亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿_对力和运动的观点

介绍一些与牛顿运动定律相关的科学家和理论
牛顿运动定律是经典力学的基础，与它相关的科学家和理论有很多。

以下是一些与牛顿运动定律相关的科学家和理论：
1.伽利略（Galileo Galilei）：伽利略是牛顿之前的科学家，他对自由落体运动和抛体
运动进行了深入研究，并提出了速度和加速度的概念。

他的研究为牛顿的运动定律奠定了基础。

2.笛卡尔（René Descartes）：笛卡尔提出了坐标系的概念，使得描述物体运动变得更
为精确。

他还提出了动量守恒定律，该定律为牛顿的运动定律提供了基础。

3.开普勒（Johannes Kepler）：开普勒是行星运动规律的发现者，他提出了开普勒三
定律，这些定律为牛顿的万有引力定律提供了基础。

4.莱布尼茨（Gottfried Wilhelm Leibniz）：莱布尼茨是微积分学的创始人之一，他的
数学成就为牛顿的运动定律提供了重要的工具。

5.爱因斯坦（Albert Einstein）：爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论，这些理论
进一步发展了牛顿的力学理论，并解释了更广泛的现象。

6.薛定谔（Erwin Schrödinger）：薛定谔提出了波函数的概念，为量子力学的发展奠定
了基础。

量子力学与经典力学不同，但在某些情况下，量子力学的结果与牛顿的运动定律一致。

以上这些科学家和理论都与牛顿运动定律相关，他们的贡献进一步发展了经典力学，并为我们更好地理解物体的运动规律提供了重要的工具。

高一物理必修一《牛顿第一定律》教案优秀3篇牛顿第肯定律教学设计篇一［目标］一、学问与技能１、知道伽利略的抱负试验及其主要推理过程和推论，知道抱负试验是科学讨论的重要方法２、理解牛顿第肯定律的内容及意义；理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。

３、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度；会用惯性解释一些现象。

二、过程与方法１、观看生活中的惯性现象，了解力和运动的关系２、通过试验加深对牛顿第肯定律的理解３、理解抱负试验是科学讨论的重要方法三、情感态度与价值观１、通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同熟悉，了解人类熟悉事物本质的曲折性２、感悟科学是人类进步的不竭动力［重点］１、理解力和运动的关系２、对牛顿第肯定律和惯性的正确理解３、抱负试验［教学难点］１、力和运动的关系２、惯性和质量的关系［课时支配］1课时［教学过程］［引入］师：同学们，在前面的学习中我们学习了怎样描述物体的运动，知道了物体的一些运动规律，但同学们有没有想过：同一个物体不同的状况下可以做出不同的运动，毕竟是什么打算了物体的运动状况？要争论这个问题，就要讨论运动与力的关系。

所以，从今日开头，我们就一起来探究运动与力的关系。

一、据生活现象思索探究师：现在请同学们结合日常生活阅历，分组探讨一下运动和力是怎样的一种关系，并试着回答以下一些问题。

1、物体的运动需要力来维持吗？是不是有力物体就能运动，没力物体就静止。

给物体一初速度，物体在不同平面上滑动，体会物体运动不需要力来维持。

2、物体的运动方向跟力的方向一样吗？以抛粉笔为例3、物体的运动仅由力打算吗？抛粉笔为例4、物体什么状况下做直线运动？什么状况下做曲线运动？以抛粉笔为例5、物体做直线运动时，什么状况下加速？什么状况下减速？以抛粉笔为例。

【牢记】：物体的运动不需要力来维持，没有力物体也能运动：匀速直线运动；运动方向与力的方向无必定联系；当速度与力同始终线时，物体做直线运动；速度与力不在同始终线时，曲线运动；同始终线时，力与速度同向，加速；力与速度反向，减速。

牛顿第一定律1．历史上对力和运动关系的认识过程：①亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。

②伽利略的想实验：否定了亚里士多德的观点，他指出：如果没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。

③笛卡儿的结论：如果没有加速或减速的原因，运动物体将保持原来的速度一直运动下去。

④牛顿的总结：牛顿第一定律2．伽利略的“理想斜面实验”程序内容：①(事实) 两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面②(推论) 如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度。

