内容正文:
4.1牛顿第一定律
牛顿是世界上从未有过的最伟大的科学家。--阿西莫夫
亚里士多德的观点:“必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在某个地方”
亚里士多德
轨道光滑
理想斜面实验结论:力不是维持物体运动的原因。
二、伽利略的猜想
伽利略认为:若没有摩擦,球将永远运动下去。
伽利略
如图,小球沿斜面由静止滚下,再滚上另一斜面。在实际生活中,小球滚上另一斜面的最大高度等于 h 吗?
提示:不等。滚上另一斜面的最大高度小于h,因为受到阻力作用。
【例1】 理想实验有时更能深刻地反映自然规律。如图,伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是实验事实,其余是推论。
①减小第二个斜面的倾角,小球在这一斜面上仍然要达到原来的高度。
②两个斜面对接,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面。③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度。
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球将沿水平面做持续的匀速运动。
(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列:
(填写序号即可)。
(2)在上述设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是 。
A.①是事实,②③④是推论 B.②是事实,①③④是推论
C.③是事实,①②④是推论 D.④是事实,①②③是推论
②③①④
B
伽利略同时代的法国科学家笛卡儿也研究了这个问题。他认为: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。
笛卡儿(Descartes)
1596-1650
牛顿(Newton)
1643-1727
三、牛顿第一定律
1.内容:一切物体总保持______状态或_____状态,除非作用在它上面的力 _____________ .
2.惯性:物体具有保持原来__________状态或_____状态的性质叫惯性.牛顿第一定律也叫做_____定律.
描述物体惯性的物理量是它们的_____,_____是物体惯性大小的唯一量度.
物体的惯性的表现形式
总是
保持“原状”
反抗“改变”
典例剖析
【例2】 关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事物进行分析的产物,不可能用实验直接证明
B.不受力作用的物体是不存在的,故牛顿第一定律的建立毫无意义
C.牛顿第一定律表明,物体只有在不受外力作用时才具有惯性
D.牛顿第一定律表明,物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性
答案:A
沪杭高铁的列车最高速度可达到400 km/h以上。有人说火车的速度越大,惯性越大,刹车停止所需时间越长,刹车距离越大,你认为这种说法正确吗?
提示:这种说法不正确。惯性是物体的固有属性,质量是物体惯性大小的唯一量度,火车的质量不变,则惯性不变。由
可知,火车速度越大,则刹车时间和刹车距离越大。
【例3】下图是一种汽车安全带控制装置示意图。当汽车处于静止或匀速直线运动时,刹车摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动。当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮的转动,安全带不能被拉动。若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车的可能运动方向和运动状态是( )
A.向右行驶、匀速直线运动
B.向左行驶、匀速直线运动
C.向右行驶、突然刹车
D.向左行驶、突然刹车
答案:C
◆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。
◆惯性:物体保持运动状态不变的性质(质量)。
四、课堂小结
一群科学家探究历程
理想实验
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