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1、第4节牛顿第一定律第1课时Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望一起来体验一起来体验提出问题：提出问题：请根据刚才的体验活动，并结合生请根据刚才的体验活动，并结合生 活中的实例，提出有关运动和力的问题。活中的实例，提出有关运动和力的问题。1.1.1.1.用手推着魔方（或文具盒）在长木板上水平运用手推着魔方（或文具盒）在长木板上水平运用手推着魔方（或文具盒）在长木板上水平运用手推着魔方（或文具盒）在长木板上水平运 动一段距离。动一段距离。动一段距离。动一段距离。2.2.2.2
2、.用手拿着魔方（或文具盒）在竖直方向上向上运用手拿着魔方（或文具盒）在竖直方向上向上运用手拿着魔方（或文具盒）在竖直方向上向上运用手拿着魔方（或文具盒）在竖直方向上向上运 动一段距离。动一段距离。动一段距离。动一段距离。3.3.3.3.用手拿着魔方（或文具盒）作圆周运动。用手拿着魔方（或文具盒）作圆周运动。用手拿着魔方（或文具盒）作圆周运动。用手拿着魔方（或文具盒）作圆周运动。整合问题整合问题继续来体验继续来体验1.1.1.1.用手击打魔方（或文具盒），观察魔方在长木用手击打魔方（或文具盒），观察魔方在长木用手击打魔方（或文具盒），观察魔方在长木用手击打魔方（或文具盒），观察魔方在长木 板上的
3、运动情况。板上的运动情况。板上的运动情况。板上的运动情况。3.3.3.3.用手轻推一下水晶球，观察水晶球在长木板上用手轻推一下水晶球，观察水晶球在长木板上用手轻推一下水晶球，观察水晶球在长木板上用手轻推一下水晶球，观察水晶球在长木板上 的运动情况。的运动情况。的运动情况。的运动情况。2.2.2.2.竖直上抛魔方，观察魔方的运动情况；竖直上抛魔方，观察魔方的运动情况；竖直上抛魔方，观察魔方的运动情况；竖直上抛魔方，观察魔方的运动情况； 圆周运动的魔方，松手后的运动情况。圆周运动的魔方，松手后的运动情况。圆周运动的魔方，松手后的运动情况。圆周运动的魔方，松手后的运动情况。你能解释吗？你能解释吗？撞
4、飞对方撞飞对方冰壶得分冰壶得分运动员投壶运动员投壶运动员刷冰运动员刷冰 力不是维持物体运动的原因，力不是维持物体运动的原因， 力能改变物体的运动状态。力能改变物体的运动状态。亚里士多德的观点亚里士多德的观点亚里士多德对运动的原因作了解释，地面上物亚里士多德对运动的原因作了解释，地面上物亚里士多德对运动的原因作了解释，地面上物亚里士多德对运动的原因作了解释，地面上物体的运动是强制性的运动，推一推，动一动，不推体的运动是强制性的运动，推一推，动一动，不推体的运动是强制性的运动，推一推，动一动，不推体的运动是强制性的运动，推一推，动一动，不推就不动，所以力是维持物体运动的原因。就不动，所以力是维持物
5、体运动的原因。就不动，所以力是维持物体运动的原因。就不动，所以力是维持物体运动的原因。 这个观点竟然影响和统治人们的思想达二千年之久这个观点竟然影响和统治人们的思想达二千年之久这个观点竟然影响和统治人们的思想达二千年之久这个观点竟然影响和统治人们的思想达二千年之久 ！ 请说说你对这个观点统治人们思请说说你对这个观点统治人们思想二千年之久的看法？想二千年之久的看法？ 古希腊物理学的致命弱点是没有充分注意定量实验。甚至一个很简单的实验也可以证实亚里士多德的观点是错误的。 请你假设请你假设怎样使魔方在水平木板上运动的距离更远？怎样使魔方在水平木板上运动的距离更远？怎样使魔方在水平木板上运动的距离更远
6、？怎样使魔方在水平木板上运动的距离更远？使木板更光滑；使木板更光滑；使魔方接触面更光滑；使魔方接触面更光滑；把魔方做成球状；把魔方做成球状； 这些假设的共同点是什么？这些假设的共同点是什么？减小外力对物体运动的影响减小外力对物体运动的影响设计实验方案实验设计目的：实验设计目的：实验设计思路：实验设计思路：相同条件：相同条件：不同条件：不同条件：实验器材：实验器材：实验方法：实验方法： 实验次数实验次数 表面材料表面材料 阻力大小阻力大小 滑行距离滑行距离速度变化快慢速度变化快慢1毛巾毛巾2棉布棉布3木板木板推理推理玻璃玻璃最大最大最大最大最快最快最快最快较大较大较大较大较长较长较长较长较快较快
7、较快较快较小较小较小较小长长长长较慢较慢较慢较慢最小最小最小最小最长最长最长最长最慢最慢最慢最慢最最小最最小最最小最最小最最慢最最慢最最慢最最慢最最长最最长最最长最最长无阻力无阻力无阻力无阻力无限长无限长无限长无限长不变不变不变不变最短最短最短最短推理推理推理推理某材料某材料某材料某材料推理推理推理推理理想平面理想平面理想平面理想平面 400400400400年前，年前，年前，年前，伽利略伽利略伽利略伽利略曾采用类似的方法曾采用类似的方法曾采用类似的方法曾采用类似的方法得出结论：如果物体在运动中不受到力得出结论：如果物体在运动中不受到力得出结论：如果物体在运动中不受到力得出结论：如果物体在运动
