浙江地区高一物理牛顿运动定律课件 新课标 人教版

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自然和自然的法则在黑夜中隐藏；上 帝说，让牛顿去吧！于是一切都被照亮。 -------蒲柏
第四章 牛顿运动定律
LIANLIAN0515
在前面我们学习了怎样描述物体的运动，但没有讨 论物体为什么会做这种或那种运动。要讨论这样的问题， 就要研究运动与力的关系。在物理学中，只研究物体怎样 运动而不涉及运动与力的关系的理论，称做运动学 （kinematics）；研究运动和力的关系的理论，称做动 力学（dynamics）。
2、简述惯性定律和惯性的区别和联系
惯性定律是物体不受外力作用 时所遵从的规律 惯性是物体的故有属性，一切 物体都有惯性
三、惯性与质量
1、实验
惯性现象到处可见，我们先来做几个实验
（1）演示：小车上 放置一个木块，突然 拉动小车和小车被挡 板挡住时，观察会出 现什么现象？
（2）演示：一个 玻璃杯内盛半杯水， 上面盖一块塑料板， 板上放一只鸡蛋， 用小棒猛击塑料板， 塑料板飞出，鸡蛋 却稳稳地落入杯中。 这个实验说明了什 么？
伽利略
客观事实：小球从一个斜面的高处滚下， 会滚上另一个对接的斜面，摩 擦力越小，越接近原来的高度
假 想：摩擦力大小为零，观察小球在另 一个斜面的运动情况
推
理：小球将会达到同一高度 对接斜面倾角越小，运动距离越远 对接斜面倾角为零，小球永远运动
物体的运动不需要力来维持
伽利略的发现以及他所用的科学的推理方法是人类思想史上最 伟大的成就之一，这个发现告诉我们，根据直接观察所得出的直觉 的结论不是常常可靠的，因为他们有的时候会引到错误的线索上去。
分析：一个物体惯性的大小是惟一确定的，与物体的运动速度大 小无关，物体在受外力作用时，其惯性的大小表现在运动状态改 变的难易程度上。在同样大小力的作用下，惯性大的物体运动状 态难改变（在单位时间内速度的改变量较小），惯性小的物体运 动状态容易改变，（在单位时间内速度的改变量较大）。不管物 体原来的运动速度多大，同一物体在相同力的作用下，单位时间 内它的速度改变量是相同的。
关于伽利略理想实验，以下说法正确的是： A．完全是理想的，没有事实为基础的． B．是以可靠事实为基础的，经科学抽象，深刻 反映自然规律的． C．没有事实为基础，只是理想推理 D．以上说法都不对．
【解析】真实的实验是一种实践的活动，是可以通过一 定的实验器材和实验方法而实现的实验．“理想实验”是一 种思维的活动，是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法 做到的“实验”．正确选项为B．“理想实验”并不是脱离 实际上的主观臆想，它是以实践为基础的，是在真实的科学 实验的基础上抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，是以一定的逻 辑法则为依据的，而这些逻辑法则，都是从长期的社会实践 中总结出来的，并为实践所证实了的．理想实验可以深刻地 揭示自然规律．
1、速度的大小改变而方向不变 2、速度的大小不变而方向改变
3、速度的大小和方向都发生改变
二、牛顿物理学的基石——惯性定律
伽利略和笛卡尔的正确结论在隔了一代人以后， 由牛顿总结成动力学的一条基本定律： 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，除 非作用在它上面的 力迫使它改变这种 状态。
大；
B 物体静止时才有惯性，且静止时惯性最大；
C 运动的物体与静止的物体性质，一切 物体在任何情况下都有惯性
生活经验告诉我们：行驶中的汽车或火车， 即使紧急刹车，也要向前运动一段距离才能停下 来，而且汽车或火车的速度越快，刹车后向前运 动的距离越长．因此，有些同学认为：物体的惯 性与它的速度有关，汽车或火车的速度越大，它 的惯性也就越大．这种看法对不对？
牛顿
2、理解： （1）明确了惯性的概念
定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状 态”揭示了物体所具有的一个重要属性—惯性，即物体总保持匀速 直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任 何情况下都具有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。
（2）确定了力的含义
定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状 态”，实际上是对力的定义，即力是改变物体运动状态的原因，并 不是维持物体运动的原因。
（3）揭示了力和运动的惯性
牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，他描述的 只是一种理想状态，而实际中不受外力的物体是不存在的，当物体 所受合外力为零时，其效果和不受外力的作用效果相同。
1、牛顿第一定律能不能用实验来验证？什么 时候可以看作不受力并举例说明。
不能，因为不受力 作用的物体是不存在的。 当物体受力但所受合力 为零时可以看作物体不 受力。比如：冰面上滑 动的冰壶球。
运动学是研究力学的基础，但只有懂得了动力学的只 是，才能根据物体所受的力确定物体的位置、速度变化的 规律，才能创造条件来控制物体的运动。例如，运动学只 是使我们能够描述天体是怎样运动的，动力学则使我们能 够把人造卫星和宇宙飞船送上太空，使人类登上月球，甚 至奔向火星……这一章我们就来学习牛顿运动定律。
2、惯性：
物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质 3、说明：
（1）惯性是物体的固有属性
（2）惯性与运动状态无关
（3）惯性与是否受力无关，与速度大小无关
4、惯性与质量 惯性只和物体质量有关，和其他因素无关。 质量大，惯性大。
关于惯性的说法中，正确的是（D）
A 物体运动时才有惯性，且速度越大，惯性越
完全理想的情况是难以实现的，但是我们可以在气 垫导轨上做一个近似的实验。
利用光电门和电子计数器可以测出，滑块在运 动过程中速度几乎不变
3、迪卡儿观点
除非物体受到外力 的作用，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。
迪卡儿
如果一个物体由静止变为运动或由运动变为 静止，我们说，他的“运动状态”发生了变化。 所以“速度”是描述物体运动状态的物理量 问：物体的运动状态发生改变有几种情况？
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．
演示实验
1 牛顿第一定律
一、理想实验的魅力
1、亚里士多德观点:
生活经验：马不拉车，车就不动
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, 物体就要停下来.
2、伽利略的观点
亚里士多德的观点似 乎更符合日常经验，但他 的这种说法是错误的，他 的错到底在哪呢？
在水平面上运动的物体之所 以会停下来，是因为受到摩擦力 的缘故。
解答
这个设想不符合物理原理，不可行．
关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（BD ）
A.牛顿第一定律是一条实验定律 B.牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的 原因 C.惯性定律和惯性的实质是相同的 D.物体的运动不需要力来维持
通过本节的学习，我们知道了：
1、历史上几位科学家对力和运动的关系的 看法和研究 2、伽利略得到力和运动关系的研究方法 3、牛顿第一定律的内容 4、惯性及应用惯性知识解决实际问题