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第八章 运动和力
回顾:匀速直线运动和变速直线运动的定义?
想一想:
1、运动和力有什么关系?
2、假如一个静止的物体受到外力的作用会发生什么 或没有受到外力的作用又怎么?
3、假如一个运动的物体受到外力的作用会发生什么 或没有受到外力的作用又怎么?
*
课堂回忆:
2、力的作用效果是什么?
力可以改变物体的形状;
力可以改变物体的运动状态。
3、运动状态是指什么?
由静止变为运动;由运动变为静止;运动方向改变;运动速度改变。
4、运动状态不变是指什么?
物体总保持静止状态或匀速直线运动状态。
1、力的定义、单位、符号?
力是物体对物体的作用。力单位是牛、N,力的符号F
“车为什么总要停下来?”
踢出去的足球能永远飞行吗
刹车后的高速列车最终会怎么样
*
亚里士多德
力是维持物体运动的原因
(没有力作用,物体就不能运动)
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。
*
伽利略理想实验
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。
伽利略:
物体的运动不需要力来维持
维持运动需要力吗?
运动要靠力来维持?
实 验 方 案
实验设计目的:
实验设计思路:
相同条件:
不同条件:
实验器材:
实验方法:
探究物体的运动是否需要力维持
以小车为例,尽量减小力对小 车运动的影响,看小车运动的情况。 (怎样使小车运动更远?)
相同的小车、小车开始运动速度相同
表面不同即阻力不同
木板、小车、棉布、毛巾、斜面
控制变量法、理想实验法
(同一斜面、从同一高度静止开始下滑)
阻力对物体运动的影响
毛巾
棉布
木板
探究:阻力对物体运动的影响
实验次数 表面材料 阻力大小 滑行距离 速度变化快慢
1 毛巾
2 棉布
3 木板
最大
最快
较大
较长
较快
较小
长
较慢
最短
1,平面越光滑,小车运动的距离越 __,说明小车受到的阻力越 ,速度减少得越 。
远
小
慢
一,探究牛顿第一定律
运动的小车减速并最终停下来的原因是受到摩擦阻力的作用。
2、为什么每次都要让同一小车从同一斜面、同一高度由静止释放?
3、小车为什么最终会停下来?(小车停下来的原因是什么?)
让小车具有相同的初始速度
实验次数 表面材料 阻力大小 滑行距离 速度变化快慢
1 毛巾
2 棉布
3 木板
推理 玻璃
推理 某材料
推理想象 理想平面
最大
最快
较大
较长
较快
较小
长
较慢
最小
最长
最慢
最最小
最最慢
最最长
无阻力
无限长
不变
最短
进一步推测
如果物体受到的阻力为零,速度就不会减小,它将永远运动下去。
分析类似实验
牛顿
总结伽利略等人的研究成果
牛顿第一定律
(物理学基本定律之一)
一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
二,牛顿第一定律
1)一切物体
2)没有受到外力作用
3)总
4)保持
5)或
是指宇宙中所有物体,不论物体是固体、液体还是气体。可见牛顿第一定律是自然界中的普遍规律。
是定律成立的条件,包含两种情况:一是该物体没有受到任何力对它的作用,这是一种理想情况 。二是物体所受的力合力为0。
是指“一直”的意思。
是指“不变”。
指一个物体只能处于一种状态,到底处于哪种状态,由原来的状态决定,原来静止就保持静止,原来运动就保持匀速直线运动状态
1)物体不受力时,原来静止的物体保持静止状态,原来运动的物体保持匀速直线运动状态,即:“静者恒静、动者恒动”。
2)物体的运动不需力来维持,力不是维持物体运动的原因
3)力是改变物体运动状态的原因
4)一切物体都遵守牛顿第一定律
说明:
这个结论是通过实验进行证实的吗?
这个结论是建立在可靠的事实基础之上,通过科学推理而得到的,它不可能通过实验来证实,但是它的结论是符合科学道理的。
5)牛顿第一定律不能用实验直接验证。
6)探究牛顿第一定律——理想实验法
【例1】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.