③(推论) 减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。

④(推论) 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平，小球沿水平面做持续的匀速直线运动。

⑤(推断) 物体在水平面上做匀速运动时并不需要外力来维持。

此实验揭示了力与运动的关系：①力不是．．维持物体运动的原因，而是．．改变物体运动状态的原因，物体的运动并不需要力来维持。

②同时说出了一切物体都有一种属性(运动状态保持不变．．．．的属性)只有受力时运动状态才改变。

这种运动状态保持不变．．．．的属性就称作惯性。

即：一切物体具都有保持．．原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，这就是惯性。

3．对惯性的理解要点：①惯性是物体的固有属性，即：保持原来运动状态不变的属性，不能克服，只能利用。

与物体的受力情况及运动状态无关。

任何物体,无论处于什么状态,不论任何时候，任何情况下都具有惯性。

②惯性不是力，惯性是物体的一属性(即保持原来运动不变的属性)。

不能说“受到惯性”和“惯性作用”。

力是物体对物体的作用，惯性和力是两个绝然不同的概念。

③物体的运动状态并不需要力来维持，因此惯性不是维持运动状态的力.④惯性的大小：体现在运动状态改变的难易程度，(即是保持原来运动状态的体领强弱)，,其大小由质量来决定。

质量是惯性大小的唯一量度。

质量大，运动状态较难改变，即惯性大。

⑤惯性与惯性定律的区别：惯性：是．保持原来运动状态不变的属性．．惯性定律：(牛顿第一定律)反映．．物体在一定条件下(即不受外力或合外力为零)的运动规律．．．．牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出了三条运动定律(称为牛顿三大定律)奠定了力学基础4．牛顿第一定律内容：一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

教学设计：高中课程标准.物理（人教版）必修1主备人：XXXX 学科长审查签名：XXXX一、内容及其解析（一）内容：本节主要介绍牛顿第一定律及其思想形成过程（二）解析：本节教材明确指出牛顿第一定律是牛顿物理学的基石，牛顿第一定律第一次揭示了物质运动和力之间的关系，涉及到两个重要的物理基本概念：力和惯性。

同时强调了物理思想、物理方法的渗透，结合第二章伽利略对运动的研究科学思想方法和思维品质，是培养学生情感价值观的好素材。

本节内容属于概念性、物理学史类型的知识。

计划用1个课时。

1.本节课首先对人类认识运动和力的关系作了历史的回顾，着重介绍了伽利略研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献．而后讲述牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念．力是运动的原因还是改变运动的原因，是本节教材的中心议题．2.《牛顿第一定律》它的地位非常特殊，其一，它属初高中知识的结合点。

学生在初中已经了解了牛顿第一定律的基本内容，再简单地重复有“炒冷饭”之嫌，我们应该以初中知识为生长点、以教材内容为线索，着重展开科学方法教育与思维能力培养；其二，它属运动学和力学的结合部，它把最基本的匀速直线运动和物体是否受力两者联系起来，是《力和运动》的开端，为后面学习牛顿第二定律及曲线运动打下了坚实基础，起到承前启后的作用。

二、目标及其解析（一）教学目标1、知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和结论。

思考题1：运动需要力来维持吗？2、知道牛顿第一定律的内容及其揭示的规律。

思考题2：运动的物体如果不受力或者所受合外力为零，将会怎样运动？3、知道惯性是物体的固有属性，能应用惯性定律解释有关现象。

思考题3：惯性的大小与物体的运动状态有关系吗？（二）解析本节课要回答的就是：力到底是不是维持物体运动状态的原因。

1．回顾历史上探索力和运动的关系的主要科学家各自的观点，重点探讨伽利略的理想实验及其主要推理过程和结论。

2.理解和应用牛顿第一定律是本节课的重心。

由于牛顿是总结了伽利略和笛卡儿的正确结论后得出牛顿第一定律的，所以感受定律的来源对分析和应用定律是很有帮助的。

物理学史与物理思想方法1、胡克：英国物理学家；发现了胡克定律（F弹=kx）2、伽利略：意大利的著名物理学家伽利略巧妙地运用科学的推理，给出了匀变速运动的定义，无论物体轻重如何，其自由下落的快慢是相同的；通过斜面实验，得出结论：力是改变物体运动的原因，推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。

