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(共21張PPT)
第四章 牛頓第一定律
Zhish知識回顧
同學們可以猜想一下運動和力之間有沒有關系 如果有,是什么樣的關系呢
同學們,我們前面第一章和第二章學習了運動的描述與勻變速直線運動的研究,第三章學習了相互作用——力
殲20戰斗機起飛
這是我國殲20戰斗機起飛的視頻,同學們認為飛機起飛過程中飛機的狀態發生了什么樣的變化呢
飛機速度越來越快,最后飛起來了。
【問題1】
殲20戰斗機起飛
我們可以看到飛機在啟動的時候,飛機發動機的噴口噴出大量氣體,然后飛機的速度越來越快。如果在中途關閉發動機,飛機還能維持飛行狀態嗎
維持不了
【問題2】
殲20戰斗機起飛
通過飛機起飛同學們認為,運動和力之間存在著什么樣的關系呢,為什么呢
力是維持運動的原因,(因為關閉發動機飛機就停下來了);或者力是改變物體運動的原因,(因為打開發動機飛機就起飛了)
【問題3】
物體運動和力的關系
力是維持物體運動的原因。
【亞里士多德的觀點】
【理由】
一個物體運動的原因是受到了力的作用,作用力越大,物體運動速度越快。
反之,一個運動的物體沒有受到力的作用便會停下來。
物體運動和力的關系
同學們認可亞里士多德的觀點嗎 在亞里士多德的理由中,是什么因素導致了他得到了錯誤的觀點呢
【問題4】
不認可,在亞里士多德的理由中,他忽略了摩擦力的影響,運動的物體停下來是受到了摩擦力的阻礙。
物體運動和力的關系
一開始運動的物體歸于靜止,真的是因為“沒有力”的作用嗎
【伽利略的質疑】
【猜想與假設】
運動的物體最后歸于靜止,是摩擦作用的效果。如果沒有摩擦作用,在水平面上運動的物體將會一直運動下去。
物體運動和力的關系
把可靠的事實和合理的推論結合起來,是科學研究中的一種重要方法。
【伽利略的理想實驗】
【實驗步驟】
如圖所示,讓小球從A點沿斜面從靜止狀態開始運動,小球將“沖”上另一個斜面的B點,如果沒有摩擦作用,A點與B點的高度h一致,即小球將達到原來的高度(實驗事實)。
如果將斜面的傾角減小,再一次讓小球從A點自由滑落,小球仍將達到原來的高度即C點(實驗事實)。
如此繼續減小斜面的傾角,當斜面最終變為水平面時,我們可以推斷,小球要達到原有的高度將永遠的運動下去(合理推理)。
h
物體運動和力的關系
通過前面的實驗,同學們得出了什么結論呢
【問題5】
【理想實驗的結論】
力不是維持物體運動的原因 力是改變物體運動狀態的原因。
物體運動和力的關系
伽利略理想實驗有沒有實驗基礎
【問題6】
【觀點】
有，小球從A點自由滑落達到原來的高度B點和C點就是實驗基礎。
物體運動和力的關系
伽利略理想實驗能不能成為真正的實驗,為什么
【問題7】
【觀點】
不能,因為不能完全消除摩擦力的對實驗的影響。
物體運動和力的關系
理想實驗的意義是什么
【問題8】
【觀點】
抓住主要因素,忽略次要因素,從而方便推進探索研究。
物體運動和力的關系
如果運動中的物體沒有受到力的作用,它將繼續以同一速度沿同一直線運動,既不會停下來,也不會偏離原來的方向。
【笛卡爾的補充和完善】
物體運動和力的關系
笛卡爾是如何補充和完善伽利略的觀點的
【問題9】
【觀點】
伽利略的理想實驗只是提到了物體運動的狀態會保持,并沒有涉及到物體運動的方向,笛卡爾給到了補充完善。
物體運動和力的關系
通過前面幾位科學家的推理和結論,同學們站在巨人的肩膀上能得出什么結論呢
【問題10】
【牛頓的總結】
一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態。
物體運動和力的關系
一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態。
【牛頓第一定律】
【問題11】
牛頓第一定律能不能用實驗來驗證
不能,因為牛頓第一定律所描述的物體不受力狀態,只是一種理想狀態。
牛頓第一定律
物體保持原來勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質叫慣性。牛頓第一定律又叫慣性定律。
一切物體都具有慣性;
慣性是物體的固有屬性,不論物體處于上面狀態,都具有慣性。
牛頓第一定律
同學們知道如何描述慣性的大小嗎
【問題12】
【觀點】
慣性的大小通過質量來量度,單位是“kg”
同學們現在對質量的理解和初中時有什么區別
【問題13】
【觀點】
初中:質量理解為物體所含物質的量。現在:從慣性的角度理解質量。
總結
感謝同學們認真聽課！
THANKS FOR YOUR ATTENTION

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