8、中不受到力的作用，它的速度将保持不变。的作用，它的速度将保持不变。的作用，它的速度将保持不变。的作用，它的速度将保持不变。 笛卡儿笛卡儿笛卡儿笛卡儿补充了伽利略的认识，指补充了伽利略的认识，指补充了伽利略的认识，指补充了伽利略的认识，指出：如果运动物体不受到任何力的作出：如果运动物体不受到任何力的作出：如果运动物体不受到任何力的作出：如果运动物体不受到任何力的作用，它不会向左、右方向偏，将永远用，它不会向左、右方向偏，将永远用，它不会向左、右方向偏，将永远用，它不会向左、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀速运动。沿原来的方向做匀速运动。沿原来的方向做匀速运动。沿原来的方向做匀速运动。 如果运动的
9、物体没如果运动的物体没有受到任何外力作用，有受到任何外力作用，将保持匀速直线运动。将保持匀速直线运动。伽利略、笛卡尔的局限性在哪里？伽利略、笛卡尔的局限性在哪里？请用你的语言描述笛卡尔的观点。请用你的语言描述笛卡尔的观点。 牛顿总结了伽利略等人的研究成果，进一步得出：牛顿总结了伽利略等人的研究成果，进一步得出：牛顿总结了伽利略等人的研究成果，进一步得出：牛顿总结了伽利略等人的研究成果，进一步得出：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动或静止状态。直线
10、运动或静止状态。直线运动或静止状态。直线运动或静止状态。 如果如果如果如果原来静止的物体原来静止的物体原来静止的物体原来静止的物体在没有受到任何在没有受到任何在没有受到任何在没有受到任何外力作用时的运动状态如何？外力作用时的运动状态如何？外力作用时的运动状态如何？外力作用时的运动状态如何？伽利略、笛卡尔的局限性在哪里？伽利略、笛卡尔的局限性在哪里？牛顿曾经说过：牛顿曾经说过：“ “我是站在巨人的肩膀上才成功的。我是站在巨人的肩膀上才成功的。” ” 一切物体在没有受到外力作用时，一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。总保持匀速直线运动状态或静止状态。 牛顿第一定律牛顿第
11、一定律牛顿第一定律牛顿第一定律不是不是不是不是通过实验通过实验通过实验通过实验直接直接直接直接得出的，而是得出的，而是得出的，而是得出的，而是在大量实验的基础上用在大量实验的基础上用在大量实验的基础上用在大量实验的基础上用推理推理推理推理的方法概括出来的。的方法概括出来的。的方法概括出来的。的方法概括出来的。一切物体一切物体研究对象没有受到外力作用没有受到外力作用定律成立条件或或总保持总保持结论 一切推理都必须从观察与实验得来。一切推理都必须从观察与实验得来。一切推理都必须从观察与实验得来。一切推理都必须从观察与实验得来。 伽利略伽利略伽利略伽利略你能解释吗？你能解释吗？1.1.1.1.用手推
12、着魔方在长木板上水平运动，当运动速用手推着魔方在长木板上水平运动，当运动速用手推着魔方在长木板上水平运动，当运动速用手推着魔方在长木板上水平运动，当运动速 度是度是度是度是1m/s1m/s1m/s1m/s时，突然一切外力全部失去，魔方的时，突然一切外力全部失去，魔方的时，突然一切外力全部失去，魔方的时，突然一切外力全部失去，魔方的 运动状态怎样？运动状态怎样？运动状态怎样？运动状态怎样？2.2.2.2.用手抛出魔方在竖直方向上向上运动。若上升速用手抛出魔方在竖直方向上向上运动。若上升速用手抛出魔方在竖直方向上向上运动。若上升速用手抛出魔方在竖直方向上向上运动。若上升速 度是度是度是度是2m/s
13、2m/s2m/s2m/s时，一切外力全部失去，魔方的运动状时，一切外力全部失去，魔方的运动状时，一切外力全部失去，魔方的运动状时，一切外力全部失去，魔方的运动状 态怎样？态怎样？态怎样？态怎样？ 若在上升到最高点时（速度为若在上升到最高点时（速度为若在上升到最高点时（速度为若在上升到最高点时（速度为0m/s0m/s0m/s0m/s），魔方），魔方），魔方），魔方 的运动状态如何？的运动状态如何？的运动状态如何？的运动状态如何？3.3.3.3.若用手拿着魔方以若用手拿着魔方以若用手拿着魔方以若用手拿着魔方以1m/s1m/s1m/s1m/s速度作匀速圆周运动，若速度作匀速圆周运动，若速度作匀速圆周运动，若速度作匀速圆周运动，若 在某处，突然一切外力全部消失，魔方的运动状在某处，突然一切外力全部消失，魔方的运动状在某处，突然一切外力全部消失，魔方的运动状在某处，突然一切外力全部消失，魔方的运动状 态如何？态如何？态如何？态如何？ “经典力学想要说明一个物体不受外力，必须证明它是具有惯性的，想要说明一个物体是惯性的，又必须证明它不受外力。”爱因斯坦曾这样批评。因此牛顿第一定律有循环论证的嫌疑。或许我们可以认为牛顿第一定律是公理，不需要也无法证明。 科学是不断发展的科学是不断发展的