3、牛顿：英国物理学家；动力学的奠基人，他总结和发展了前人的发现，得出牛顿定律及万有引力定律，奠定了以牛顿定律为基础的经典力学。

4、开普勒：丹麦天文学家；发现了行星运动规律的开普勒三定律，奠定了万有引力定律的基础。

5、卡文迪许：英国物理学家；巧妙的利用扭秤装置测出了万有引力常量。

6、1846年，英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈应用万有引力定律，计算并观测到海王星，1930年，美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。

7、焦耳：英国物理学家；测定了热功当量J=4.2焦/卡，为能的转化守恒定律的建立提供了坚实的基础。

研究电流通过导体时的发热，得到了焦耳定律。

8、开尔文：英国科学家；创立了把-273℃作为零度的热力学温标。

9、库仑：法国科学家；巧妙的利用“库仑扭秤”研究电荷之间的作用，发现了“库仑定律”。

10、密立根：美国科学家；利用带电油滴在竖直电场中的平衡，得到了基本电荷e 。

11、欧姆：德国物理学家；在实验研究的基础上，欧姆把电流与水流等比较，从而引入了电流强度、电动势、电阻等概念，并确定了它们的关系通过实验得出欧姆定律。

12、奥斯特：丹麦科学家；通过试验发现了电流能产生磁场。

13、安培：法国科学家；提出了著名的分子电流假说，发现两根通有同向电流的平行导线相吸，反向电流的平行导线则相斥，并总结出安培定则（右手螺旋定则）,14、汤姆生：英国科学家；研究阴极射线，发现电子，测得了电子的比荷e/m；汤姆生还提出了“枣糕模型”，在当时能解释一些实验现象。