D.以上三种都有可能.
【分析】原来小球受绳拉力作用在作圆周运动,当绳子突然断裂,小球在光滑水平方向上就没有再受到力了,因此小球将保持绳断时刻的速度大小和方向而运动.
B.
例题:
力是改变物体运动状态的原因。
一个物体的运动状态发生了改变那么这个物体一定受到力的作用。但受到力的作用的物体的运动状态并不一定会发生改变。
力不是维持物体运动的原因
运动和力的关系:
【例2】下列说法正确的是 [ ]
A.物体不受力的作用就一定静止.
B.物体不受力的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.
【分析】牛顿第一定律指出,物体不受外力作用时,物体将保持静止或匀速直线运动.说明物体可以有两种表现状态,同时也说明物体不受力时也能运动,力不是维持物体运动的原因.
D.
例3,关于力与运动下列说法正确的是( )
A,力是维持物体运动的原因
B,只要有力作用在物体上,物体就一定会运动
C,没有力作用在物体上,物体就慢慢停下来
D,物体由运动变为静止时,它一定受到了力的作用
D
1. 正在运动的物体,如果受到的外力突然消失,则它将( ) A. 立即停止 B. 速度减小,最后停止 C. 运动方向变为与原来相反 D. 做匀速直线运动
D
练一练:
2,教室里的吊灯挂在天花板上静止,如果突然间吊灯不受任何力的作用,它将会( )
A,任然静止
B,加速下落
C,做匀速直线运动
D,减速下落
A
3.关于牛顿第一定律的说法中正确的是( )
A.物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态
B.物体运动需要靠力来维持
C.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因又揭示了运动速度改变的原因
D.牛顿第一定律反映物体不受外力作用时的运动规律,即始终处于匀速直线运动状态
C
4.关于力和运动的关系,下列说
法正确的是( )
A.物体受力才会运动
B.力使物体的运动状态发生改变
C.停止用力,运动的物体就会停止
D.力是使物体保持静止或匀速直线
运动状态的原因
B
跑动中的人,脚被绊住,为什么会向前倒?
跑动中的人开始向前运动,脚被绊停止,而身体有惯性,要保持向前的运动状态,继续向前运动,所以人向前摔倒。
当汽车刹车时,人的脚底由于摩擦而随之静止,人的上身由于惯性,会保持继续向前运动的状态,所以刹车或减速时,人会向前倾。
汽车突然刹车
[]
当汽车从停止状态起动时,人的脚底由于摩擦而随之静止,人的上身由于惯性,仍保持原来慢速行驶的运动状态,所以加速时,人会后仰。
汽车突然加速
从牛顿第一定律知道,如果物体不受力的作用,原来静止的物体将一直保持静止状态,原来运动的物体将保持其速度一直运动下去。物体有保持匀速直线运动状态和静止状态的性质.从而得到惯性的概念:任何物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,物体的这种性质叫做惯性.
*
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性
牛顿第一定律又叫惯性定律。
三、惯性:
情境模拟
磁悬浮列车均采用全封闭的车厢,其原因之一是要防止高速运动的列车上掉落的物体造成不必要的伤害事故。
同样,坐在高速行驶的汽车或火车上时,我们必须遵守社会公德,不要向窗外乱扔杂物。
随手抛出的物体对地面上的路人来说速度很大,因此容易造成伤害事故。
1997年,“亚洲第一飞人”柯受良驾驶跑车成功飞越了黄河天堑壶口瀑布,长度达55米
使车保持飞越这一运动状态的原因是什么
常见惯性现象:
1、汽车紧急刹车时
2、汽车突然起动时
3、拍打衣服可出去灰尘
4、使劲甩手可把水甩掉
5、工人用铁锹把煤扔到炉火中。
6、向下重击斧柄,斧头会夹紧斧柄。
7、跳起后,仍会落回原处
8、宇航员走出飞船后,仍能与飞船“并肩”前进
推铅球
生活中的惯性现象:
投篮
跳远
喷泉
利用惯性使锤头套紧
惯性是物体本身的一种属性,一切物体在任何情况下都有惯性,
即无论物体是静止还是运动,无论物体是受力还是不受力,在任何时候,任何状态下都具有惯性.
