1、第八章第八章 运动和力运动和力牛顿的故事牛顿的故事 牛顿（牛顿（16421727）是英国著名的物理学家和数学家，在力学、）是英国著名的物理学家和数学家，在力学、光学、天文学、数学等方面有巨大贡献，他发现了万有引力定律和光学、天文学、数学等方面有巨大贡献，他发现了万有引力定律和光的色散，总结概括出了著名的牛顿运动三定律，奠定了经典物理光的色散，总结概括出了著名的牛顿运动三定律，奠定了经典物理学的基础。学的基础。牛顿自幼喜欢读书和思考。牛顿读书和思考时非常专心，由牛顿自幼喜欢读书和思考。牛顿读书和思考时非常专心，由 此闹出很多笑话。一次，他一边读书一边煮鸡蛋，等他揭开锅准备此闹出很多笑话。一次，他
2、一边读书一边煮鸡蛋，等他揭开锅准备吃鸡蛋的时候，发现锅里煮的竟是自己的怀表。还有一次，他请一吃鸡蛋的时候，发现锅里煮的竟是自己的怀表。还有一次，他请一位朋友吃饭，菜已摆到桌上，可是牛顿突然想到一个问题并回到自位朋友吃饭，菜已摆到桌上，可是牛顿突然想到一个问题并回到自己的书房，很久也不出来。朋友等得不耐烦，便自己吃起来，还把己的书房，很久也不出来。朋友等得不耐烦，便自己吃起来，还把牛顿的那一份也吃了，骨头留在盘子里，然后不辞而牛顿的那一份也吃了，骨头留在盘子里，然后不辞而 别。牛顿从别。牛顿从书房里出来，看到盘子里的骨头，自言自语地说：书房里出来，看到盘子里的骨头，自言自语地说：“我还以为自己我
3、还以为自己没吃饭呢，原来已经吃过了。没吃饭呢，原来已经吃过了。”牛顿在科学上作出了重大的贡献，获得了崇高的荣誉，但是牛顿在科学上作出了重大的贡献，获得了崇高的荣誉，但是 他非常尊重前人的研究成果。他说：他非常尊重前人的研究成果。他说：“如果说我曾经看得远一些，如果说我曾经看得远一些，那是因为我站在巨人们的肩上。那是因为我站在巨人们的肩上。”开动脑筋开动脑筋正方：正方：玩滑板车时，玩滑板车时，人不蹬地人不蹬地，车最车最终会停下来。终会停下来。说说明物体运动需要明物体运动需要力来维持。力来维持。反方：反方：滑板车滑行滑板车滑行时，人没有蹬地，时，人没有蹬地，车还继续前进。车还继续前进。说明物体运动
4、不说明物体运动不需要力来维持。需要力来维持。车停下来是车停下来是因为因为受到阻力的作用受到阻力的作用。你认为谁正确？你认为谁正确？伽利略认为：物体的运动伽利略认为：物体的运动不需要力来维持，运动的不需要力来维持，运动的物体之所以停下来，是因物体之所以停下来，是因为为受到了阻力的作用受到了阻力的作用。运动和力之间是什么关系呢？运动和力之间是什么关系呢？亚里士多德亚里士多德伽利略伽利略古希腊学者亚里士多德认为：古希腊学者亚里士多德认为：如果要使一个物体持续运动，如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用就必须对它施加力的作用.如如果这个力被撤销，物体就会停果这个力被撤销，物体就会停止运动止运
5、动.说明物体运动需要力说明物体运动需要力来维持。来维持。条件控制：条件控制：探究：阻力对物体运动的影响探究：阻力对物体运动的影响实验方法：控制变量法实验方法：控制变量法同一小车静止地同一小车静止地从同一斜面的从同一斜面的同一高度同一高度滑滑下，下，保证小车到达水平面上时的保证小车到达水平面上时的速度相同速度相同斜面的坡度斜面的坡度小车的高度小车的高度 小车的质量小车的质量比较小车滑行的距离比较小车滑行的距离实验记录表实验记录表表面的表面的材料材料毛巾毛巾棉布棉布木板木板小车运动的距离（最长、较长、短小车速度减小（最慢、较慢、快）最大小较长短最长较大快较慢最慢通过实验分析可知：通过实验分析可知：
6、小车受到的阻力越小，其运动的距离小车受到的阻力越小，其运动的距离 ，速速度将减小得度将减小得 。越远越远慢慢 推理：如果表面绝对推理：如果表面绝对光滑光滑，物体受到的，物体受到的阻力为阻力为零零，速度，速度不会减慢不会减慢，将，将以恒定的速度永远运动下以恒定的速度永远运动下去去.这就是伽利略研究实验得到的结论这就是伽利略研究实验得到的结论.静止状态静止状态.思考：静止的物体，如操场上的篮球架，思考：静止的物体，如操场上的篮球架，处于什么状态？处于什么状态？那是为什么呢？那是为什么呢？静止的物体是由于不受力或所受合力为零，总静止的物体是由于不受力或所受合力为零，总是保持静止状态是保持静止状态.概