15、劳伦斯：美国科学家；发明了“回旋加速器”,使人类在获得高能粒子方面迈进了一步。

牛顿第一定律历史的回顾远在两千多年以前，人们已经提出了运动和力的关系问题.可是直到伽利略和牛顿时代，才对这个问题给出了正确的答案.在17世纪前人们普遍认为力是维持物体运动的原因.用力推车，车子才前进，停止用力，车子就要停下来.古希腊的哲学家亚里士多德（公元前384—前322）根据这类经验事实得出结论说：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来.在亚里士多德以后的两千年内，动力学一直没有多大进展.直到17世纪，意大利著名物理学家伽利略才根据实验指出，在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故.设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去.伽利略根据理想实验进行推论.让小球沿一个斜面从静止滚下来，小球将滚上另一个斜面.如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度.他推论说，如果减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程.继续减小第二个斜面的倾角，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定速度持续运动下去.伽利略的实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础之上的.这类理想实验以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律.伽利略同时代的法国科学家笛卡儿（1596—1650）进一步补充和完善了伽利略的论点，他认为：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向.笛卡儿为发展动力学又迈出了重要的一步.牛顿第一定律牛顿在伽利略等人的研究基础上，并根据他自己的研究，系统地总结了力学的知识，提出了三条运动定律，其中第一条定律的内容是：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止.这就是牛顿第一定律.物体的这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性.牛顿第一定律又叫做惯性定律.当汽车突然开动的时候，汽车里的乘客会向后面倾倒（图甲）.这是因为汽车己经开始前进，乘客的下半身随车前进，而上半身由于惯性还要保持静止状态的缘故.当汽车突然停止的时候，汽车里的乘客会向前面倾倒（图乙）.这是因为汽车已经停止，乘客的下半身随车停止，而上半身由于惯性还要以原来速度前进的缘故.一切物体都具有惯性，物体的运动并不需要力来维持.惯性是物体的固有性质，不论物体处于什么状态，都具有惯性.任何物体都和周围的物体有相互作用，不受外力作用的物体是不存在的，所以牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态是一种理想化的状态.这种状态虽然不可能实现，但牛顿第一定律却正确揭示了运动和力的关系：力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因.这就使人们的认识走上了正确的道路，为力学的发展奠定了坚实的基础.力是物体产生加速度的原因一个物体，如果它的速度的大小和方向都保持不变，我们就说，这个物体的运动状态保持不变.如果这个物体的速度发生了改变，即速度的大小和（或）方向发生了改变，我们就说，这个物体的运动状态发生了改变.牛顿第一定律告诉我们，物体如果没有受到力的作用，物体的运动状态不发生改变.由此可以知道，如果物体的运动状态发生了改变，必定要有力作用在物体上.列车出站时，在机车牵引力的作用下，由静止开始运动，并且速度不断增大；列车进站时，由于受到阻力的作用，速度不断减小，最后停下来.抛出的手榴弹，射出的炮弹，由于受到重力的作用，速度的大小和方向都不断发生改变，做曲线运动.可见，物体运动状态的改变，是由于受到了力的作用，力是物体运动状态发生改变的原因.物体运动状态发生改变时，物体具有加速度，所以，力是使物体产生加速度的原因.质量是物体惯性大小的量度物体运动状态的改变，还跟物体的质量有关系.一辆空车和一辆装满货物的车，在相同的牵引力的作用下由静止开始运动，它们的运动状态改变的情况并不相同.空车的质量小，在较短的时间内可以达到某一速度，产生的加速度大，运动状态容易改变.装满货物的车，质量大，要在较长的时间内才能达到相同的速度，产生的加速度小，运动状态难改变.质量小的物体，运动状态容易改变，我们说它的惯性小.质量大的物体，运动状态难改变，我们说它的惯性大.可见，质量是物体惯性大小的量度.惯性的大小在实际中是经常要加以考虑的.当我们要求物体的运动状态容易改变时，应该尽可能减小物体的质量.歼击机的质量比运输机、轰炸机小得多，在战斗前还要抛掉副油箱，以进一步减小质量，就是为了提高歼击机的灵活性.相反，当我们要求物体的运动状态不易改变时，应该尽可能增大物体的质量.电动抽水站的电动机和水泵都固定在很重的机座上，就是要增大它们的质量，以尽量减小它们的振动或避免因意外的碰撞而移动.加速度和力的关系既然力是产生加速度的原因，那么，加速度和力存在着什么关系呢？研究表明：对质量相同的物体来说，物体的加速度跟作用在物体上的力成正比.用数学公式表示就是或者a∝F这个结论告诉我们，要使物体在短时间内速度的改变很大，即加速度很大，就必须提供很大的作用力.比如，竞赛用的小汽车，要求起动后几秒钟内速度由零达到60m/s以上，它们都装备功率很大的发动机，以提供大的牵引力.巨型喷气客机要求起动后在短时间内速度达到800km/h～900km/h，它们起飞的推力需达到几十万牛顿.加速度和质量的关系外力一定时，加速度和质量存在着什么关系呢？研究表明：在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比.用数学公式表示就是牛顿第二定律总结上面的结果，我们对力、质量和加速度的关系得到下述结论：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比.这就是牛顿第二定律.加速度和力都是矢量，它们都是有方向的.牛顿第二定律不但确定了加速度和力的大小之间的关系，还确定了它们的方向之间的关系：加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同.牛顿第二定律也可以用数学公式来表示，这就是或者F ∝ma.上式可改写成等式F=kma.式中的k 是比例常数.如果公式中的物理量选择合适的单位，可以使k=1，从而使公式简化.我们在前面已经讲过，在国际单位制中力的单位是牛顿.其实，牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律定义的：使质量是1kg 的物体产生1m/s 2加速度的力，叫做1N.即1N=1kg ·m/s 2.可见，如果都用国际制单位，则k=1，上式简化为F=ma.这就是牛顿第二定律的公式.上面讲的是物体受到一个力作用的情况.物体受到几个力的作用时，牛顿第二定律公式中的F 表示外力的合力.这样，我们可以把牛顿第二定律进一步表述为：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同.写成公式就是F 合=ma.牛顿第二定律说明：只有物体受到外力的作用，物体才具有加速度.外力恒定不变时，加速度也恒定不变；外力随着时间改变的时候，加速度也随着时间改变.在某一时刻，外力停止作用，加速度随即消失，物体由于具有惯性，将保持该时刻的运动状态不再改变.【例题】一个物体，质量是2kg ，受到互成120°角的两个力F 1和F 2的作用，这两个力的大小都是10N ，这个物体产生的加速度是多大？分析 解答力是物体间的相互作用力是物体对物体的作用，只要有力发生，就一定要有受力物体和施力物体.牛顿运动定律成立的参考系，称为惯性参考系，简称惯性系。

高中物理学史大总结（收藏级）一物理史1、伽利略（1）通过理想实验推翻了亚里士多德“力是维持运动的原因”的观点（2）推翻了亚里士多德“重的物体比轻物体下落得快”的观点2、开普勒：提出开普勒行星运动三定律；3、牛顿（1）提出了三条运动定律。

