第四章牛頓運動定律牛頓第一定律引入：在力學中只研究怎樣運動而不涉及運動和力的關系的分科叫做運動學．研究運動與力的關系的分科叫動力學．動力學知識在生產和科學研究中有著重要用途．動力學的奠基人是英國科學家牛頓．1678年出版的《自然哲學的數學原理》是牛頓的動力學奠基之作．請根據實際經驗思考并回答下面問題：1、靜止在水平地面上的箱子，怎樣能讓它運動起來？2、行駛的汽車關閉發動機，將做怎樣的運動？思考：生活實例告訴我們運動和力之間有什么關系呢？

最早提出這個問題并給出經驗猜想的是古希臘學者亞里士多德。

一、歷史回顧1．亞里士多德：力是維持物體運動的原因．他的觀點來自實際經驗，還能用實際經驗驗證，所以被人們廣泛接受，并維持了近兩千年。

小車從同一斜面同一高度下滑在不同的水平面上運動,觀察情況。一、歷史回顧2．伽利略：物體的運動不需要力來維持，力是改變物體運動狀態的原因．伽利略的觀點是通過理想實驗總結出的.伽利略的理想實驗猜想：1、如果沒有摩擦，小球會上升到多高的地方？2、減小右斜面傾角，觀察小球沿斜面運動的最遠距離怎樣變化3、把另側斜面放平，會怎么樣？與左側斜面等高位置會沿斜面運動得更遠，最終到達與左側斜面等高的位置思考：完全光滑的平面實際生活當中存在嗎？小球永遠無法到達與左側斜面等高的位置，小球會永遠的運動下去理想實驗：是以可靠的事實為基礎，經過抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，從而更深刻地揭示了自然規律。愛因斯坦對此的評價是：伽利略的發現以及他所應用的科學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。與伽利略同時代的法國科學家笛卡爾對他的觀點進行了補充。一、歷史回顧3．笛卡爾：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向。這應成為一個原理，它是人類整個自然觀的基礎。．笛卡爾補充了物體不受力時保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。1642年，伽利略逝世，1643年牛頓在英國誕生。牛頓是人類歷史上最偉大的科學家。牛頓把伽利略、笛卡爾的正確結論總結成為牛頓第一定律，它是牛頓物理學的基石。二、牛頓物理學的基石–牛頓第一定律1．牛頓第一定律的表述：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止．2．牛頓在伽利略等人研究的基礎上得出牛頓第一定律，伽利略理想斜面實驗為牛頓第一定律提供了實驗依據．3．牛頓第一定律的意義（1）指出了一切物體都具有保持原來勻速直線運動狀態或靜止的性質（慣性）．（2）指出了物體的運動并不需要力來維持，力是改變物體速度的原因．（3）牛頓第一定律所描述的物體不受外力的狀態是一種理想化的狀態，不能通過實驗驗證，但它正確揭示了力和運動的關系。（4）生活中物體所受外力的合力為零的現象可以等同物體不受外力作用。4．慣性：物體的這種保持原來勻速直線運動狀態或靜止的性質叫做慣性．（所以牛頓第一定律又叫慣性定律）慣性是一切物體固有的屬性．一切物體不管是否受力，也不管它是否運動和怎樣運動，都具有慣性．我們來觀看一段段視頻來了解慣性通過以上視頻及其他科學實驗證明：在相同的力作用下，質量小的物體，運動狀態容易改變，我們說它的慣性小；質量大的物體，運動狀態難改變，我們說它的慣性大．

所以，質量是物體慣性大小的量度，質量越大，慣性越大問題：請解釋課前吹書的游戲。例題：下列關于慣性的說法中正確的是（）

A．物體只有靜止或做勻速直線運動時才有慣性

B．物體只有受外力作用時才有慣性

C．物體運動速度大時慣性大

D．物體在任何情況下都有慣性必須有力作用在物體上，物體才能運動，沒有力的作用，物體就要靜止。伽利略如果運動物體不受力,速度將保持不變持續運動下去。笛卡爾如果沒有其他原因，運動的物體將繼續以同一速度沿著一條直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。（牛頓第一定律）慣性亞里士多德牛頓牛頓課堂小結課堂練習CBCABD結束亞里士多德

(Aristotle,前384-前322)亞里士多德一生勤奮治學，從事的學術研究涉及到邏輯學、修辭學、物理學、生物學、教育學、心理學、政治學、經濟學、美學等，寫下了大量的著作。他的著作是古代的百科全書，據說有四百到一千部，主要有《工具論》、《形而上學》、《物理學》、《倫理學》、《政治學》、《詩學》等。他的思想對人類產生了深遠的影響。他創立了形式邏輯學，豐富和發展了哲學的各個分支學科，對科學作出了巨大的貢獻。知識鏈接：伽利略意大利物理學家、天文學家和哲學家，近代實驗科學的先驅者。1609年，伽利略創制了天文望遠鏡（后被稱為伽利略望遠鏡）。1610年1月7日，伽利略發現了木星的四顆衛星，為哥白尼學說找到了確鑿的證據，標志著哥白尼學說開始走向勝利。借助于望遠鏡，伽利略還先后發現了土星光環、太陽黑子、太陽的自轉、金星和水星的盈虧現象、月球的周日和周月天平動，以及銀河是由無數恒星組成等等。這些發現開辟了天文學的新時代。笛卡爾

勒奈·笛卡爾（ReneDescartes）,1596年3月31日生于法國都蘭城。笛卡爾是偉大的哲學家、物理學家、數學家；解析幾何的創始人。

1596年3月31日生于法國小鎮拉埃的一個貴族家庭。因家境富裕從小多病，學校允許他在床上早讀，養成終生沉思的習慣和孤僻的性格。1606年他在歐洲最有名的貴族學校──耶穌會的拉弗萊什學校上學，1616年在普依托大學學習法律與醫學，對各種知識特別是數學深感興趣。在軍隊服役和周游歐洲中他繼續注意“收集各種知識”，“隨處對遇見的種種事物注意思考”，1629～1649年在荷蘭寫成《方法談》（1637）及其附錄《幾何學》、《屈光學》、《哲學原理》（1644）。1650年2月11日卒于斯德哥爾摩，死后還出版有《論光》（1664）等。牛頓（IsaacNewton1642.12.25——1727.3.20.）

牛頓(1643—1727)是英國著名的物理學家、數學家和天文學家，是十七世紀最偉大的科學巨匠。

1643年1月4日牛頓誕生于英格蘭林肯郡的小鎮烏爾斯索普的一個自耕農家庭。12歲進入離家不遠的格蘭瑟姆中學。牛頓于1661年以減費生的身份進入劍橋大學三一學院，1664年成為獎學金獲得者，1665年獲學士學位。牛頓一生對科學事業所做的貢獻，遍及物理學、數學和天文學等領域。

1．牛頓在物理學上最主要的成就，是創立了經典力學的基本體系，從而光成了物理學史上第一次大綜合。

2、對于光學，牛頓致力于光的顏色和光的本性的研究，也作出了重大貢獻。

3、牛頓在數學方面，總結和發展了前人的工作，提出了“流數法”，建立了二項式定理，創立了微積分。

4、在天文學方面，牛頓發現了萬有引力定律，創制了反射望遠鏡，并且用它初步觀察到了行星運動的規律。