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高中物理
牛頓第一定律
高中物理
第一、二章研究的是物體的運動
第三章研究的是物體的受力
運動學：在力學中，只研究物體怎樣運動而不涉及運動和力的關系的分科，叫運動學。
力學：在力學中，研究運動和力的關系的分科，叫動力學。
高中物理
一、亞里士多德的運動觀
亞里士多德
前384年-前322年
自然運動
受迫運動
除自然運動外，一切物體的運動只能在外界影響迫使下進行。
高中物理
牛頓第一定律
物體的運動需要力來維持，力是維持物體運動的原因。
亞里士多德的結論：
高中物理
牛頓第一定律
二、伽利略的理想斜面實驗
生活經驗：小球沿斜面下滑速度增大，沿斜面上滑速度減小
大膽猜想：當物體沿水平面運動，它的速度既不增大也不減小，將一直運動下去
高中物理
在向下傾斜的平面上存在一個“加速因素”；而在向上傾斜的平面上有一個“減速因素”。由此可見，在水平面上的運動是永久的……
《關于兩門新科學的對話》
高中物理
牛頓第一定律
做一做
推動一下放在水平桌面上的物理課本，觀察：它永久運動下去了嗎？
一直運動嗎？
殘酷現實：物體的速度越來越小，最后停下來
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牛頓第一定律
質疑
原來運動的物體歸于靜止，真是因為“沒有力”的作用嗎？
運動的物體最后停了下來，這是摩擦作用的結果。
伽利略
1564-1642
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牛頓第一定律
猜想與假設
如果沒有摩擦作用，在水平面上運動的物體將會一直運動下去！
高中物理
牛頓第一定律
三、理想實驗的魅力
邏輯推理1：如果沒有摩擦力，物體將會上升到與初始位置等高的位置
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牛頓第一定律
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牛頓第一定律
高中物理
邏輯推理2：減小斜面傾角，為了達到初始高度，就要走更多的路程
高中物理
牛頓第一定律
如果沒有摩擦作用的影響，在水平面上運動的物體會一直運動下去！
結論
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牛頓第一定律
想一想
伽利略的斜面實驗為什么是一個“理想實驗”？
高中物理
牛頓第一定律
伽利略的研究方法與亞里士多德有何不同？
觀察
思考
結論
亞里士多德
高中物理
牛頓第一定律
伽利略的發現以及他所應用的科學的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端。
——愛因斯坦
高中物理
牛頓第一定律
笛卡兒的補充
如果運動中的物體沒有其他原因的作用，它將繼續以同一速度沿同一直線運動，既不會停下來，也不偏離原來的方向。
笛卡兒
1596-1650
高中物理
牛頓第一定律
想一想
對比伽利略與笛卡兒表述，有什么不同？
如果沒有摩擦作用的影響，在水平面上運動的物體會一直運動下去！ —伽利略
如果運動中的物體沒有其他原因的作用，它將繼續以同一速度沿同一直線運動，既不會停下來，也不偏離原來的方向。 —笛卡兒
勻速直線運動
高中物理
牛頓第一定律
笛卡兒的補充
如果運動中的物體沒有其他原因的作用，它將繼續以同一速度沿同一直線運動，既不會停下來，也不偏離原來的方向。
沒有受到力的物體實際存在么？
笛卡爾在描述哪種運動模型？
若不受力，物體只能從處于勻速直線運動狀態么？
笛卡兒
1596-1650
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牛頓第一定律
四、牛頓第一定律
1.內容
一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態。
牛頓
1643-1727
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牛頓第一定律
2.慣性
“ 一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態”
慣性是物體的固有屬性。
慣性反映了物體維持原有運動狀態的能力。
思考：如何比較兩個物體的慣性
大小呢？
高中物理
牛頓第一定律
高中物理
牛頓第一定律
2.慣性
“ 一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態”
慣性是物體的固有屬性。
慣性反映了物體維持原有運動狀態的能力（抵抗運動狀態改變的能力）大小。
描述物體慣性的物理量是它的質量，質量越大，慣性越大，運動狀態越難改變。
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牛頓第一定律
2.慣性
“ 一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態”
思考1：一切物體都有慣性么？
思考2：速度越大慣性越大？
思考3：慣性就是慣性定律么？
正確。因為一切物體都有質量
二者無關。質量是慣性的唯一量度
慣性是物體本身具有的性質 慣性定律反映的是運動與力的關系
注意：慣性不是力，只能說具有慣性，不能說受到慣性作用
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牛頓第一定律
3.力
一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態”。
力是改變物體運動狀態(速度)的原因。
力是使物體產生加速度的原因。
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牛頓第一定律
想一想
牛頓第一定律能用實驗直接驗證嗎？如果不能，我們憑什么相信它呢？
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牛頓第一定律
課堂小結
亞里士多德
提出觀點
引發爭議
伽利略
創立方法
指引方向
笛卡兒
補充完善
深化認識
牛頓
系統總結
明確內涵
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牛頓第一定律
想一想
作用在物體上的力能夠改變物體的運動狀態， 產生加速度；而物體具有的慣性又在抵抗運動狀態的改變。
可見，物體的加速度與力、質量有關，有什么樣的定性關系呢？
高中物理
牛頓第一定律
通過實驗可以驗證牛頓第一定律
伽利略提出力是維持物體運動的原因
速度大的物體慣性大
質量越大的物體，運動狀態越難改變
靜止的鉛球沒有慣性
太空中的人造衛星沒有慣性
判斷題

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