（2）发现表万有引力定律；4、卡文迪许：利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量5、爱因斯坦（1）提出的狭义相对论（经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。

）（2）提出光子说，成功地解释了光电效应规律。

（3）提出质能方程E=mC2，为核能利用提出理论基础6、库仑：利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。

7、焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，称为焦耳——楞次定律。

8、奥斯特电流可以使周围的磁针偏转的效应，称为电流的磁效应。

9、安培：研究了电流在磁场中受力的规律10、洛仑兹：提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）的观点。

11、法拉第（1）发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象；（2）提出电荷周围有电场，提出可用电场描述电场12、楞次：确定感应电流方向的定律。

13、亨利：发现自感现象。

14、麦克斯韦：预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波，为光的电磁理论奠定了基础。

15、赫兹：（1）用实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速。

（2）证实了电磁理的存在。

16、普朗克提出“能量量子假说”——解释物体热辐射（黑体辐射）规律电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的17玻尔：提出了原子结构假说，成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱。

18、德布罗意：预言了实物粒子的波动性；19、汤姆生利用阴极射线管发现了电子，说明原子可分，有复杂内部结构，并提出原子的枣糕模型（葡萄干布丁模型）。

20、卢瑟福进行了α粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型。

由实验结果估计原子核直径数量级为10-15 m。

用α粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，并发现了质子。

当时被人们认为是正确的、后来又被科学实验否定，意大利科学家伽利略就是敢于挑战所谓权威的众多人之一，从下面仅供的两个例子中我们就可以看到科学与谬误针锋相对斗争的一个侧面。

一、关于运动与力1、亚里士多德。

观察现象：马用力拉车，车前进；马停止用力，车就停止结论：力是维持物体运动状态的原因解释：物体受到力的作用，才能运动；不受力，物体就静止不动2、伽利略。

理想实验：小球沿一个斜面的某一固定高度从静止开始滚下，如果没有摩擦力，小球将运动到另一个斜面上，其最后高度与小球原来静止时的高度相同。

结论：力不是维持物体运动状态的原因解释：在水平面上运动的小球，之所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故；若没有摩擦力，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。

正确结论：力是改变物体运动状态的原因3、现代验证实验：气垫导轨模拟实验，在无摩擦的条件下，物体的运动与是否受力无关二、关于自由落体运动1、亚里士多德。

观察现象：石头与小木片从统一高度从静止开始往下落，结果石头先落到地面。

结论：物体下落的快慢是由它们的重量大小决定，物体越重，下落的越快。

解释：物体的运动速率同物体所含的物质多少成正比，由于重的物体比轻的物体含的物质多，所以重的物体要先落地，即速度与重量成正比2、伽利略。

逻辑推论：假如速度与重量成正比，取一个大石头、一个小石头，从相同的高度同时从静止开始落，大石头下落的快，小石头下落的慢；如果将它们栓在一起，情况如何呢？结论一：快的会被慢的拖着而减速，慢的会被快的拖着而加速，因而它们将以比原来哪个较重的物体小一点、比较轻的快一点的速度下落。

结论二：栓在一起后，它们的总重量大于大石头的重量，它们的下落速度应该比大石头的速度还快。

焦点：两个结论很明显自相矛盾。

分析：只有假定物体运动速度与重量无关才能消除这一矛盾。

正确结论：无论轻重物体，只要只受重力作用，都是初速度为0的匀速直线运动3、后期验证实验：比萨斜塔实验，大小不同的两个金属球，从同一高度同时静止开始下落，结果同时落地。

第四章 第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律.@@@一、重点难点聚焦1、力和运动的关系：（1）亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因[说明]两千多年前，人们的观测方法、手段很有限，主要凭“直觉”和“观察”得出这样一条∙∙误错的结论（2）伽利略的观点：在水平面上的物体，设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。

[说明]伽利略用“实验”+“科学推理”的方法推翻了亚里士多得的观点。

伽利略的理想实验虽然是想象中的实验，但这个实验反映了一种物理思想，它是建立在可靠的事实基础之上的。

以事实为依据，以抽象为指导，抓住主要因素，忽略次要因素，从而深刻地提示了自然规律。

（3）笛卡尔的观点：如果没有其它原因，运动的物体将以同一速度沿着一条直线永恒地运动下去。

[说明]笛卡尔补充和完善了伽利略的观点。

2、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，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

