高中物理竞赛牛顿第一定律课件.ppt

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1、创设游戏，引入课题创设游戏，引入课题猜一猜：猜一猜：1.一张纸已剪成三截，但未完全剪断。如果迅速用一张纸已剪成三截，但未完全剪断。如果迅速用力撕两边，纸会断成几截？力撕两边，纸会断成几截？2.如果在中间的纸下面夹一个夹子，然后迅速撕两如果在中间的纸下面夹一个夹子，然后迅速撕两边，纸会断成几截？边，纸会断成几截？撕纸游戏撕纸游戏问题：问题：1.怎样解释撕纸游戏呢？怎样解释撕纸游戏呢？2.运动和力之间到底有什么关系呢？运动和力之间到底有什么关系呢？1 牛顿第一定律第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律回顾历史，探究定律回顾历史，探究定律1.情景设问，经验猜想情景设问，经验猜想思考：思考：运动和力之

2、间有什么关系呢？运动和力之间有什么关系呢？亚里士多德：亚里士多德：必须有力作用在物体上，物体才能必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方。运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方。运动需要力维持运动需要力维持回顾历史，探究定律回顾历史，探究定律1.情景设问，经验猜想情景设问，经验猜想 贡献：开创了一个新的研究领域。贡献：开创了一个新的研究领域。2.2.质疑假设，科学猜想质疑假设，科学猜想质疑：质疑：滚动的球停下来，真的是因为没有力的作用滚动的球停下来，真的是因为没有力的作用吗？吗？结论：结论：滚动的球停下来，是摩擦阻力作用的结果滚动的球停下来，是摩擦阻力作用的

3、结果.假设：假设：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将怎样若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将怎样运动呢？运动呢？猜想：猜想：若没有摩擦阻力，球将永远滚动下去若没有摩擦阻力，球将永远滚动下去.现象现象：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。回顾历史，探究定律回顾历史，探究定律3.3.实验探究，得出结论实验探究，得出结论回顾历史，探究定律回顾历史，探究定律思考：思考：1.小球所受摩擦阻力的大小与小球上升的最大高度小球所受摩擦阻力的大小与小球上升的最大高度之间有什么关系？之间有什么关系？2.摩擦阻力的大小与摩擦阻力的大小与释放点到上升的最高点的高度释放点到上升的最

4、高点的高度差差是什么关系？是什么关系？3.如果没有摩擦，小球会上升到多高的地方？如果没有摩擦，小球会上升到多高的地方？3.3.实验探究，得出结论实验探究，得出结论回顾历史，探究定律回顾历史，探究定律实验事实实验事实逻辑推理逻辑推理（无摩擦，右斜面足够长）（无摩擦，右斜面足够长）右斜面固定右斜面固定摩擦越小摩擦越小,球滚得越高球滚得越高 球将滚上原来的高度球将滚上原来的高度实验事实实验事实逻辑推理逻辑推理（无摩擦，右斜面足够长）（无摩擦，右斜面足够长）右斜面固定右斜面固定摩擦越小摩擦越小,球滚得越高球滚得越高 球将滚上原来的高度球将滚上原来的高度减小右倾角减小右倾角球沿斜面滚得越远球沿斜面滚得越

5、远球沿斜面滚得越远，球沿斜面滚得越远，一直滚到原来的高度一直滚到原来的高度实验事实实验事实逻辑推理逻辑推理（无摩擦，右斜面足够长）（无摩擦，右斜面足够长）右斜面固定右斜面固定摩擦越小摩擦越小,球滚得越高球滚得越高 球将滚上原来的高度球将滚上原来的高度减小右倾角减小右倾角球沿斜面滚得越远球沿斜面滚得越远球沿斜面滚得越远，球沿斜面滚得越远，一直滚到原来的高度一直滚到原来的高度放平右斜面放平右斜面球滚得最远球滚得最远球将一直滚动下去球将一直滚动下去3.3.实验探究，得出结论实验探究，得出结论我要一步一步往上爬我要一步一步往上爬在最高点乘着叶片往前飞在最高点乘着叶片往前飞 小小的天留过的泪和汗小小的天

6、留过的泪和汗总有一天我有属于我的天总有一天我有属于我的天 回顾历史，探究定律回顾历史，探究定律 伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想伽利略的发现以及他所应用的科学的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。史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。爱因斯坦爱因斯坦 实验（事实）实验（事实）+逻辑推理逻辑推理理想实验的魅力理想实验的魅力理想实验理想实验伽利略：伽利略：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将永远若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将永远滚动下去。滚动下去。3.3.实验探究，得出结论实验探究，得出结论回顾、思考：回顾、思考：静止的车、足球为什么

7、运动起来？静止的车、足球为什么运动起来？运动的车、足球为什么停下来？运动的车、足球为什么停下来？力和运动之间有什么关系？力和运动之间有什么关系？力是改变物体运动状态的原因。力是改变物体运动状态的原因。回顾历史，探究定律回顾历史，探究定律 笛卡尔：笛卡尔：除非物体受到力的作用，除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。直线上运动。这应成为一个原理，它是人类整个这应成为一个原理，它是人类整个自然观的基础。自然观的基础。(1596-1650)笛卡尔笛卡尔4.4.补充完善，形