7、括上述两种情况，一切物体在概括上述两种情况，一切物体在不受力时，不受力时，原先静止的物体将总保持静止状态，原先运动的原先静止的物体将总保持静止状态，原先运动的物体将总保持恒定的速度匀速直线运动下去物体将总保持恒定的速度匀速直线运动下去.这就是英国科学家这就是英国科学家牛顿牛顿在在总结了总结了伽利略等人研究伽利略等人研究成果的基础上，成果的基础上，概括出概括出一条重要的物理规律：一条重要的物理规律：一、牛顿第一定律一、牛顿第一定律1“一切一切”适用于所有物体。适用于所有物体。2 2“没有受到力的作用没有受到力的作用”是定律成立的条件。不受外力是定律成立的条件。不受外力作用的物体是不存在的。作用的
8、物体是不存在的。不受外力作用等效于受平衡力作不受外力作用等效于受平衡力作用用，合力为零。合力为零。3“总总”一直、不变。一直、不变。定律解读定律解读 一切物体一切物体在在没有受到力的作用没有受到力的作用时，时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。总保持静止状态或匀速直线运动状态。5牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，用推牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，用推理的方法概括出来的。理的方法概括出来的。不能用实验直接证明。不能用实验直接证明。4“或或”指物体不受力时指物体不受力时,原来静止的总保持静止原来静止的总保持静止,原来运动的就总保持原来的速度和方向做匀速直线运原来运动的就总保持原来的速度
9、和方向做匀速直线运动。动。两种状态必有其一，不同时存在。两种状态必有其一，不同时存在。6牛顿第一定律说明了力和运动的关系：牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力不是维持力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。开动脑筋开动脑筋牛顿第一定律牛顿第一定律物体为什么会保持静止状态物体为什么会保持静止状态或匀速直线运动状态呢？或匀速直线运动状态呢？不受力。（不是外因）不受力。（不是外因）（寻找内因）物体自身的属性（寻找内因）物体自身的属性惯性惯性又叫惯性定律又叫惯性定律二、惯性：二、惯性：一切物体都有保持原来运动状态不变一切物体都有保持原来运动状态
10、不变的性质，这种性质叫惯性。的性质，这种性质叫惯性。你能用惯性的知识解释下面这些现象吗？你能用惯性的知识解释下面这些现象吗？在杯子中盛满牛奶，突在杯子中盛满牛奶，突然急速拉动杯子，会看然急速拉动杯子，会看到什么现象？为什么？到什么现象？为什么？牛奶向右洒出。因为牛奶开始处于静止状态，牛奶向右洒出。因为牛奶开始处于静止状态，当杯子突然向左运动，牛奶因为有惯性，要保持静当杯子突然向左运动，牛奶因为有惯性，要保持静止状态，所以向杯子右侧洒出。止状态，所以向杯子右侧洒出。跑动中的人，脚被绊住，跑动中的人，脚被绊住，为什么会向前倒？为什么会向前倒？跑动中的人开始向前运动，跑动中的人开始向前运动，脚被绊停
11、止，而身体有惯性，脚被绊停止，而身体有惯性，要保持向前的运动状态，继要保持向前的运动状态，继续向前运动，所以人向前摔续向前运动，所以人向前摔倒。倒。当汽车刹车时，人的脚底由于摩擦而随之静止，当汽车刹车时，人的脚底由于摩擦而随之静止，人的上身由于惯性，会保持继续向前运动的状态，所人的上身由于惯性，会保持继续向前运动的状态，所以刹车或减速时，人会向前倾。以刹车或减速时，人会向前倾。汽车突然刹车汽车突然刹车来源:Z|xx|k.Com 当汽车从停止状态起动时，人的脚底由于摩当汽车从停止状态起动时，人的脚底由于摩擦而随之静止，人的上身由于惯性，仍保持原来擦而随之静止，人的上身由于惯性，仍保持原来慢速行驶
12、的运动状态，所以加速时，人会后仰。慢速行驶的运动状态，所以加速时，人会后仰。汽车突然加速汽车突然加速鸡蛋原来处于什么状态？鸡蛋原来处于什么状态？纸片被弹走，鸡蛋的状态变吗？纸片被弹走，鸡蛋的状态变吗？鸡蛋没有被弹走仍然保持原来的鸡蛋没有被弹走仍然保持原来的 状态不变。这说明原状态不变。这说明原来静止的鸡蛋在不受外力作用时仍保持静止状态。来静止的鸡蛋在不受外力作用时仍保持静止状态。静止静止演示实验演示实验静止静止保持静止状态不变，但由于鸡保持静止状态不变，但由于鸡蛋自身的重力会落进杯子里。蛋自身的重力会落进杯子里。用硬纸板盖住盛水的玻璃杯，然后在纸板上面放上鸡用硬纸板盖住盛水的玻璃杯，然后在纸板
