4.1 牛顿第一定律 课件 -2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第四章 牛顿运动定律 4.1 牛顿第一定律 静止的足球，如何让它滚动起来？ 放在桌上的书本，如何让它移动？ 要使物体运动，就要对其施加力的作用！ 维持物体的运动需要力！ 一、回归历史，追根溯源 ——研究历程 早在两千多年前（公元前五百多年）我国战国前期成书的 《墨经》就对力和运动的关系给出了正确的结论：书中指出：“力，形之所以奋也。”这里的“形”指物体，“奋”的意思指：物体由静到动，动而愈速（即“物体运动状态的改变”）。所以，这句话的意思是：力是使“物体由静到动、动而愈速”的原因。 一、回归历史，追根溯源 公元前三百多年---1564---1596---1642 公元前4世纪的古希腊哲学家 ——亚里士多德 必须有力作用在物体上，物体才运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方。也就是说，力是维持物体运动的原因。 一、回归历史，追根溯源 鼻祖 观察现象：力推物动，力撤物停 一、回归历史，追根溯源 公元前三百多年---1564---1596---1642 意大利物理学家、天文学家 ——伽利略 (Galileo,1564-1642) 观察现象：力推物动，力撤物还动 提出质疑：物体运动需要力来维持吗？ 提出假设：物体运动不需要力来维持。 设计实验，论证观点：设计著名的理想斜面实验。 思路 1、小球从一个斜面的高处滚下，它会滚上另一个对接的斜面，摩擦力越小，越接近原来的高度。 2、如果没有摩擦力，小球将会上升到另一个斜面同一高度。 3、减小对接斜面倾角，小球在这个斜面上仍然达到同一高度，但运动距离越远。 4、对接斜面倾角为零，小球永远运动。 ——客观事实 ——猜想 ——推理 ——推理 A B C D E v θ 伽利略理想斜面实验 实验事实 逻辑推理 结论 伽利略通过以可靠的事实为基础,经过抽象思维的理想实验,指出了：力不是维持物体运动的原因 伽利略的这种把可靠的事实和深刻的理论思维结合起来的理想实验,是科学研究中的一种重要方法. 一、回归历史，追根溯源 公元前三百多年---1564---1596---1642 意大利物理学家、天文学家 ——伽利略 (Galileo,1564-1642) 物体的运动不需要力维持，在水平面上运动的物体之所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故。 亚伽之战 亚里士多德 伽利略 “一战” “二战” 自由落体 力和运动 质量大的物体 下落速度快 物体下落速度 与质量无关 力是维持物体 运动的原因 力不是维持物体运动的原因 思考 1、怎样改变小车受到的阻力？ 2、为什么小车要从斜面的同一高度滑下？ 给水平面铺上粗糙程度不同的物体 使小车在水平面开始运动时的速度相同 探究阻力对物体运动的影响的实验 怎样用小车和斜面来探究该实验？ 结论：平面越光滑，小车运动的距离越＿＿＿ ，这说明 小车受到的阻力越＿＿＿ 。 推理：如果运动物体不受力，它将以＿＿＿＿＿＿＿＿ 远 小 不变的速度一直运动下去 实验次数 表面材料 阻力大小 运动距离 1 毛巾 2 棉布 3 木板 最大 较大 最小 最短 较长 最长 播放按钮 推理想象 光滑表面 无限长 无阻力 法国科学家 ——笛卡儿 (Descartes,1596-1650) 如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。 公元前三百多年---1564---1596---1642 一、回归历史，追根溯源 笛卡尔补充、完善伽利略的观点 假如我曾经看得更远，那是因为站在巨人的肩膀上。 二、牛顿第一定律 ——惯性定律 英国科学家 ——牛顿(Newton,1642-1727) 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。 公元前三百多年---1564---1596---1642 二、牛顿第一定律 三、惯性 物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。 惯性：物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。或者说具有抵抗运动状态变化的本领。 任何物体不论是运动的，还是静止的；不论运动的快还是慢；也不论受力与否，都有惯性，是物体的固有属性。 三、惯性 惯性的大小和什么因素有关？ ? 生活中的惯性现象 谁的惯性最大，谁最小？ 上方的棋子由于惯性保持静止，会落在下方 用力快速击打棋子最下面的一个，情况会