主讲万源中学向娟

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1、主讲：万源中学向娟经典力学之父经典力学之父 牛顿牛顿回顾历史，探究定律回顾历史，探究定律1.情景设问，经验猜想情景设问，经验猜想思考：思考：运动和力之间有什么关系呢？运动和力之间有什么关系呢？?用力推车，车子才会前进。用力推车，车子才会前进。停止用力，车子就要停下来。停止用力，车子就要停下来。（早在2000多年前人们凭直觉认为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.）1、亚里士多德的亚里士多德的观点：观点：2、伽利略的伽利略的观点：观点：3、迪卡儿的迪卡儿的观点：观点：亚里士多德认为亚里士多德认为 必须有力作用在物体上，必须有力作用在物体上，物体才物体才能运动能运动。

2、没有力的作用，物体就。没有力的作用，物体就要停下来。要停下来。这种认识一直延续了两千多年这种认识一直延续了两千多年!力是物体力是物体运动的原运动的原因因!亚里士多德的认识是错误的!是因为受到摩擦阻力的缘故 17世纪，意大利著名物理学家伽利略，根据实验，打破了人们凭直觉得出的力是维持物体运动原因的错误观点，指出运动的物体之所以停下（1 1）让小球从一斜面从静止状态开始滚下，小球将滚上另一）让小球从一斜面从静止状态开始滚下，小球将滚上另一斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。（2 2）减小后一斜面的倾角，小球将在这一斜面上仍达到同一）减小后一斜面的

3、倾角，小球将在这一斜面上仍达到同一高度，但这时他要滚得远些。高度，但这时他要滚得远些。（3 3）若将斜面的倾角减为零，球为了达到相同的高度，将会）若将斜面的倾角减为零，球为了达到相同的高度，将会一直运动下去。一直运动下去。理想实验的设计方案理想实验的设计方案伽利略理想实验力不是维持物体运动的原因。力不是维持物体运动的原因。物体运动不需要力物体运动不需要力!（从而推翻了亚里士多德的观点。）（从而推翻了亚里士多德的观点。）伽利略通过理想实验总结出：伽利略通过理想实验总结出：关于伽俐略的理想化实验的认识关于伽俐略的理想化实验的认识 以可靠的事实为依据，抓住主要因素，忽略次要因素，合理外推，解释自然规

4、律。伽利略的这种把可靠的事实和深刻的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理论思维结合起来的理想实验,是科学是科学研究中的一种重要方法研究中的一种重要方法.笛笛 卡卡 尔尔 笛 卡 尔（1596-1650）如果运动物体不受如果运动物体不受任何力的作用，不任何力的作用，不仅速度大小不变，仅速度大小不变，而且运动方向也不而且运动方向也不变，将沿原来的方变，将沿原来的方向匀速运动下去向匀速运动下去运动的物体在没有受到外力运动的物体在没有受到外力的作用下总保持匀速直线运的作用下总保持匀速直线运动状态动状态。伽俐略、笛卡尔都只说明了力不是伽俐略、笛卡尔都只说明了力不是维持物体运动的原

5、因，但对力与运动维持物体运动的原因，但对力与运动的具体关系没有提出。的具体关系没有提出。?分析：物体除了运动的以外分析：物体除了运动的以外,还有静止的，那还有静止的，那么，静止的物体在没有受到外力作用时，将么，静止的物体在没有受到外力作用时，将保持静止状态概括出牛顿第一定律保持静止状态概括出牛顿第一定律牛顿牛顿牛顿在总结前人研究的基牛顿在总结前人研究的基础之上，根据他自己的研础之上，根据他自己的研究，系统的总结了力和运究，系统的总结了力和运动的关系，提出了三条运动的关系，提出了三条运动规律。动规律。内容：一切物体在没有受到外力内容：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运作用的时候，

6、总保持匀速直线运动状态或静止状态。动状态或静止状态。（1）牛顿第一定律说明了物体牛顿第一定律说明了物体不受力不受力时的运动状态时的运动状态是匀速直线运动状态或静止状态，它是一种理想的状态。是匀速直线运动状态或静止状态，它是一种理想的状态。通常所看到的匀速直线运动或静止状态，其实都是物体受通常所看到的匀速直线运动或静止状态，其实都是物体受到到平衡力作用（即和外力为零）平衡力作用（即和外力为零）的结果。的结果。（2）外力的作用使物体运动状态发生改变，物体运动外力的作用使物体运动状态发生改变，物体运动状态的改变，说明速度发生变化，速度发生变化，说明物状态的改变，说明速度发生变化，速度发生变化，说明物

7、体有加速度。也就是说，体有加速度。也就是说，外力是产生加速度的原因，外力是产生加速度的原因，而不而不是维持物体运动的原因。是维持物体运动的原因。（1）、物体不受外力是的状态是匀速直线运动）、物体不受外力是的状态是匀速直线运动状态或静止状态。状态或静止状态。说明力不是维持物体运动状态的因。说明力不是维持物体运动状态的因。（2）、外力的作用才是迫使物体改变其运动态。）、外力的作用才是迫使物体改变其运动态。（3）、一切物体都有保持匀速直线运动状态或）、一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。这种性质就叫惯性。静止状态的性质。这种性质就叫惯性。说明力是使物体运动状态改变的原因。说明力是使物体