8、成定律补充完善，形成定律回顾历史，探究定律回顾历史，探究定律牛顿简介牛顿简介 牛顿是人类历史上最伟大的牛顿是人类历史上最伟大的科学家科学家之一。主要贡献之一。主要贡献有发明了有发明了微积分微积分，发现了，发现了万有引力定律万有引力定律和和经典力学经典力学，设计并制造了第一架设计并制造了第一架反射式望远镜反射式望远镜等等。等等。(1643-1727)牛顿物理学的基石牛顿物理学的基石牛顿第一定律：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，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。4.补充完善，形成定律补充

9、完善，形成定律回顾历史，探究定律回顾历史，探究定律运动和力的关系：力是改变物体运动状态的原因。运动和力的关系：力是改变物体运动状态的原因。理解定律，了解惯性理解定律，了解惯性 牛顿第一定律：牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。种状态。1.运动和力的关系运动和力的关系2.阻力很小的现象：冰壶阻力很小的现象：冰壶理解定律，了解惯性理解定律，了解惯性理解定律，了解惯性理解定律，了解惯性概念概念:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。物体保持原来的匀速直线运动

10、状态或静止状态的性质。一切一切物体有惯性，有抵抗运动状态变化的物体有惯性，有抵抗运动状态变化的“本领本领”。惯性与质量惯性与质量:质量是惯性大小的量度。质量是惯性大小的量度。质量只有大小，没有方向，是标量。在国际单位制中，质质量只有大小，没有方向，是标量。在国际单位制中，质量的单位是千克，单位符号为量的单位是千克，单位符号为kgkg。3.惯性惯性 牛顿第一定律：牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。再设情景，规律应用再设情景，规律应用 有夹子，增大了中间的

11、质量，增大了惯性。当迅速有夹子，增大了中间的质量，增大了惯性。当迅速撕开两边时，中间仍保持静止状态，所以撕成三截。撕开两边时，中间仍保持静止状态，所以撕成三截。无夹子，中间纸条惯性很小，静止状态易改变。由无夹子，中间纸条惯性很小，静止状态易改变。由于撕开纸条的力左右有差异，所以撕成两截。于撕开纸条的力左右有差异，所以撕成两截。思考：怎样解释撕纸游戏？思考：怎样解释撕纸游戏？思考：思考：1.如果没有特别的装置，如果没有特别的装置，UFO骤然停止时，外星人飞行员的命骤然停止时，外星人飞行员的命运是怎样的？运是怎样的？2.人们想象外星人持有人们想象外星人持有惯性消除器惯性消除器，用来消除自身的惯性，

12、以便，用来消除自身的惯性，以便应对速度的迅速变化，你怎么看？应对速度的迅速变化，你怎么看？美国空军美国空军UFO档案记载，档案记载，1952.12.6黎明前，一架黎明前，一架B29轰炸轰炸机在墨西哥湾上空训练时，一个很大的不明飞行物以机在墨西哥湾上空训练时，一个很大的不明飞行物以4000km15000km的时速靠近、经过、远离它。在目击描述中，不明飞的时速靠近、经过、远离它。在目击描述中，不明飞行物能迅速增减速度，甚至还能骤然停止。行物能迅速增减速度，甚至还能骤然停止。再设情景，规律应用再设情景，规律应用2.UFO1.了解了运动和力关系的探究过程。了解了运动和力关系的探究过程。在探究过程中，亚

13、里士多德是开拓者。伽利略首创了理想在探究过程中，亚里士多德是开拓者。伽利略首创了理想实验方法；笛卡尔补充了伽利略的观点；牛顿提出了惯性、力、实验方法；笛卡尔补充了伽利略的观点；牛顿提出了惯性、力、惯性参考系的概念。惯性参考系的概念。2.体会了理想实验的魅力体会了理想实验的魅力:实验（事实）实验（事实）+逻辑推理逻辑推理3.深入理解了牛顿第一定律，知道了质量是惯性大小的量度。深入理解了牛顿第一定律，知道了质量是惯性大小的量度。4.后来爱因斯坦等科学家又进一步发展了牛顿第一定律。后来爱因斯坦等科学家又进一步发展了牛顿第一定律。课堂总结，课外探究课堂总结，课外探究课堂总结，课外探究课堂总结，课外探究刘谦的螺丝魔术刘谦的螺丝魔术 有人说刘谦的螺丝魔术颠覆了牛顿第一定律：不有人说刘谦的螺丝魔术颠覆了牛顿第一定律：不给螺帽力的作用，螺帽也能运动起来。你怎么看？请给螺帽力的作用，螺帽也能运动起来。你怎么看？请在百度中搜索在百度中搜索“刘谦螺丝魔术揭秘刘谦螺丝魔术揭秘”，弄清刘谦螺丝，弄清刘谦螺丝魔术的原理。魔术的原理。谢谢各位专家、老师和同学！谢谢各位专家、老师和同学！