿第一定律的发现可以说是科学史上的重大突破，它改变了人
们对自然界的理解，为宇宙论的发展奠定了基础。
另外，牛顿第一定律的公式也可以应用到日常生活中。
它的实用性和功能使它在物理学科学中占据了重要的地位，也是现代物理学的基础理论之一。
牛顿第一定律
牛顿
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。 ——牛顿第一定律
力与运动
惯性：
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)概念：物体具有保持原来匀速直线运 物体抵抗运 动状态或静止状态的性质。 动状态变化
的“本领” （2）一切物体都有惯性，都有抵抗运动 一 样吗
状态变化的“本领”。
惯性：
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ种状 态。
(1)概念：物体具有保持原来匀速直线运 动状态或静止状态的性质。 （2）一切物体都有惯性，都有抵抗运动 状态变化的“本领”。 （3）惯性与质量：质量是惯性大 小的量度。——唯一因素
第四章
牛顿运动定律
牛顿第一定律
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亚里士多德
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
标题
在一个地方。
运动需要力的维持
伽利略——近代物理学之父
伽利略· 伽利莱 （Galileo Galilei，1564年2月 15日－1642年1月8日），意大利 物理学家、数学家、天文学家及 哲学家，科学革命中的重要人物。
3、如果没有摩擦，丙中斜面做得无限长，小球将会怎样运动？
伽利略：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的
球将永远滚动下去。
力不是维持物体运动的原因
笛卡尔：
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。
高中物理牛顿三大定律公式及内容
牛顿三大定律公式：
1，牛顿第一定律(惯性定律）：
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，牛顿第二定律公式：
F合=ma或a=F合/m
a由合外力决定，与合外力方向一致。
3，牛顿第三定律公式：
F= -F;
负号表示方向相反，F、-F为一对作用力与反作用力，各自作用在对方。
4，共点力的受力平衡公式：
F合=0
二力平衡则满足公式F1=-F2
请注意，二力平衡与作用力与反作用力是不一样的。
二力平衡的研究对象，是同一个物体；而作用力与反作用力，研究对象是两个不同的物体。
5，超重与失重的公式：
超重满足：N>G
失重满足：N<G
N为支持力，G为物体所受重力，不管失重还是超重，物体所受重力是不变的。
牛顿三大定律的内容：
1、牛顿第一定律：一切物体总是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。
（定性的描述了力与运动的关系，物体的运动不需要力维持，但改变物体的运动一定需要力，牛顿第一定律也叫惯性定律）
2、牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它所受的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
（定量的计算力与运动的关系，F=ma）
3、牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上。
（说明了力的作用是相互的）。
牛顿第一定律
牛顿第一定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是牛顿力学中最基础的定律之一。
它提供了物体运动的基本规律，并且成为了研究物体力学行为和预测物体运动的重要工具。
牛顿第一定律的描述是：“如果一个物体没有受到外力的作用，它将保持静止或以恒定速度匀速直线运动。
”这意味着自身保持静止或匀速直线运动的物体将继续保持这种状态，直到外力作用于它。
换句话说，物体会保持其状态，不会自行改变。
这个规律启示我们，惯性是物体运动的根本特性。
牛顿第一定律的内容来源于牛顿对运动观察和实验的总结。
在牛顿之前，人们普遍认为物体运动需要持续施加力以保持运动状态。
然而，牛顿通过观察和实验的结果，发现并提出了这一定律。
他的思考是建立在实验室和现实世界观测的基础上，这使得牛顿第一定律具有普适性和可验证性。
牛顿第一定律的重要性在于它为我们提供了理解物体运动和预测物理系统行为的基础。
从日常生活到宇宙的宏观尺度，都可以应用牛顿第一定律来描述和解释物体的运动行为。
