粤沪版八年级及物理下册7.3探究物体不受力时怎样运动（第一课时） 牛顿第一定律课件(共54张PPT)

(共54张PPT)
沪粤版·八年级下册
第七章 运动和力
第3节 探究物体不受力时怎样运动
第1课时 牛顿第一定律
1、探究运动和力的关系。
2、牛顿第一定律。
学习目标
从以下力学现象中你有什么发现
F
对静止的课本等文具施加一个水平方向轻轻的拉力，课本等沿水平方向运动，撤去拉力后，课本等停了下来。
那么，力与运动的关系到底是怎样的呢？
导入新知
新知一 探究运动和力的关系
亚里士多德提出：
力是维持物体运动状态的原因
（没有力的作用，物体就不能运动。）
探究新知
（伽利略）
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。
拓展延伸
亚里士多德的观点为什么是错误的？
答：亚里士多德认为运动者皆被推动，当推一个物体的力不再推它时，原来运动的物体便会归于静止。亚里士多德在分析生活中的现象时，只考虑物体受到的推力，而忽视了摩擦阻力，其实物体停下的原因不是“没有力的作用”，而是受到了阻力的缘故，如果运动的物体不受任何外力的作用，将保持匀速直线运动状态，不会停下。
小车在水平面上运动状态的变化情况，小车通过的距离
此实验中，你要哪些器材要观察和记录哪些数据？
实验记录表
表面的材料 小车受到摩擦力的大小(最大、较大、小） 小车运动的距离（最长、较长、短） 小车速度减小（最慢、较慢、快）
毛纸板
棉布
木板
最大
小
较长
短
最长
较大
快
较慢
最慢
实验结论：
水平表面越______，小车运动时受到的阻力______ ，通
过的距离______，运动时间______，速度减小得_____。
光滑
越小
越长
越长
越慢
推理：
①阻力很小很小，运动距离___________，速度改变___________。
②阻力为0（水平方向不受力作用），运动速度________。
③假如小车静止在水平面上，水平方向不受力，你认为小车的运动状态又会如何？
很长很长
很慢很慢
不改变
我们通过怎样的研究方法得到这些结论的？
研究方法：实验加推理
思考小结：
影响小车滑行距离的主要因素：
摩擦力
力不是维持物体运动的原因
伽利略的观点：
例 1
在水平桌面上铺上粗糙程度不同的材料，如毛巾、棉布、木板等，让小车自斜面从静止开始滑下，三次实验现象如图所示， 比较小车沿水平面运动的距离。
请你观察实验现象思考后回答：
(1)为了得出科学结论，三次实验中应使小车运动到斜面底端时的速度________( 填“相等”或“不等”)，即小车应从斜面上的__________处释放。
相同位置
相等
导引：每次都从斜面上同一位置释放，使小车运动到斜面底端时的速度相等；
(2)三次实验中， 小车在水平面上受到摩擦阻力最大的是第______次， 这说明小车受到摩擦阻力的大小与接触面的 _________有关。
导引：第一次是毛巾，水平面粗糙程度最大，摩擦阻力最大；
一
粗糙程度
(3)进一步推理可知，若水平面绝对光滑( 即小车不受摩擦阻力)，则小车会在水平面上做__________运动。　
导引：通过图中小车滑动的距离可以得出水平面越光滑，小车运动的距离越远，推理可知，若水平面绝对光滑( 小车不受阻力)，则小车会在水平面上做匀速直线运动。
匀速直线
实验+ 推理
总 结
在本实验探究时采用了“控制变量法”，同一小车、同一斜面、同一高度，由静止释放即保证了小车进入水平面的初速度相等，同时还采用了 “(实验)推理法”，在现实生活中运动时不受力是不存在的，所以牛顿第一定律是在实验的基础上经科学推理、概括出来的，我们把这一探究方法称为“(实验)推理法”。
思想方法
控制变量法
小车在水平面上滑行的距离和摩擦力大小、开始的速度有关。在探究水平面上滑行的距离和摩擦力大小关系时，我们需要控制开始的速度相同，改变摩擦力大小，比较滑行的距离。
深度理解
对力和运动的认识的历程
亚里士多德 ( 古希腊思想家、哲学家) 如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用
伽利略 ( 意大利物理学家) 物体的运动不需要力来维持，运动的物体会停下来， 是因为它受到了摩擦阻力
牛顿( 英国科学家) 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
1．如图所示，滑板车在沿水平方向运动时，如果人不再用脚蹬地，它最终就会停下来，以下说法正确的是(　　)
A．滑板车没有力就不能运动
B．滑板车的运动需要力的维持
C．阻力改变了滑板车的运动状态
D．以上说法都不正确
C
2．【2021·枣庄】如图是足球运动员踢足球时的场景，下列说法正确的是(　　)