[说明]牛顿第一定律也叫惯性定律3惯性：（1）定义：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质（2）对于惯性要正确理解以下几点：①惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性②惯性与运动状态无关；不论物体是处于怎样的运动状态，惯性总是存在的，当物体原来静止时，它一直“想”保持这种静止状态；当物体运动时，它一直“想”以那一时刻的速度做匀速直线运动。

③惯性与物体是否受力无关，与物体速度大小无关，仅由物体的质量决定。

@@@二、方法技巧平台如何正确理解牛顿第一定律?[解答]应从以下几个方面来理解:(1)明确了惯性的概念：定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，揭示了物体所具有的一个重要的属性——惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性。

(2)确定了力的含义：定律的后半句话“直到有外力迫使它改变这种运动状态为止”，实际上是对力的定义，即力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因，这一点要切实理解。

中学物理学史一.力学中的物理学史知识点1、前384年—前322年，古希腊杰出思想家亚里士多德：在对待“力与运动的关系”问题上，错误的认为“维持物体运动需要力”。

2、1638年意大利物理学家伽利略：最早研究“匀加速直线运动”；论证“重物体不会比轻物体下落得快”的物理学家；利用著名的“斜面理想实验”得出“在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去即维持物体运动不需要力”的结论；发明了空气温度计；理论上验证了落体运动、抛体运动的规律；还制成了第一架观察天体的望远镜；第一次把“实验”引入对物理的研究，开阔了人们的眼界，打开了人们的新思路；发现了“摆的等时性”等。

3、1683年，英国科学家牛顿：总结三大运动定律、发现万有引力定律。

另外牛顿还发现了光的色散原理；创立了微积分、发明了二项式定理；研究光的本性并发明了反射式望远镜。

其最有影响的著作是《自然哲学的数学原理》。

4、1798年英国物理学家卡文迪许：利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常量G=6.67×11-11N·m2/kg2（微小形变放大思想）。

5、1905年爱因斯坦：提出狭义相对论，经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。

即“宏观”、“低速”是牛顿运动定律的适用范围。

二.热学中的物理学史1、1827年英国植物学家布朗：发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。

2、1661年英国物理学家玻意耳发现：一定质量的气体在温度不变时，它的压强与体积成反比，即为玻意耳定律。

3、1787年法国物理学家查理发现：一定质量的气体在体积不变时，它的压强与热力学温度成正比，即为查理定律。

4、1802年法国物理学家盖·吕萨克发现：一定质量的气体在压强不变时，它的体积与热力学温度成正比，即为盖·吕萨克定律。

三.电、磁学中的物理学史1、1785年法国物理学家库仑：借助卡文迪许扭秤装置并类比万有引力定律，通过实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。