13、上面放上鸡蛋，当用力快速击打纸板时，大家想一想，鸡蛋将会蛋，当用力快速击打纸板时，大家想一想，鸡蛋将会如何运动？如何运动？原来的小车和小球都处于什么状态？原来的小车和小球都处于什么状态？后来小车遇到障碍物受力停下来，小球仍保持后来小车遇到障碍物受力停下来，小球仍保持？运动状态运动状态运动状态运动状态小球没有停止，仍然保持原来的小球没有停止，仍然保持原来的 状态不变。这说明原状态不变。这说明原来运动的小球在不受外力作用时仍保持运动状态。来运动的小球在不受外力作用时仍保持运动状态。运动运动（1 1）普遍性：）普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性，与物体是否一切物体在任何情况下都具有惯性，与物体是
14、否受力及所处状态无关受力及所处状态无关.（2 2）大小：）大小：惯性的大小仅取决于物体的质量：质量越大，惯性惯性的大小仅取决于物体的质量：质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小越大；质量越小，惯性越小.（3 3）性质：保持静止状态或匀速直线运动状态不变，也就是说）性质：保持静止状态或匀速直线运动状态不变，也就是说静止的物体具有保持静止状态的性质，静止的物体具有保持静止状态的性质，运动的物体具有保持匀运动的物体具有保持匀速直线运动状态速直线运动状态的性质的性质.（4 4）惯性是物体的固有属性，不是力惯性是物体的固有属性，不是力.力是物体对物体的作用，力是物体对物体的作用，发生力的作用时，必然要涉
15、及两个相互作用的物体，单独一个发生力的作用时，必然要涉及两个相互作用的物体，单独一个物体不会出现力的作用物体不会出现力的作用.惯性是每个物体都有的，不需要两个物惯性是每个物体都有的，不需要两个物体的相互作用体的相互作用.惯性只有大小没有方向，惯性只有大小没有方向，惯性是维持物体运动状惯性是维持物体运动状态的原因，力是改变物体运动状态的原因，态的原因，力是改变物体运动状态的原因，没有力物体仍可做没有力物体仍可做匀速直线运动匀速直线运动.（5 5）惯性不是力）惯性不是力,在解答问题时在解答问题时,只能说只能说“由于惯性由于惯性”、“具有具有惯性惯性”.而而不能说不能说“受到惯性受到惯性”、“由于惯
16、性的作用由于惯性的作用”、“克克服惯性服惯性”等等,否则就将惯性和作用混为一谈否则就将惯性和作用混为一谈.对惯性的理解（6）牛顿第一定律和惯性的区别和联系：物体不受力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态的原因是物体具有惯性.如果物体没有惯性，那么就不会存在牛顿第一定律如果物体没有惯性，那么就不会存在牛顿第一定律这一规律这一规律.所以说惯性是因，牛顿第一定律是果所以说惯性是因，牛顿第一定律是果.我们常常利用惯性。我们常常利用惯性。掷铅球掷铅球投篮投篮跳远跳远紧固紧固锤头锤头也要避免惯性带来的危害也要避免惯性带来的危害雨雪天减速雨雪天减速开车系安全带开车系安全带 1关于惯性，下面说法正确的是（）。
17、关于惯性，下面说法正确的是（）。A一切物体在没有受到力的作用时，总保持一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性B射出的子弹离开枪口继续高速前进，是因射出的子弹离开枪口继续高速前进，是因为子弹受到惯性的作用为子弹受到惯性的作用C汽车关闭发动机后还能继续前进是由于汽汽车关闭发动机后还能继续前进是由于汽车的惯性大于它受到的阻力车的惯性大于它受到的阻力D一切物体在任何情况下都具有惯性一切物体在任何情况下都具有惯性D巩固练习巩固练习2一氢气球吊着一重物以一氢气球吊着一重物以1 m/s的速度匀速竖直上升，的速度匀速竖直上升，在上升过程中，吊物体的绳子突然断了，则在绳子断在上升过程中，吊物体的绳子突然断了，则在绳子断开后物体（）。开后物体（）。A立即下落，且速度越来越快立即下落，且速度越来越快 B立即匀速下落立即匀速下落 C由于惯性，物体以由于惯性，物体以1 m/s的速度匀速上升的速度匀速上升 D先上升一段距离再下落，下落时速度越来越快先上升一段距离再下落，下落时速度越来越快D本课小结本课小结