例如，我们可以通过牛顿第一定律来解释为什么摩擦力会使得我们乘坐汽车停下来，以及为什么我们打开窗户时会感受到风的力量。
牛顿第一定律的一个重要概念是“惯性”，它指的是物体与外界环境相互作用的倾向程度。
具有较大惯性的物体更难被改变其状态，而具有较小惯性的物体则更容易改变其状态。
例如，一辆汽车在高速行驶时，需要较大的力才能改变其运动状态，而一辆自行车则相对容易改变其运动状态。
这是因为汽车具有较大的质量，所以具有较大的惯性。
除了提供物体运动规律的基础，牛顿第一定律还有实际应用和拓展。
工程领域常常利用牛顿第一定律来设计机械系统和控制系统。
例如，在汽车工程中，利用牛顿第一定律可以设计出更安全、更稳定的转向系统和刹车系统。
在航空航天工程中，牛顿第一定律帮助科学家和工程师计算飞机的飞行轨迹和控制飞机的自动驾驶系统。
此外，牛顿第一定律还与其他物理定律和概念相互作用。
例如，牛顿第一定律与牛顿第二定律和牛顿第三定律共同构成了牛顿力学的基本原则。
牛顿第一定律定义
牛顿第一定律定义
牛顿第一定律，又叫“牛顿定律”或“牛顿运动定律”，是英国物理学家、数学家及哲学家弗朗西斯·约翰·牛顿（Sir Isaac Newton）的三大定律之一，也是现代物理学中最重要的定律。
它主要用于描述物体运动的原理，是研究物体运动问题的基础。
牛顿第一定律可以正确描述物体在各种情况下的运动，它是物理学的基本原理之一，被广泛应用于天文学、力学、流体力学、声学等多个领域。
牛顿第一定律的定义是：“一个物体如果没有其他的内外作用力，则保持它的直线运动状态；如果给它施加了力，它就会以恒定的加速度增加它的速度，即加速运动。
”
根据牛顿第一定律，如果没有外界作用力，一个物体处于它目前的运动状态，不会出现变化，它将一直保持匀速直线运动，也就是说，它的加速度为零；如果给它施加了外力，则物体的加速度会增加，物体的速度也会随之增加，物体的运动轨迹也会发生变化，从而发生加速运动。
牛顿第一定律还提出，力与加速度之间存在着一种关系，即：力与加速度之比等于受力物体的质量，也就是说，F=ma，由此可以推导出，质量越大，受力物体受到的
加速度越小，反之，质量越小，受力物体受到的加速度越大。
此外，牛顿第一定律还提出，力是一种合力，由多个作用力组成，受力物体在多个作用力的共同作用下，总的力等于所有作用力之和，也就是说，F= F1+F2+F3+……，由此可以推导出，当多个作用力的方向相同时，受力物体的加速度会增大；当多个作用力的方向相反时，受力物体的加速度会减小。
总之，牛顿第一定律是物理学的基本定律，具有极其重要的意义，它提出了力与加速度之间的关系和力的合力，这些概念为物理学研究提供了重要的理论依据，为科学家推动科学进步奠定了坚实的基础。
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牛顿第一定律
知识目标：
知道牛顿第一定律,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牛顿第一定律。
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。
最后指出牛顿第一定律不是实验定律，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.学生学习牛顿第一定律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。
教学设计示例
牛顿第一定律
教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。
教学难点:
1.明确力是维持物体运动的原因观点是错误的。
2.伽利略理想实验的推理过程
教学用具：斜面，小车，毛巾，棉布，玻璃板，微机,实物投影，大倍投电视。
教学过程
一、实验引入：批驳亚里士多德的观点
[演示1]在桌面上推动木块(或板擦)从静止开始慢慢向前运动，撤掉推力,木块立即停止。
分析:日常生活中也有许多类似的现象，(如推桌子)。
这些现象从表面上看,必须有力作用在物体上,才能使物体继续
运动,没有力的作用,物体就要停下来.即：板擦的运动需要推力去维持。
于是,古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出物体的运动需要力去维持。
这种观点在历史上曾被沿用两千多年,但时沿用两千年是否就一定正确呢?也可能
有人曾表示过怀疑或有人认为就是错误的,但没某能说服别人的理由。
[演示2] 在桌面上推动木块(或板擦)从静止使之向前运动，用力推出,木块向前运动一段距离后停止。
分析：推力撤掉，还要向前运动，与亚里士多德的观点不符。
分析：木块:静止运动静止。
两个过程中是否都有力存在?在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运
动状态?
