沪科版八上物理7-1科学探究：牛顿第一定律 课件（41张ppt）

(共41张PPT)
科学探究：
牛顿第一定律
牛顿的故事
艾萨克
牛顿（1642—1727）是英国著名的
物理学家和数学家，在力学、光学、天文学、数学等方面
有巨大贡献，他发现了万有引力定律和光的色散，总结概括
出了著名的牛顿运动三定律，奠定了经典物理学的基础。
　　牛顿自幼喜欢读书和思考。牛顿读书和思考时非常专心，
由
此闹出很多笑话。一次，他一边读书一边煮鸡蛋，等他揭开锅准
备吃鸡蛋的时候，发现锅里煮的竟是自己的怀表。还有一次，他
请一位朋友吃饭，菜已摆到桌上，可是牛顿突然想到一个问题并
回到自己的书房，很久也不出来。朋友等得不耐烦，便自己吃起来，还把牛顿的那一份也吃了，骨头留在盘子里，然后不辞而
别。牛顿从书房里出来，看到盘子里的骨头，自言自语地说：“我还以为自己没吃饭呢，原来已经吃过了。”
　　牛顿在科学上作出了重大的贡献，获得了崇高的荣誉，但是
他非常尊重前人的研究成果。他说：“如果说我能看得远一些，那是因为我站在巨人们的肩上。”
力可以改变物体形状；
力可以改变物体的运动状态
知识回顾:
力的作用效果有哪些？
（改变物体的运动方向或运动快慢）
问题思考
如果运动的物体不受力，将会怎样?
对静止的木箱施加一个水平方向的推力,木箱沿着水平方向运动.撤去推力后，木箱停了下来。
你观察并思考过下列现象吗?
用铁锤敲击铁钉，钉子向下运动陷入木板.停止敲击，钉子就不再下陷.
踢出去的足球，虽然会继续
“飞行”，但它总是会停下来的.
关闭了发动机的火车.虽然能继续向前运行.一段距离，但它最后总会停下来.
我们发现以上现象似乎有一个共同特征：物体受力时才能运动.如果不受力.物体不会运动或停止运动
必须有力作用在物体上.物体才能运动.不受推力而一直运动的物体是不存在的。
力是维持物体运动的原因（没有力的作用，物体就不能运动）
伽利略对亚里士多德的观点提出了怀疑.并做了一个理想实验来反驳其观点.
运动物体如果不受其它物体的作用.其运动会是匀速的.而且将会永远运动下去.
物体的运动不需要力来维持！
　
伽利略理想实验
必须有力作用在物体上，物体才能运动。不受力而一直运动的物体是不存在的。
运动物体如果不受其它物体的作用，其运动会是匀速的，而且将会永远运动下去。
两种观点　孰是孰非
1.提出问题
运动物体如果不受其它物体的作用，会一直运动下去吗？
实验探究
2.制定计划与设计实验
让同一小车从同一斜面上同一高度由静止释放滑下.逐渐减小水平面的粗糙程度.比较小车在水平面上的运动距离.并推论当平面没有摩擦力时小车的运动状态.
实验器材：斜面、毛巾、棉布、小车木板
实验探究
3.进行实验与收集证据
让同一小车从同一斜面上同一高度由静止释放滑下，分别滑到铺有毛巾.棉布、木板的平面上，观察小车前进的距离。
实验探究
实验次数
表面材料
阻力大小
滑行距离
1
毛巾
最大
最短
2
棉布
较小
较长
3
木板
最小
最长
4.分析与论证
实验结论：平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车前进的距离就越长，速度减小的越慢。
实验探究
实验推论：假如平面没有摩擦，物体不受任何阻力,小车将一直运动下去．
运动的车减速
并最终停下来的原因是受到摩擦阻力
的作用。
实验中用同样的小车从相同的高度滑下,目的是为了保证小车在进入三种表面时的初始速度相同
实验现象：平面越光滑小车运动越远
法国科学家笛卡尔在此基础上补充和完善了伽利略的论点，进一步研究得到结论：物体不受任何外力作用，将保持原来速度的大小和方向，永远匀速运动下去
存在的问题：
伽利略和笛卡尔对物体的运动作了准确的描述，但是没有指明原因是什么，这个原因跟运动的关系是什么。
牛顿分析：物体除了运动的以外,还有静止的，那么，静止的物体在没有受到外力作用时，将保持静止状态．
牛顿第一定律
一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
1）一切物体都遵守牛顿第一定律：一切物体是指宇宙中所有的宏观物体，包括固体、液体、气体
2）牛顿第一定律描述一种理想状态:物体不受力的作用，也包含物体在某一方向上不受外力的情况
3）物体不受力时，原来静止的物体一直保持静止，原来运动的物体一直保持原来的速度和方向作匀速直线运动。（两种状态不能同时存在）
即：“静者恒静、动者恒动”。
4）牛顿第一定律不可能用实验直接验证。定律是在大量的经验、事实、实验基础上，进一步推理概括总结出来的。
一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
定律成立条件：
不受外力作用
什么时候保持匀速直线运动；什么时候保持静止？
力和运动的关系
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。
1、牛顿第一定律是在大量的经验事实的基础上，通过进一步
而概括出来的，是不能用
来直接证明的，这是因为我们周围事实上没有
的物体。
2、牛顿第一定律适用于
物体，原来静止的物体在不受外力作用时总保持
状态，而原来运动的物体在不受外力作用时总保持
状态。
推测
实验
不受外力
一切
静止
匀速直线运动
3.
