伽利略的理想實(shí)驗(yàn)與牛頓第一定律課件.ppt

第四章力與運(yùn)動(dòng) 第一節(jié)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)與牛頓第一定律 1 了解相關(guān)的物理學(xué)史實(shí) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 2 知道 伽利略針和單擺實(shí)驗(yàn) 和 伽利略的理想實(shí)驗(yàn) 裝置 3 了解伽利略以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ) 將實(shí)驗(yàn)與邏輯推理相結(jié)合的思想方法 4 理解慣性的概念 能解釋慣性現(xiàn)象 一 認(rèn)識(shí)伽利略 伽利略 GalileoGalilei 1564 1642 意大利物理學(xué)家 天文學(xué)家和哲學(xué)家 近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的先驅(qū)者 1590年 伽利略在比薩斜塔上做了 兩個(gè)鐵球同時(shí)落地 的著名實(shí)驗(yàn) 從此推翻了亞里斯多德 物體下落速度和重量成比例 的學(xué)說 糾正了這個(gè)持續(xù)了1900年之久的錯(cuò)誤結(jié)論 1609年 伽利略創(chuàng)制了天文望遠(yuǎn)鏡 后被稱為伽利略望遠(yuǎn)鏡 并用來觀測(cè)天體 他發(fā)現(xiàn)了月球表面的凹凸不平 并親手繪制了第一幅月面圖 1610年1月7日 伽利略發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星 為哥白尼學(xué)說找到了確鑿的證據(jù) 標(biāo)志著哥白尼學(xué)說開始走向勝利 借助于望遠(yuǎn)鏡 伽利略還先后發(fā)現(xiàn)了土星光環(huán) 太陽黑子 太陽的自轉(zhuǎn) 金星和水星的盈虧現(xiàn)象 月球的周日和周月天平動(dòng) 以及銀河是由無數(shù)恒星組成等等 這些發(fā)現(xiàn)開辟了天文學(xué)的新時(shí)代 伽利略著有 星際使者 關(guān)于太陽黑子的書信 關(guān)于托勒玫和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話 和 關(guān)于兩門新科學(xué)的談話和數(shù)學(xué)證明 為了紀(jì)念伽利略的功績 人們把木衛(wèi)一 木衛(wèi)二 木衛(wèi)三和木衛(wèi)四命名為伽利略衛(wèi)星 人們爭(zhēng)相傳頌 哥倫布發(fā)現(xiàn)了新大陸 伽利略發(fā)現(xiàn)了新宇宙 二 伽利略的理想實(shí)驗(yàn) 亞里士多德觀察實(shí)驗(yàn) 馬用力拉車 車前進(jìn) 馬停止用力 車就停止 結(jié)論 力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 解釋 物體受到力的作用 才能運(yùn)動(dòng) 不受力 物體就靜止不動(dòng) 伽利略以可靠的事實(shí)為基礎(chǔ) 把實(shí)驗(yàn)與邏輯推理和諧地結(jié)合在一起 假設(shè)不存在摩擦力 小球?qū)⒁院愣ǖ乃俾视肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去 由此可推斷 在水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)的物體并不需要用外力來維持 三 阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響 物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持 物體停下來是因?yàn)槭艿阶枇Φ木壒?笛卡爾的觀點(diǎn) 笛卡兒 Descartes Ren 1596 1660 法國數(shù)學(xué)家 科學(xué)家和哲學(xué)家 他是西方近代資產(chǎn)階級(jí)哲學(xué)奠基人之一 他的哲學(xué)與數(shù)學(xué)思想對(duì)歷史的影響是深遠(yuǎn)的 人們?cè)谒哪贡峡滔铝诉@樣一句話 笛卡兒 歐洲文藝復(fù)興以來 第一個(gè)為人類爭(zhēng)取并保證理性權(quán)利的人 笛卡兒指出 除非物體受到外力的作用 物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 永遠(yuǎn)不會(huì)使自己沿曲線運(yùn)動(dòng) 而只保持在直線上運(yùn)動(dòng) 四 牛頓第一定律 牛頓根據(jù)前人的結(jié)論和自身對(duì)運(yùn)動(dòng)的研究得出 牛頓第一定律 一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài) 直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止 物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì) 我們把這個(gè)性質(zhì)叫做慣性 牛頓第一定律又叫做慣性定律 五 慣性現(xiàn)象 大量事實(shí)說明 任何物體 無論處于什么狀態(tài) 都具有慣性 物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來維持 慣性是物體的固在性質(zhì) 六 伽利略針和單擺實(shí)驗(yàn) 例題 1 關(guān)于牛頓第一定律的下列說法中 正確的是 A 牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)定律B 牛頓第一定律說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因C 慣性定律與慣性的實(shí)質(zhì)是相同的D 物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持 BD 分析 牛頓第一定律是物體在理想條件下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 反映的是物體在不受力的情況下所遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 而自然界中不受力的物體是不存在的 故A是錯(cuò)誤的 慣性是物體保持原有狀態(tài)不變的一種性質(zhì) 由牛頓第一定律可知 物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持 但要改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)則必須有力的作用 練習(xí) 1 關(guān)于慣性的說法正確的是 A 慣性是指物體原來靜止的總有保持靜止 原來運(yùn)動(dòng)的總有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)B 要使物體開始運(yùn)動(dòng)必須有力的作用 而保持物體運(yùn)動(dòng)是不需要力的 故靜止的物體有慣性 而運(yùn)動(dòng)的物體沒有慣性C 剎車時(shí) 乘客向前傾 說明乘客上半身有慣性 而下半身無慣性D 某人推不動(dòng)原來靜止的小車 而另外一人能推動(dòng) 說明慣性與外界條件有關(guān) A 2 火車在平直軌道上勻速前進(jìn) 在密閉沒有空氣流動(dòng)的車廂內(nèi)點(diǎn)燃一支香 則車?yán)锍丝涂吹较闼俺龅臒煹倪\(yùn)動(dòng)情況是 A 一邊上升一邊向前飄B 一邊上升一邊向后飄C 只是上升 不向任何一邊飄D 無法確定 C 五 小結(jié) 1 伽利略的研究方法 理想實(shí)驗(yàn)法 2 牛頓第一定律 內(nèi)容 一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài) 直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)