1、第四章 牛顿运动定律牛 顿 第 一 定 律引入：在力学中只研究怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科叫做运动学研究运动与力的关系的分科叫动力学动力学知识在生产和科学研究中有着重要用途动力学的奠基人是英国科学家牛顿1678年出版的自然哲学的数学原理是牛顿的动力学奠基之作请根据实际经验思考并回答下面问题：1、静止在水平地面上的箱子，怎样能让它运动起来？2、行驶的汽车关闭发动机，将做怎样的运动？【经验结论经验结论】1.静止的物体不受力的作用就不能运动。2.运动的物体失去了力的作用运动就不能继续下去。思考：生活实例告诉我们运动和力之间有什么关系呢？最早提出这个问题并给出经验猜想的是古希腊学者亚里士多德。
2、一、历史回顾 1亚里士多德：力是维持物体运动的原因他的观点来自实际经验，还能用实际经验验证，所以被人们广泛接受，并维持了近两千年。【问题问题】物体的运动真的需要用力来维持吗？物体的运动真的需要用力来维持吗？小车从同一斜面同一高度下滑在不同的水平面上运动,观察情况。一、历史回顾 2伽利略：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因伽利略的观点是通过理想实验总结出的.伽利略的理想实验猜想：1、如果没有摩擦，小球会上升到多高的地方？2、减小右斜面倾角，观察小球沿斜面运动的最远距离怎样变化3、把另侧斜面放平，会怎么样？与左侧斜面等高位置会沿斜面运动得更远，最终到达与左侧斜面等高的位置思考：完
3、全光滑的平面实际生活当中存在吗？小球永远无法到达与左侧斜面等高的位置，小球会永远的运动下去理想实验：是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律。爱因斯坦对此的评价是：伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔对他的观点进行了补充。一、历史回顾 3笛卡尔：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。这应成为一个原理，它是人类整个自然观的基础。笛卡尔补充了物体不受力时保持静止状态或匀速直线运动状态。1642年，
4、伽利略逝世，1643年牛顿在英国诞生。牛顿是人类历史上最伟大的科学家。牛顿把伽利略、笛卡尔的正确结论总结成为牛顿第一定律，它是牛顿物理学的基石。二、牛顿物理学的基石 牛顿第一定律 1牛顿第一定律的表述：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2牛顿在伽利略等人研究的基础上得出牛顿第一定律，伽利略理想斜面实验为牛顿第一定律提供了实验依据3牛顿第一定律的意义（1）指出了一切物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止的性质（惯性）（2）指出了物体的运动并不需要力来维持，力是改变物体速度的原因（3）牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态是一种理想化的状态，不能通过实验验
5、证，但它正确揭示了力和运动的关系。（4）生活中物体所受外力的合力为零的现象可以等同物体不受外力作用。4惯性：物体的这种保持原来匀速直线运动状态或静止的性质叫做惯性（所以牛顿第一定律又叫惯性定律）惯性是一切物体固有的属性一切物体不管是否受力，也不管它是否运动和怎样运动，都具有惯性我们来观看一段段视频来了解惯性 通过以上视频及其他科学实验证明：在相同的力作用下，质量小的物体，运动状态容易改变，我们说它的惯性小；质量大的物体，运动状态难改变，我们说它的惯性大所以，质量是物体惯性大小的量度，质量越大，惯性越大问题：请解释课前吹书的游戏。例题：下列关于惯性的说法中正确的是（）A物体只有静止或做匀速直线运
6、动时才有惯性B物体只有受外力作用时才有惯性C物体运动速度大时惯性大D物体在任何情况下都有惯性必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止。伽利略如果运动物体不受力,速度将保持不变持续运动下去。笛卡尔如果没有其他原因，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。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。（牛顿第一定律）惯性亚里士多德牛顿牛顿课堂小结课堂练习CBCABD亚里士多德(Aristotle,前384-前322)亚里士多德一生勤奋治学，从事的学术研究涉及到逻辑学、修辞学、物理学、生物学、教育学、心理学、
7、政治学、经济学、美学等，写下了大量的著作。他的著作是古代的百科全书，据说有四百到一千部，主要有工具论、形而上学、物理学、伦理学、政治学、诗学等。他的思想对人类产生了深远的影响。他创立了形式逻辑学，丰富和发展了哲学的各个分支学科，对科学作出了巨大的贡献。知识链接：伽利略意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者。1609年，伽利略创制了天文望远镜（后被称为伽利略望远镜）。1610年1月7日，伽利略发现了木星的四颗卫星，为哥白尼学说找到了确凿的证据，标志着哥白尼学说开始走向胜利。借助于望远镜，伽利略还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、月球的周日和周月天平动
8、，以及银河是由无数恒星组成等等。这些发现开辟了天文学的新时代。笛卡尔勒奈笛卡尔（Rene Descartes）,1596年3月31日生于法国都兰城。笛卡尔是伟大的哲学家、物理学家、数学家；解析几何的创始人。1596年3月31日生于法国小镇拉埃的一个贵族家庭。因家境富裕从小多病，学校允许他在床上早读，养成终生沉思的习惯和孤僻的性格。1606年他在欧洲最有名的贵族学校耶稣会的拉弗莱什学校上学，1616年在普依托大学学习法律与医学，对各种知识特别是数学深感兴趣。在军队服役和周游欧洲中他继续注意“收集各种知识”，“随处对遇见的种种事物注意思考”，16291649年在荷兰写成方法谈（1637）及其附录几
9、何学、屈光学、哲学原理（1644）。1650年2月11日卒于斯德哥尔摩，死后还出版有论光（1664）等。牛顿（Isaac Newton 1642.12.251727.3.20.）牛顿(16431727)是英国著名的物理学家、数学家和天文学家，是十七世纪最伟大的科学巨匠。1643年1月4日牛顿诞生于英格兰林肯郡的小镇乌尔斯索普的一个自耕农家庭。12岁进入离家不远的格兰瑟姆中学。牛顿于1661年以减费生的身份进入剑桥大学三一学院，1664年成为奖学金获得者，1665年获学士学位。牛顿一生对科学事业所做的贡献，遍及物理学、数学和天文学等领域。1牛顿在物理学上最主要的成就，是创立了经典力学的基本体系，从而光成了物理学史上第一次大综合。2、对于光学，牛顿致力于光的颜色和光的本性的研究，也作出了重大贡献。3、牛顿在数学方面，总结和发展了前人的工作，提出了“流数法”，建立了二项式定理，创立了微积分。4、在天文学方面，牛顿发现了万有引力定律，创制了反射望远镜，并且用它初步观察到了行星运动的规律。牛顿在17世纪70年代设计的望远镜。它一般被称为反射望远镜，效果远优于伽利略所设计的著名的折射望远镜。亚里士多德观点的错误：来自于日常经验所带来的错误认识 伽利略观点的正确：理想斜面实验的支持 伽利略通过斜面实验得到推论：一切运动着的物体在没有受到阻力作用的时候，它的速度保持不变，并且一直运动下去