亚里士多德和伽利略关于自由落体运动
的观点
自由落体运动是物体在无外力作用下自由下落的运动。

亚里士多德（Aristotle）和伽利略（Galileo）是两位重要的古代学者，他们对自由落体运动有着不同的观点。

亚里士多德的观点
亚里士多德认为，自由落体运动的速度与物体的质量成正比。

他认为，如果一个物体的质量是另一个物体的两倍，那么它在相同的时间内会下落两倍的距离。

亚里士多德的观点是基于他对宇宙中的四个元素和天体运动的理论，他认为物体自然地朝着地心运动。

他的观点在几乎两千年的时间里被广泛接受。

伽利略的观点
伽利略对亚里士多德的观点提出了质疑并进行了实验证明。

他认为，不考虑空气阻力的情况下，所有物体在相同的重力作用下会以相同的加速度下落。

这意味着物体的质量不会影响落体时间。

伽利略通过倾斜平面和滑块的实验，观察到两个不同质量的物体从同一高度落下后，在同一时间内到达目标点。

这一实验结果与亚里士多德的观点相悖，成为近代物理学发展中的重要突破点。

结论
亚里士多德和伽利略在自由落体运动的观点上存在明显的分歧。

亚里士多德的观点强调物体的质量对于自由落体运动的影响，而伽利略的观点则认为质量不会影响物体的下落速度。

伽利略通过实验证明了亚里士多德观点的局限性，为后来对自由落体运动的研究奠定了基础。

伽利略关于力和运动的观点伽利略，嘿，这位老兄真的是个了不起的人物。

他在17世纪的时候就开始对力和运动进行了一番深刻的思考，真是让人佩服啊！想象一下，那个时候的人们还在相信亚里士多德的理论，认为重物下落得更快。

可是伽利略呢，他可不是随大流的人，他决定要亲自来验证一下。

于是，他就从比萨斜塔上扔下两个不同重量的物体，结果大家都瞠目结舌，发现它们竟然同时落地。

啧啧，这可真是打破了常识的枷锁呀。

伽利略的观点真是让人耳目一新。

他说，运动的状态其实是相对的。

简单来说，就是你站着不动的时候，可能旁边的东西却在飞速移动。

想象一下，在车上看风景，外面的树木像箭一样划过，但其实你在车里静静地待着。

这种感觉，让人意识到，运动并不是绝对的，所有的运动都是和某个参照物有关的。

伽利略还说，物体的加速度跟它的重量没关系，哦，简直让人怀疑人生。

伽利略对惯性也提出了自己的看法。

他觉得，一个物体在没有外力作用的情况下，会保持它的运动状态。

哇，这可是个重磅炸弹啊！他想象了一个滑溜溜的冰面，冰上滑雪的人可以滑得远远的，不会停下来，除非遇到障碍物。

人们可能会想，这不就是在说“惯性”吗？没错，这就是伽利略对运动的深刻理解。

他的这些观点真是让后来的科学家们受益匪浅，比如牛顿就是从这儿接着往下深入研究。

还有一点，伽利略的实验方法也特别值得一提。

他不像那些只会动口的人，他非常强调实验的重要性。

比如他用简简单单的球体来实验，真的是“实事求是”，通过观察和记录来得出结论。

这种科学精神，听起来好像有点老生常谈，但实际上，这可是现代科学的基石啊！所以说，伽利略真的是科学史上的一位巨人，他用自己的行动告诉我们，验证和实验是多么的重要。

伽利略还提出了一个有趣的观点，那就是“自由落体”。

他认为，不同质量的物体自由下落时，受重力的影响是一样的。

这简直就是打破了传统观念，之前的人们认为重的东西下落得快，轻的慢。

想象一下，如果把一根羽毛和一块石头一起扔下，按常理石头应该先落地，但实际上，如果没有空气阻力，它们会同时落地。

初中物理牛顿第一定律教案〔优秀9篇〕《牛顿第一定律》教学设计篇一牛顿第一定律1课时知道牛顿第一定律牛顿第一定律是力学中重要的根本定律之一，也是培养学生分析、概括，推理能力很好的素材。

本节课是在学习了运动学和力学知识根底上，首次将力和运动联系起来，研究力和运动的关系和规律的知识，本课内容在初中物理知识体系中占有重要的地位，为后面平衡力等知识的学习打下坚实的根底，起到承前启后的作用。

因此教材比拟注意科学地编排内容，它把理论联系实际，还把物理知识融入到生活中去，能让学生觉得物理就在身边，从而激发学生继续学习物理的兴趣。

本节需要两课时，第一课时主要安排学生实验得出牛顿第一定律的内容。

第二课时要理解惯性的内容。

通过实验并不能直接得出牛顿第一定律，它是总结事实，分析、概括、推理得出的，这方面要注意强调。

1、通过分析具体事例，知道力对物体运动的影响；2、通过探究阻力对物体运动的影响知道力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因；3、通过教师整合说明，知道牛顿第一定律内容；4、通过探究阻力对物体运动的影响，培养学生观察和实验能力、逻辑推理能力和科学想象能力。

1、通过问题1、2、3、4、5、6检测目标1的达成。

2、通过问题7、8、9、10、11检测目标2的达成。

3、通过教师整合说明和问题12检测目标3的达成。

4、通过问题8、9、10、11检测目标4的达成。

一、导入新课：〔教师根据学生看到的演示实验，在设置问题，引发深入思考〕出示斜面、小车演示：(1〕、用力拉小车在水平木板上前进。

〔2〕、停止用力，小车停止。

问题1：什么原因使小车前进？问题2：能否说物体运动必须受力？问题3：运动需要力来维持吗？〔3〕、将小车放在斜面上，放手后让小车滑下。

问题4：到水平面上后会立即停止吗？问题5：小车能一直运动下去吗？问题6：小车到达水平面时，虽然在水平方向上没有受拉力，但仍然继续前进，运动需要力来维持吗？〔4〕教师总结：学生形成两种不同结论分别代表古希腊学者亚里士多德：运动需要力来维持；意大利科学家伽利略运动不需要历来维持。