8、运动状态改变的原因。所以说一切物体都有惯性。所以说一切物体都有惯性。1.1.定义：定义：一切物体都有保持匀速直线运动状一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫态或静止状态的性质，这种性质叫。（牛顿第一定律又叫惯性定律）（牛顿第一定律又叫惯性定律）举例举例1：汽车启动、刹车时。汽车启动、刹车时。举例举例3（1）、）、（2）（）（3）、（、（4）举例举例2：（1）、（）、（2）、(3)2.2.对惯性的理解对惯性的理解 （1）一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性；）一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性；（2）惯性与物体的运动状态无关，不论物体是处于怎惯性与物体的运动状态无

9、关，不论物体是处于怎 样的运动状态，惯性总是存在的，惯性与物体是否受样的运动状态，惯性总是存在的，惯性与物体是否受 力无关，与速度大小无关；力无关，与速度大小无关；（惯性不是力、是物体的固有性质）（惯性不是力、是物体的固有性质）（3）质量是惯性质量是惯性大小的量度。大小的量度。质量越大的物体，运动状态越难以改变，则惯质量越大的物体，运动状态越难以改变，则惯 性越大。性越大。四四.惯性和惯性定律的区别和联系惯性和惯性定律的区别和联系 惯性 惯性定律区别联系物体的固有属性物体的运动规律在任何情况下都存在只有当物体不受外力作用时才遵守惯性定律是物体在不受外力作用时，物体惯性的直接表现 惯性的利1.亚

10、洲飞人柯受良驾车飞越黄河，他凭什么有这种胆识去飞越气势磅礴的黄河呢？学以致用-走向生活事物的两面性惯性的弊推惯大小推惯大小2.警察叫司机系安全带，为什么？警察叫司机系安全带，为什么？学以致用-走向生活 阅读材料：牛顿生平阅读材料：牛顿生平 牛顿是17世纪最伟大的科学巨匠。他的成就遍及物理学、数学、天体力学的各个领域。牛顿12岁进金格斯中学上学。那时他喜欢自己设计风筝、风车、日规等玩意。他制作的一架精巧的风车，别出心裁，内放老鼠一只，名日“老鼠开磨坊”，连大人看了都赞不绝口。牛顿在物理学上最主要的成就是发现了万有引力定律，综合并表述了经典力学的3个基本定律一惯性定律、力与加速度成正比的定律、作用

11、力和反作用力定律；引入了质量、动量、力、加速度、向心力等基本概念，从而建立了经典力学的公理体系，完成了物理学发展史上的第一次大综合，建立了自然科学发展史上的里程碑。其重要标志是他于1687年所发表的自然哲学的数学原理这一巨著。在光学上，他做了用棱镜把白光分解为七色光(色散)的实验研究；发现了色差；研究了光的干涉和衍射现象，发现了牛顿环；制造了以凹面反射镜替代透镜的“牛顿望远镜”。1704年出版了他的(光学专著，阐述了自己的光学研究的成果。在数学上，牛顿与德国莱布尼兹各自独立创建了“微积分学”；他还建立了牛顿二项式定理。牛顿在声学、热学、流体力学等方面也有不少研究成果和贡献。牛顿的一生遇到不少争

12、论和麻烦。例如，关于万有引力发现权等问题，胡克与他争辩不休，差点影响了原理的出版；关于微积分发明权的问题，与莱布尼兹以及德英两国科学家争吵不止，给内向的牛顿带来极大的痛苦。40岁以后，他把兴趣转向政治、化学(贱金属变成黄金)、神学问题，写了近200万言的著作，毫无价值。常言道“人无完人，金无足赤”，牛顿也是如此。但是牛顿终归是伟大的牛顿，他的科学贡献将永载史册。思考思考1、一 个 在 日 本 的 旅 游 者，想 来 中、一 个 在 日 本 的 旅 游 者，想 来 中国他设想将自己悬挂在空中的大气国他设想将自己悬挂在空中的大气球中，由于地球的自转，只要在空中球中，由于地球的自转，只要在空中停留几

13、个小时，就可以到达中国，您停留几个小时，就可以到达中国，您认为这有可能实现吗？为什么？认为这有可能实现吗？为什么？2、解释小胖运西瓜现象。解释小胖运西瓜现象。例例1 1、做自由落体运动的物体，如果下落、做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况是动情况是 （）A 悬浮在空中不动悬浮在空中不动 B 速度逐渐减小速度逐渐减小 C 保持一定速度向下匀速直线运动保持一定速度向下匀速直线运动 D 无法判断无法判断 例例2如图所示，劈形物体如图所示，劈形物体M的各表面光的各表面光滑，上表面水平，放在固定的斜面上在滑，上表面水平，放在固定的斜面上在M的水平上表面放一光滑小球的水平上表面放一光滑小球m，后释放，后释放M，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是则小球在碰到斜面前的运动轨迹是 A沿斜面向下的直线沿斜面向下的直线B竖直向下的直线竖直向下的直线C无规则的曲线无规则的曲线D抛物线抛物线谢谢各位专家、谢谢各位专家、老师和同学！老师和同学！