二、讲授新课:
1.规律总结过程
方法1.教师引导
伽利略的贡献：理想实验
[演示](通过实物投影仪把实验过程反映在大倍投电视上) 介绍器材
实验前提条件：每次实验都需从斜面上的同一高度下滑，为什么?
实验过程：让小球从同一斜面的同一位置滚下后分别在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上运动，每次记下小球停下时的位置。
做标记的位置是什么位置?(停下来的位置)
实验纪录：
实验次数表面材料阻力大小滑行距离
1 毛巾最大最短
2 棉布较大较长
3 玻璃较小长
推理想象光滑表面阻力为零无限长
实验分析：
三次实验，小车最终都静止，为什么?
三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题?
小球运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系?
若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短?
根据上面的实验及推理的思想，还可以推理出什么结论? 推理：小球在光滑的阻力为零的表面，将会怎样运动?
实验结论：通过伽利略的实验和科学推理得出运动的物体，如果受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。
即作匀速运动。
[微机模拟实验]:简介伽利略理想实验
迪卡儿的补充
如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去。
牛顿的成果：补充与概括
师:物体除了运动的以外,还有静止的。
那么，静止的物体在没有受到外力作用时，保持什么状态呢?(牛顿补充：将保持静止状态)
师(引导学生概括):我们现在已经有了伽利略的研究成果,又有了迪卡儿和牛顿的补充,把两者进行一下概括：一切物体在没有受到外力作用时，将如何呢?(对概括出来大致意思的同学给予鼓励)
介绍：牛顿抓住时机,概括总结得出著名的牛顿第一运动定律
方法2：学生探究式学习
针对基础较好的学生，可以由学生在老师的指导下自己完成斜面小车实验，根据现象学生分组讨论,明确亚里士多德的观点的问题根源.由学生互相补充确定实验结论。
2.定律分析
定律成立条件：不受外力作用
运动规律：总保持匀速直线运动状态或静止状态。
师(回应课题引入实验)：回想我们最开始的实验，有推力板擦运动,撤去推力板擦停下来，从表面现象上得到的结论运动需要力维持是错误的，但这种现象是千真万确摆在我们面前的，我们如何用牛一的观点正确的解释这个现象呢?
三、巩固练习
1. 一物体放在桌上静止,假若某瞬间撤掉所有的外力,物体将怎么样?
2. 对于牛顿第一定律的看法，下列观点正确的是( )
A.验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以惯性定律是正确的
B.验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以惯性定律不能肯定是正确的
C.验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以经过在事实基础上，进一步科学推理得出惯性定律
D.验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来，但总有一天可以用实验来验证。
四、小结
人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。
物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终由牛顿总结出来的。
牛一的重要贡献是：1)力不是维持物体运动的原因，2)力是改变物体运动状态的原因。
五、作业:阅读本节教材
探究活动
牛顿力学的建立
【组织形式】个人或自由结组
【活动目的】
牛顿力学的建立不是牛顿一个人的功劳，而是许多科学家努力研究的最终结果，查阅资料了解牛顿力学的建立过程，及牛顿力学的体系。
【活动流程】
制订查阅和查找方式;收集相关的材料;分析材料并得出一些结论;写出论文;与其他组交流。
【备注】
1、网上查找的资料要有学习的过程记录。
2、和其他成员交流。
斜面小车实验的再研究
【组织形式】个人或自由结组
【活动目的】
运用不同的物体表面，通过实验探究，加深对伽利略推理思维的理解。
【活动流程】
制订实验方案;准备器材;实验并记录现象，分析材料并得出一些结论;与老师所做实验比较优缺点;与其他组交流。
【备注】
1、要有完整的过程记录。
2、和其他成员交流。