说明:
2. 惯性不是力,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,
否则就将惯性和力混为一谈.
3. 所有的物体都有惯性,但不同物体的惯性大小是不同的,物体的惯性只与其质量有关,物体的质量越大,惯性越大;物体的质量越小,惯性越小,质量是物体惯性大小的唯一量度.
(1)原来物体处于什么运动状态?
(2)哪一部分因受力而怎样改变了运动状态
(3)哪一部分由于惯性,仍然保持原来的运动状态
(4)结果怎样
4,解释惯性现象的步骤
1、为什么人从行驶的车上跳下时容易摔倒?
答:人在车上时,人跟车一起 ____ ,当人从行驶的车上跳下时,脚触地由于受到 力被迫停止,而身体由于 还要继续 ,所以会摔倒。
运动
向前运动
摩擦
惯性
*
生活中人们常常利用物体的惯性
(参看课本18页)
惯性的利用与防范
惯性有时会带来危害,需要防范
(参看课本18页和“科学世界”)
也要避免惯性带来的危害
雨雪天减速
开车系安全带
*
惯性现象在日常生活中普遍存在,应该注意防止和利用,请分别举二例: 利用(1)_________________________ (2)_____________________________
防止(1)_________________ (2)______________________
汽车进站时,关闭油门节省汽油
挥盆泼水
汽车司机佩带安全带
跑道的终点处留有一块空地
(投掷物体)
*
许多交通事故造成的损失与伤害,是与物体的惯性有关的,为了减小此类事故的再发生,在公路交通管理中有许多要求和措施,就你所知,填写二三条(1)_____________________________ (2)_____________________________
限速行驶
禁止超载
减速拐弯
保持车距
车未停稳、禁止下车
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1、下列不属于惯性现象的是 ( ) A、在草地上滚动的足球越滚越慢 B、人走路时被石头绊倒会向前倒 C、子弹从枪膛射出后继续在空中飞行一段距离D、地球以360m/s的速度自转,当人使劲一跳, 总是落回原地
A
例题:
*
2、下列现象中,利用物体惯性的是 ( )
A、运动员百米赛跑结束后不能立即停下来
B、中小型汽车司机必须带上安全带
C、锤头松了,将锤柄在地上撞击几下
D、熟了的苹果从树上落向地面
C
*
3、坐在汽车里的乘客若身体突然向前倾,则可能是汽车正在_____________若乘客的身体突然向后仰,则可能是汽车正在_____________若汽车向左拐弯,乘客将_______
减速(或刹车)
加速(或启动)
向右倒
*
4、一杯水放在列车内的水平桌面上,如果水面突然发生了如图所示的变化,则列车的运动状态可能发生的变化是( )(双选) A列车突然向右启动 B列车突然向左启动 C列车向右运动时突然刹车 D列车向左运动是突然刹车
B C
5、一人面向前方站在一艘匀速航行的轮船的甲板上的某处竖直上跳,当他下落时应落在( ) A 原处
B 此处的前方
C 此处的后方
D 不能确定
A
*
6、飞机水平匀速向西飞行,从飞机上先后落下三个小球,若不计空气阻力,在地面上的人看到三个小球在空中的排列位置应该是( )
A
D
C
B
A
*
7、节日放飞的气球下吊一物体在空中竖直向上运动的过程中,气球突然破裂的瞬间,物体将向上运动,这是由于______________.物体向上运动一段距离后,又向下运动,这又是因为____
物体具有惯性
受重力
*
8,下列说法正确的是( )
A、静止的足球具有惯性
B、跳远运动员起跳之前要助跑,是为了获得惯性
C、赛车在高速行驶时不容易停下来,是因为速度越大,惯性越大
D、射出的子弹在空中高速前进,是因为子弹受到惯性的作用
A