A．足球在空中飞行的过程中，只受到空气阻力的作用
B．足球在空中飞行的过程中，运动状态一定发生改变
C．脚踢足球使球飞出去，说明力是物体运动的原因
D．足球在空中飞行的过程中，若它所受
的力全部消失，它一定沿水平方向做
匀速直线运动
B
新知二 牛顿第一定律
笛卡儿补充了伽利略的认识，指出：如果运动物体不受到任何力的作用，它不会向左、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀速运动。
300年前，伽利略通过实验及推理得出结论：如果物体在运动中不受到力的作用，它的速度将保持不变。
牛顿总结了伽利略等人的研究成果，进一步得出：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或静止状态。
牛顿(Newton，1642-1727)
英国物理学家、数学家和天文学家
如果说我看得远，那是因为我站在巨人的肩上。
我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。
——牛顿　　　　　　
牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，
总保持静止或匀速直线运动状态。
1.牛顿第一定律不可能用实验来直接验证。
2.物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动
状态的原因。
定义
(1)物体不受外力时的状态是匀速直线运动状态或静
止状态，说明力不是维持物体运动的原因。
(2)外力的作用是迫使物体改变其运动，说明力是使
物体运动状态改变的原因。
(3)不受外力作用的物体是不存在的。
不受外力作用等效于受平衡力作用，合力为零。
说明：
例2
如图所示的小球从斜面上某处滚到A 点时的速度为1 m/s， 方向为该点圆的切线方向。假如此时小球受到的力忽然都消失了， 小球将沿以下哪条轨迹运动( )
B
A.1 B.2 C.3 D.4
导引：小球从斜面某处滚至A点时，小球不再受任何力， 此时小球的运动状态不再改变，因此小球将沿轨迹2 一直做匀速直线运动。
从运动轨迹确定物体的运动方向
物体在运动轨迹上某点的运动方向为该点的切线方向。
判断撤去所有外力时物体的运动情况
总 结
从运动轨迹确定物体的运动方向:
物体在运动轨迹上某点的运动方向为该点的切线方向。
1．关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是(　　)
A．物体不受力时，一定保持静止状态
B．物体不受力时，一定保持匀速直线运动状态
C．物体不受力时，保持静止和匀速直线运动状态
D．物体不受力时，保持静止或匀速直线运动状态
D
2．一切物体在没有受到力的作用时，总保持_______状态或_____________运动状态。这就是著名的牛顿第一定律。
静止
匀速直线
探究物体不受力时怎样运动
牛顿第一定律
归纳新知
1. 力和运动的关系：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。
2. 实验方法：理想实验法，就是在真实的科学实验
基础上，基于可靠的事实，抓住主要因素，忽略
次要因素，对实际过程进行更深一层次的抽象分
析及合理的推理，从而揭示出自然规律。
【2021·苏州】在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。
(1)实验时要固定斜面，并将小车从斜面上________(填“同一”或“不同”)位置由静止释放。
(2)从实验现象可推理，若水平面绝对光滑，则运动的小车将在水平面上____________________。
1
同一
做匀速直线运动
巩固新知
(3)如图，若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，是否需要重做本实验以获取可靠的证据？答：________(填“需要”或“不需要”)。
(4)在本实验中，“小车在水平面上运动的距离”反映的是___。
A．小车在水平面上所受阻力大小
B．阻力对小车运动的影响情况
C．A、B选项均正确
不需要
B
【2021·牡丹江】如图是探究牛顿第一定律的实验。请解答下列问题。
(1)实验中为了让小车受到不
同的阻力，采用的做法是
_______________________。
(2)实验结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越________，速度减小得越________。
2
使水平面的粗糙程度不同
小
慢
(3)根据实验结论，可推理得出：运动的小车若所受的阻力为零，小车将做____________运动。