下列说法正确的是
[
]
A.
物体不受力作用就一定静止。
B.
物体不受力作用就一定是匀速直线运动。
C.
物体受力才能运动。
D.
以上说法都是错误的。
D
4、乒乓球在上抛过程中，假如它受到的所有的力突然全部消失，它将（
）
A、先上升，后下落
B、匀速上升
C、保持静止
D、可以向各个方向运动
B
5、
原来作曲线运动的物体，突然去掉所有外力，物体作________运动。
匀速直线
7、
用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当绳子突然断裂，小球将
[
]
A.
保持原来的圆周运动状态
B.
保持绳断时的速度作匀速直线运动
C.
小球运动速度减小，但保持直线运动状态
D.
以上三种都有可能
B
6、关于运动和力的关系，下列说法中正确的是（
）
A、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静止下来
B、物体的运动状态发生改变,一定有力作用在物体上
C、物体做匀速直线运动时，一定受到了力的作用
B
8.做伽利略实验时,每次做实验都用同一小车,从同样高的斜面上运动下来,使它在三种平面上开始运动时的速度相同，则下列有关这个实验的说法中错误的是
(
)
A、在同样条件下，小车受到的阻力越小，它前进得就越远
B、小车受到的阻力越小，它的速度减小得就越慢
C、小车的速度减小是由于受到了阻力
D、这个实验直接得出了牛顿第一定律
D
9．下列说法正确的是(
)
（A）物体不受一切外力,一定保持静止
（B）物体处于运动状态,一定是受了外力作用
（C）物体不受任何外力作用时,可能处于静止状态,也可能处于运动状态
（D）以上说法都不正确
c
10．一个物体在10牛的拉力作用下,以1米/秒的速度做匀速直线运动,当物体所受外力全部消失时,这个物体将(
)
（A）马上停下来
（B）以1米/秒的速度做匀速直线运动
（C）运动越来越慢
（D）
不能够确定
B
1、牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2、力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因
3、牛顿第一定律的研究方法：实验+科学推理。人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终由牛顿分析事实，总结，概括，推理出牛顿第一定律。
4、伽利略首先提出理想实验模型。
牛顿第一定律：
一切物体
在没有受到外力作用的时候
总保持
静止状态或匀速直线运动状态。
（做课本103页的惯性小实验）
观察实验
原来的砝码和纸片都处于什么状态？
后来硬纸片被弹走，砝码呢？
砝码却没有被弹走。
为什么？
一切物体都具有保持静止状态或匀速直线运动
状态的性质。这种性质称为惯性。
惯
性：
惯性的理解：
1.一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性，惯性的存在是无条件的，与物体的运动状态、所处位置、受力与否等外部条件无关，在任何时候,任何状态下都具有惯性.
2.惯性的大小只与物体的质量大小有关。质量---是惯性大小的唯一量度。物体的质量越大,惯性越大;物体的质量越小,惯性越小。
3.惯性是一种性质不是力，在解答问题时,只能说“由于惯性”
、
“具有惯性”.而不能说“受到惯性”
、
“由于惯性的作用”
、
“克服惯性”等,否则就将惯性和作用混为一谈.
4、惯性现象：在一定条件下，物体由于惯性而显现出来的现象。
牛顿第一定律也叫惯性定律
比较惯性和惯性定律的不同点
(1)
惯性是物体的一种性质,是物体本身具有的属性；
惯性定律是一条规律,它揭示了物体不受外力时的运动状态
(2)
惯性的存在是无条件的,也就是说惯性与物体的形状、速度、受力与否都没有关系;
惯性定律中揭示物体所处的运动状态,必须以“不受外力”为先决条件
与惯性有关的现象解释：
1.指明两物体或物体的两部分原来的运动状态；
2.根据题意说明那个物体或是物体的某部分由于什么力的作用进行了怎样的运动状态改变；
3.指出某物体或物体的某部分由于惯性还保持了原来的运动状态，就出现了题中的现象。
飞机投弹
讨论：要想击中地上的目标，飞机应当飞到目标上空再投弹，还是提前一段距离？为什么？
投弹前：飞机和炸弹都一起向前运动
投弹后：飞机将继续
运动
，炸弹由于具有惯性仍然保持向前运动，所以不能到目标上空再投弹
惯性现象：
1、汽车紧急刹车时的惯性现象。
2、汽车起动时的惯性现象。
3、拍打衣服可出去灰尘。
4、使劲甩手可把手上的水甩掉。
5、工人用铁锹把煤扔到炉火中。
6、向下重击榔头柄，榔头会夹紧木柄。
7、跳起后，仍会落回原处，而不会被高速自转的地球抛下。
8、宇航员走出飞船后，仍能与飞船“并肩”前进，而不会落在飞船后面。
惯性的防止和利用
防止
利用
利用：
(1）汽车进站时，关闭油门节省汽油
(2）挥盆泼水（投掷物体）
防止：
(1)
汽车司机佩带安全带
(2）跑道的终点处留有一块空地
学以致用
1、下列关于惯性的说法中,正确的是（
）
A.
物体只有在静止时才具有惯性
B.
物体运动速度越大,其惯性也越大
C.
太空中的物体没有惯性
D.
不论物体运动与否,受力与否,物体都具有惯性
D
2、火车在长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在（
）
A.手的后方
B.手的前方
C.落在手中
D.无法确定
C
2.科学探究的过程及结论
3.牛顿第一定律：
4.惯性定义：
1.伽利略的理想试验:
5.解释惯性现象