第一章 牛顿第一定律
1.1 牛顿第一定律
一、教学目标
1.在物理知识方面学习牛顿第一定律的内容,正确理解力跟物体运动
的关系,掌握惯性的概念.
2.对客观事物的正确认识需要人们经过由表及里,由片面到全面长时
间的认识过程.通过本节的学习要让学生建立起正确的认识论的观点,同
时体会到人们认识世界的长期性和艰巨性.
3.物理实验是科学研究的方法,对实际问题做出合理的抽象,进行理
想实验的研究正是伽利略得到力与物体运动正确关系的基础.我们要学习
这种科学抽象的方法,并把它用到今后的物理研究中去.
二、重点、难点分析
1.本节的重点是正确认识物体运动跟力的关系,在物体不受力的情况
下,应保持匀速直线运动状态或静止状态.通过对牛顿第一定律的学习,
加深对惯性概念的理解.
2.生活常识使人们对力和运动的关系形成了不正确的认识,通过教学
要让学生们克服传统观念,形成正确的认识,需要下一定的功夫.
三、主要教学过程
(一)引入新课
介绍本章的地位:在第一章我们学习了物体在静止或匀速直线运动状
态下的受力问题,这时物体处于平衡状态,所受的力为平衡力.这部分内
容在物理学中叫做静力学.
第二章研究了物体在直线上的运动,包括匀速运动和变速运动.在变
速运动中重点讨论了匀变速直线运动.这部分内容在物体学中属于运动学.
在前边两章知识的基础上,我们在第三章里来研究运动和力的关系.
这部分知识的基础是牛顿第一定律和第二定律.这部分内容在物理中属于
动力学.
学习动力学的知识后,可以在知道物体受力情况后确定物体的运动状
态;在知道物体的运动状态的情况下,可以确定它的受力情况.动力学的
知识在科学研究和生产实际中有着非常广泛的应用,如研究交通工具的速
度问题,天体的运动问题等.我们从牛顿第一定律开始.
(二)教学过程设计
一、惯性
1、定义:一切物体都具有保持原有运动状态的性质。
2、惯性大小的量度—质量
二、牛顿第一定律
实验:在桌上放着一本物理书,它是静止的,怎样才能让它运动起来
呢?要用力去推它.从这个例子可以看出物体要运动,需要对它施加力的
作用.力是使物体运动的原因吗?
这是一个运动和力的关系问题.这个问题在2000多年前人们就对它进
行了研究,下面我们来回顾一下历史.
1.历史的回顾
2000多年前,古希腊哲学家亚里斯多德根据当时人们对运动和力的关
系的认识提出一个观点:必须有力作用在物体上,物体才能运动.
这种观点的提出是很自然的.我们从周围的事情出发,很容易就会得
到这个结论.如车不推就不走,门不拉不开等.这种观点统治人们的思想
有两千年.
直到17世纪,意大利科学家伽利略才指出这种说法是错误的,他分析
到:运动的车停下来是由于摩擦力的原因,运动物体减速的原因是摩擦力.
伽利略提出了自己的看法,他指出:物体一旦具有某一速度,没有加速和
减速的原因,这个速度将保持不变.这里所指的减速的原因就是摩擦力.
为了证实结论的正确,他设计了一个理想实验,下面利用一个跟他的
理想实验装置相似的实验向大家介绍一下伽利略的实验.
实验:有两个斜面,用一个小球放到左边的斜面上,放手后小球从左
边斜面上滚下后滚到右边的斜面上.在有摩擦力的情况下,到达右边斜面
的高度比左边的释放高度要低.
伽利略所设计的实验是这样的:实验装置跟现在的一样,实验时若没
有摩擦力,(当然没有摩擦力是不可能的,所以他的实验是想象中的理想实
验.)我们看一下小球在这个理想实验中会怎样运动.
把小球放到左边斜面的某一个高度,放手后由于有加速的原因,所以
小球会从斜面上滚下,越滚越快;到右边斜面时,由于有减速的原因,小
球会越滚越慢.在没有摩擦力的情况下,小球应达到左边的释放高度.
改变右边斜面的倾角,倾角变小,小球要达到同样的高度,要在斜面
上走更远的距离.当右边倾角为零时,小球将一直滚下去永远达不到左边
的释放高度,这个速度将保持不变.
法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的论点,提出了惯性定律:如
果没有其它原因,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.
伽利略和笛卡尔对物体的运动作了准确的描述,但是没有指明原因是
什么,这个原因跟运动的关系是什么.
牛顿总结了前人的经验,指出了加速和减速的原因是什么,并指出了
这个原因跟运动的关系,这就是牛顿第一定律.
板书:1、定义:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它
改变这种状态为止。
2、注意:
1)揭示了惯性
2)揭示了力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因。
3)牛顿第一定律描述的是一种理想状态。
三、惯性与牛顿第一定律的区别
1)“牛一”是关于物体不受外力作用时的运动规律,是物理定律,惯性是物理
概念,是表示物体的一种物理性质。
2)牛顿第一定律揭示了惯性,又称为惯性定律。
四、课内练习
1、下列关于牛顿第一定律,正确的是( )
a)有牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静止或匀速直线运动状态。
b)牛顿第一定律是反映物体惯性大小的,因此它也叫惯性定律。
c)牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律,因此物体在不受外力时
才有惯性。
d)牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动状态改变
的原因。
2、分析下列说法是否正确。( )
a)向前跑的人被绊时,人要向前摔倒,这是因为人受到一个向前的冲力。
b)扔出的手榴弹在空中运动时,受到重力、空气阻力和扔手榴弹的力。
c)从加速上升的气球上落下一物体,该物体离开气球的瞬间,具有性上的速度和
由于向上运动的力所产生的加速度。
d)在匀速行驶的汽车里,人向上跳起后仍回落回起跳处。