(4)可见力不是使物体运动的原因，而是改变物体___________的原因。
(5)牛顿第一定律是建立在(　　)
A．日常生活经验的基础上
B．科学家猜想的基础上
C．直接实验结果的基础上
D．实验和科学推理相结合的基础上
匀速直线
运动状态
D
如图所示，踢出的足球在空中飞行时，若受到的外力全部消失，则足球将(　　)
A．继续做曲线运动
B．竖直向下做加速运动
C．静止不动
D．做匀速直线运动
3
D
【2021·邵阳】如图所示，小红的妈妈陪弟弟在公园里荡秋千，假如弟弟荡到左边最高点受到的外力突然全部消失，他将会(　　)
A．继续向左运动
B．从左向右运动
C．竖直向下运动
D．静止不动
4
D
如图，在一辆表面光滑足够长的小车上，有质量分别为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两个小球原来随小车一起匀速运动，当小车突然停止时，如不考虑其他阻力，则两个小球(　　)
A．一定相碰
B．一定不相碰
C．不一定相碰
D．无法确定
5
B
【2020·湘西州】牛顿第一定律的内容：一切物体，在没有受到力的作用时，总保持________状态或__________________状态。
6
静止
匀速直线运动
【2021·福建】让滑块从斜面滑下，逐渐减小水平面的粗糙程度，测量滑块在水平面上的运动距离，探究“运动物体如果不受其他物体的作用，会一直运动下去吗”。下列做法能获得结论的是(　　)
A．坚持不懈进行多次实验探究
B．改进实验装置进行实验探究
C．调整实验方案进行实验探究
D．在实验基础上进行合理推理
7
D
如图所示，滑板车在沿水平方向运动时，如果人不再用脚蹬地，它最终会停下来，以下说法正确的是(　　)
A．滑板车没有力就不能运动
B．滑板车的运动需要力的维持
C．阻力改变了滑板车的运动状态
D．以上说法都不正确
8
C
【2021·贵港】关于力与运动的关系，下列说法正确的是(　　)
A．物体静止时，一定不受力的作用
B．物体不受力的作用时，一定处于静止状态
C．物体运动状态发生改变时，一定受到力的作用
D．物体受到力的作用时，运动状态一定会发生改变
9
C
如图所示，为掷出的实心球的运动轨迹，若当实心球在最高点时，所受的外力全部消失，实心球将(　　)
A．保持静止状态
B．向上做匀速直线运动
C．水平向右做匀速直线运动
D．竖直向下做加速直线运动
10
C
下列人或物体运动到最高点，若外力全部撤销，能保持做匀速直线运动的是(　　)
A．水中的乒乓球由静止释放上升到最高点
B．滚摆竖直上升到最高点
C．斜抛出去的皮球落地后又弹到最高点
D．荡秋千的人到达最高点
11
C
【2020·黔西南州节选】小明参加高山速降滑雪运动，通过雪道后，小明将从2 m高的水平台阶滑出，如图所示。若此刻小明受到的力全部消失，其运动轨迹将是图中的________(填“A”“B”或“C”)。
12
B
【2021·海南】如图所示，是“探究阻力对运动的影响”的实验情景。
(1)让小车三次从同一斜面上的同一高度处，
沿斜面从静止开始运动，目的是使小车
到达水平面时的________相同。
(2)水平面越光滑，运动小车受到的阻力越________，运动的时间越长，运动的距离越远。
(3)进一步推理，如果水平面足够光滑，小车不受阻力，它将____________运动下去。
13
速度
小
匀速直线
【2020·呼伦贝尔】在探究“运动和力的关系”实验中，设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。
14
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验应让小车从同一斜面的______________________滑下，这种研究问题的方法是______________(填“转换法”“模型法”或“控制变量法”)。
(2)伽利略对类似的实验进行了分析并进一步推测：如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将在水平面上__________________。说明物体的运动________ (填“需要”或“不需要”)力来维持。
同一高度由静止
控制变量法
做匀速直线运动
不需要
(3)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律________。
A．能用实验直接验证
B．不能用实验直接验证，所以不能确定这个定律是否正确
C．是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的
C
再见