执教金陵中学范世民.ppt

A 惯性 牛顿第一定律,执教：金陵中学 范世民,怎样才能让放在讲台上的小车运动起来呢？,（用力推）,【演示实验1】,通过观察：你认同“力是维持物体运动的原因”这一观点吗？,在桌面上轻推一下小车，小车从静止向前运动，一段距离后停止。,古西腊思想家亚理士多德的观点:“力是维持物体运动的原因” 这种观点在历史上曾被沿用两千多年。,你认同“力是改变物体运动状态的原因”这一观点吗？,结论:亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”的观点是错误的。 “力是改变物体运动状态的原因”的观点是正确的。,小车由静止运动静止，运动状态即速度改变了，是什么原因使小车运动状态改变了呢?,原因：只停留在对自然现象的某种解释，而不考查其实质。我们应吸取古人教训,观察事物一定要透过现象看本质。,猜一猜：假如水平桌面足够大且是光滑的，运动的小车会停吗？,早在16世纪，意大利科学家伽利略也是你们这么想的。他断言：具有某一速度的运动物体，只要没有,加速或减速的原因（力），这个速度将保持不变，即物体运动不需要力维持。为此他设计了一个理想化的斜面实验来进行论证。,【理想实验2】伽利略的理想斜面实验 。,1、物体运动不需要力维持。,【理想实验2】伽利略的理想斜面实验,1、物体运动不需要力维持。,（1）让小球从一个斜面从静止滚下来，小球将滚上另一个斜面，但不能到达同样的高度。,（可靠的实验）,（忽略次要因素，理想化）,（科学推理）,（科学推理）,（2）假想:如果没有摩擦，小球就能上升到原来的高度.,（3）如果减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上也会到达原来的高度，只是要通过更长的路程。,（4）继续减小第二个斜面的倾角，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定速度继续运动下去。,伽利略就是通过上述的斜面理想实验，来揭示“物体运动不需要力维持”这一自然规律的。,【理想实验2】伽利略的理想斜面实验,1、物体运动不需要力维持。,说明：理想实验是以可靠的实验事实为基础，突出主要因素，忽略次要因素，通过抽象思维(科学推理)深刻揭示自然规律。理想实验并不是一个真实的实验。理想实验不可能用真实的实验来直接验证，只能在实验条件不断逼近理想情况时，其实验结果也就不断向理想情况逼近。,活动I：理想实验有时更能深刻地 反映自然规律。伽利略设想了一 个理想实验，其中有一个是经验 事实，其余是推论。 减小第二个斜面的倾角，小球在这 面上仍然要达到原来的高度 两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面 如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列_（只要填写序号即可）在上述的设想步骤中，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是事实，是推论 B是事实，是推论 C是事实，是推论 D是事实，是推论,1、物体运动不需要力维持。,B,1、物体运动不需要力维持。,2惯性,与伽利略同时代的物理学家、数学家笛卡儿又进一步完善了“物体运动不需要力维持”的观点，并提出：“ 一切物体都具有保持原来匀速运动状态和或静止状态的性质” 。,一切物体都具有惯性.,惯性：,演示: 1、水有惯性； 2、空气有惯性。,说明：回答有关惯性问题的模式是：原来怎么样，因为惯性怎么样。,伽利略用理想斜面实验证明.否定了亚理士多德关于“力是维持物体运动的原因”的错误观点,伽利略用理想斜面实验证明.否定了亚理士多德关于“力是维持物体运动的原因”的观点,1、物体运动不需要力维持。,2惯性,物体具有的保持原来匀速运动状态和或静止状态的性质叫惯性.,活动I :大家谈。,：火车在长直轨道上匀速行驶, 坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的球相对车竖直上抛,球将落在（ ） A手的后方。 B手的前方。 C落在手中。 D无法确定。,C,一切物体都具有惯性。,因为抛出前球随车一起运动，抛出后由于惯性在水平方向继续保持与车(手)相同的速度，所以会落入手中。,伽利略用理想斜面实验 证明.,1、物体运动不需要力维持。,2惯性,物体具有的保持原来匀速运动状态和或静止状态的性质叫惯性.,、拿一张纸放在桌边上，在纸上压一个花瓶，将纸条迅速抽出，花瓶为什么不倒？,花瓶原来是静止的，当纸迅速抽出时，由于惯性，花瓶还要保持静止状态.,一切物体都具有惯性。