第十三讲牛顿运动定律（一）物体的运动状态变化和物体的受力情况间的关系，在物理学上称为动力学．牛顿运动定律是动力学的基础，也是整个经典物理理论的基础．一、牛顿第一定律1.力和运动的关系亚里士多德：力是维持物体运动的原因伽利略：维持物体的运动不需要力笛卡尔：补充了伽利略的观点，如果没有其他原因，运动的物体既不会停下来，也不会偏离原来的方向2.理想斜面实验事实：物体上坡时速度减小，下坡时速度增大猜想：物体在平路上运动时速度应不增不减验证：事实：小球从一个斜面自由滑下，会冲上另一斜面。

斜面越光滑，小球能到达的高度越接近原来的高度推论：若斜面足够光滑，小球将回到原来的高度推论：若把斜面倾角减小，小球仍将会回到原来的高度推论：若把斜面变成水平，小球始终回不到原来的高度，将一直运动下去3.牛顿第一定律内容：一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，除非有外力迫使它改变这种状态。

理解：a.所有物体都有保持原来运动状态的性质，称之为惯性。

即，惯性在维持物体的运动；b.力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因；c.不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律是理想定律，不能由实验验证，其正确性是由它的推论都符合实验事实来保证的。

4.惯性惯性：物体保持原来运动状态的性质惯性的表现：不受力时，表现为维持物体的原有状态；受外力时，表现为物体状态改变的难易程度。

惯性的量度：质量是惯性的唯一量度。

与物体的运动状态以及受力没有关系。

惯性不是力。

针对练习：1.月球表面上的重力加速度为地球表面上的重力加速度的1/6，同一个飞行器在月球表面上时与在地球表面上时相比较()A．惯性减小为在地球上的1/6，重力不变B．惯性和重力减小为在地球上的1/6C．惯性不变，重力减小为在地球上的1/6D．惯性和重力都不变2.以下说法中正确的是()A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律B．不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有这样的性质，即惯性C．在水平面上滑动的木块最终要停下来，是由于没有外力维持木块运动D．物体运动状态发生变化时，必定受到外力的作用二、牛顿第二定律1.探究加速度与力和质量的关系实验思想：控制变量法实验方案：a.平衡摩擦力：将木板一端抬起恰当的高度，利用重力的分力平衡摩擦力b.测量合外力：当砝码质量m远小于小车质量M时，可认为砝码的重力即为小车的合外力c.测量加速度：由打点计时器或运动位移测得实验结果：(1)当质量一定时，加速度与合外力成正比，即a∝F．(2)当力一定时，加速度与物体质量成反比，即a∝1m.2.牛顿第二定律物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

高中物理备考知识清单--运动和力的关系【思维导图】【知识清单】一、牛顿第一定律（一）理想实验的魅力1．亚里士多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在某个地方。

2．伽利略的理想实验（1）斜面实验：如图所示，让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面．如果没有摩擦，小球将到达原来的高度．减小第二个斜面的倾角，小球运动的距离更长，但所达到的高度相同。

当第二个斜面最终变为水平面时，小球将永远运动下去。

（2）推理结论：力不是（选填“是”或“不是”）维持物体运动的原因。

3．笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。

（二）牛顿第一定律1．牛顿第一定律的内容：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。

2．运动状态改变即速度发生变化，有三种情况：（1）速度的方向不变，大小改变。

（2）速度的大小不变，方向改变。

（3）速度的大小和方向同时改变。

3．对牛顿第一定律的理解（1）定性揭示了力和运动的关系：①力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。

②物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态。

（2）揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性。

因此牛顿第一定律也叫惯性定律。

（3）牛顿第一定律是牛顿在总结前人工作的基础上得出的，是在理想实验的基础上加以科学抽象和逻辑推理得到的，但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的。

（4）牛顿第一定律无法用实验直接验证．它所描述的是一种理想状态，即不受外力的状态。

4．惯性（1）物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性．牛顿第一定律也被叫作惯性定律．（2）惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。

（三）惯性与质量物体惯性大小仅与质量有关，质量是物体惯性大小的唯一量度，惯性大小与物体是否运动、运动快慢等因素均无关。