,虽然花瓶要受到纸的摩擦力作用，但该力还不能在极短时间内改变其原来的(静止)状态。,伽利略用理想斜面实验证明.,1、物体运动不需要力维持。,2惯性,物体具有的保持原来匀速运动状态和或静止状态的性质叫惯性.,【演示实验3】用相同的力作用在质量不同的物体上，,质量越大，越难改变运动状态(加速度越小)，表明“保持原状”或“反抗改变原状”的能力越大，即惯性越大。所以：,质量是物体惯性大小的量度.惯性大小反映了改变物体运动状态的难易程度。,一切物体都具有惯性。,物体的惯性有大小吗?,惯性与物体的运动状态和受力情况均无关，一个物体的惯性是不能改变的，除非它的质量改变了。,伽利略用理想斜面实验证明.,1、物体运动不需要力维持。,2惯性,物体具有的保持原来匀速运动状态和或静止状态的性质叫惯性.,一切物体都具有惯性。,质量是惯性大小的量度。惯性大小反映了改变物体运动状态的难易程度。,活动：1、图为运输液体货物的槽车，如果槽内有一气泡，当车起动时气泡相对于车将如何运动？,质量大的物体，运动状态难改变，即惯性大。因水的质量（同体积）远大于气泡的质量，当车起动时，水保持静止的能力远大于气泡保持静止的能力。当车向前运动时，水保持静止，水挤压气泡就使气泡相对于车向前运动。,若是刹车,气泡相对于车又将如何运动？,伽利略用理想斜面实验证明.,1、物体运动不需要力维持。,2惯性,物体具有的保持原来匀速运动状态和或静止状态的性质叫惯性.,一切物体都具有惯性。,质量是物体惯性大小的量度。惯性大小反映了改变物体运动状态的难易程度。,活动：2、某同学说：同一辆汽车在同一地段，刹车后，开得快时比开得慢时更难停下，所以速度越大时惯性就越大。请你对此发表评说。,该同学的说法是错误的。据质量是物体惯性大小的量度，同一辆车的质量相同，惯性就相同，与速度大小无关。,a相同，v大则s就大。并不是速度大更难改变运动状态。,该同学所说的“难停下”是指刹车后,使开得快的车停下滑行的距离更远，因为，,伽利略用理想斜面实验证明.,1、物体运动不需要力维持。,2惯性,物体具有的保持原来匀速运动状态和或静止状态的性质叫惯性.,一切物体都具有惯性。,3、质量是物体惯性大小的量度。,说明:惯性大小反映了改变物体运动状态的难易程度。惯性与物体的运动状态和受力情况均无关，一个物体的惯性是不能改变的，除非它的质量改变了。,3牛顿第一定律,伽利略和笛卡尔对物体的运动做了准确的描述，但是没有指明原因是什么，牛顿在前人研究的基础上，结合自己的研究，提出了牛顿第一定律：,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态止。又叫惯性定律。,伽利略用理想斜面实验加以证明.否定了亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”有观点.,1、物体运动不需要力维持。,2惯性,物体具有的保持原来匀速运动状态和或静止状态的性质叫惯性.,一切物体都具有惯性。,质量是惯性大小的量度。,3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，直到有外力迫使它改变这种状态为止。又叫惯性定律。,【说明】,（1）描述了物体不受外力作用时所遵从的运动规律。所以惯性定律不是惯性。,（2）阐明了力的科学涵义：力是物体间的的相互作用，它是改变物体运动状态，即产生加速度的原因，而不是维持物体运动的原因。,（3）揭示了一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性 。,（4）不受外力作用的物体是不存在的。,受外力作用，但合外力为零。,不受外力作用,伽利略用理想斜面实验证明.否定了亚理士多德关于“力是维持物体运动的原因”的观点.,1、物体运动不需要力维持。,2惯性,物体具有的保持原来匀速运动状态和或静止状态的性质叫惯性.,一切物体都具有惯性。,质量是物体惯性大小的量度。,3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，直到有外力迫使它改变这种状态为止。又叫惯性定律。,活动：1、教材P.80自主活动 2、阅读P.81牛顿生平： 成功秘决；牛顿的主要贡献 。,作业,1、汽车突然停止的时候，乘客会向前倾倒，甚至被向前抛出。为什么？,2、汽车突然开动的时候，乘客会向后倾倒，为什么？,【启示】 汽车司机不能超速、超载，以防止物体由于惯性而带来的事故。,请课后思考:,3、地球自西向东转。有人说跳远时向东跳比向西跳跳得更远。你认为这种说法对吗？为什么？,牛顿对惯性作过这样的叙述：“所谓惯性是每个物体按一定的量存在于其中的一种抵抗能力”可见，物体的惯性总是以“保持原状”或“反抗运动状态改变”两种形式表现出来的。,