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第八章 第1节
牛顿第一定律
1. 知道牛顿第一定律的内容;理解力是改变物体运动状态的原因;
2. 体会亚里士多德与伽利略的思想冲突,认识伽利略的理想实验方法,了解物理上理想实验的实质。
学习目标:
玩滑板车的人蹬地,车就会前进;人不施力蹬地后,滑板车会滑动一段时间,最终会停下来。
同学们想一下,滑板车为什么会停下来?运动和力具有什么样的关系呢?
从生活到物理问题
(公元前384年-公元前322年3月7日),古希腊哲学家,柏拉图的学生、亚历山大大帝的老师。他一生勤奋治学,从事的学术研究涉及到逻辑学、修辞学、物理学、生物学、教育学、心理学、政治学、经济学、美学、博物学等,写下了大量的著作,他的著作是古代的百科全书。和柏拉图、苏格拉底(柏拉图的老师)一起被誉为西方哲学的奠基者。
力是维持物体运动的原因
亚里士多德
伽利略(1564年2月15日-1642年1月8日),意大利物理学家、数学家、天文学家及哲学家,科学革命中的重要人物、近代物理学先驱。
伽利略
力是改变物体运动状态的原因
演示实验
同一小车在同一斜面的同一高度
从静止下滑
到达斜面底端速度相同
棉布表面
木板表面
二、实验:探究阻力对物体运动的影响
控制变量法
转换法
结论:平面越光滑,受到的阻力越____,小车运动的距离越____ ,速度减小得越____。假如小车不受阻力,小车在光滑水平面上将会________________。
比较小车滑行的距离
小
长
慢
做匀速直线运动
实验加推理法
300年前,伽利略采用推理的方法得出结论:如果物体在运动中不受到力的作用,它的速度将保持不变。
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。
(1643年1月4日—1727年3月31日)是人类历史上出现过的最伟大、最有影响的科学家,同时也是物理学家、数学家和哲学家。万有引力定律和三大运动定律,这四条定律构成了一个统一的体系,被认为是“人类智慧史上最伟大的一个成就”,由此奠定了之后三个世纪中物理界的科学观点,并成为现代工程学的基础。
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,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
艾萨克·牛顿
1.“一切”适用于所有物体。
2.“没有受到力的作用”是定律成立的条件。
3.“保持”失去外力瞬间若静则恒静、若动则恒动。
牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
4.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,用推理的方法概括出来的。
5.牛顿第一定律说明了力和运动的关系: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。
不能用实验直接证明。
新课讲授
想一想:
不需要
受到了阻力
新课讲授
想一想:
力
力
不能
新课讲授
在光滑的水平桌面上,做圆周运动的小球,绳子突然断了,小球将会怎样运动?
匀速直线运动
议一议:
课堂小结
例:牛顿第一定律内容是:一切物体在不受力时,总保持_____状态或做____________运动;正在做加速曲线运动着的物体,若受到的一切外力都同时消失,那么它将______________;如图1所示小枫竖直向上抛出的小球,到达最高点时,所有外力全部消失,小球将__________;若小枫按如图2所示斜向上抛出一小球,到达最高点时,所有外力全部消失,小球将________________;如图3所示,悬挂在0点的小球在A、C两点间来回摆动,小球到达C点时突然失去一切力的作用,小球将_________,若小球到达C点时绳子突然断开,小球将___________。
【重点解答:】
静止
匀速直线运动
做匀速直线运动
保持静止
向右做匀速直线运动
保持静止
竖直下落
例1:如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验,下列有关叙述正确的是( )
A.实验时小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
B.实验中运动的小车会停下来,说明物体的运动需要力来维持
C.实验表明,小车受到的阻力越小,
运动的距离越近
D.根据以上实验现象进一步推理抽
象概括可以得出牛顿第一定律
D
连接中考
同一位置
受到了阻力
距离越远
课堂练习
例2关于牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是通过凭空想象出来的
B.物体只要运动,就一定受到力的作用
C.不受力的物体,只能保持静止状态
D.如果物体不受到力的作用,原来运动的物体将保持原有的速
度一直做匀速直线运动
实验+推理
不受力,也会运动
D
静者恒静,动者恒动
连接中考
课堂练习
课堂检测
知识点1 实验探究阻力对运动的影响
【检测1】如图所示的是研究牛顿第一定律的实验。
(1)实验时要让同一辆小车从斜面的同一高度滑下,目的是为了使小车在三种不同表面上运动的初始速度______。
(2)在相同的实验条件下,小车在______表面上前进的距离最远,但最后会停下来,这是因为_____力改变了它的运动状态。
相同
木板
阻力
课堂检测
(3)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。
D
【解析】(1)根据控制变量法,控制小车的初速度相同,改变小在木板上运动时受到的阻力。(2)小车速度减小的原因是受到阻力的作用,木板的阻力最小,小车速度减小的最慢,滑行距离最远。(3)牛顿第一定律不能通过实验直接得到,是在实验的基础上,经过推理得出的。
课堂检测
知识点2 牛顿第一定律
【检测2】小明在体育课上练习垫排球,当排球竖直上升到最高处时,若所有外力都消失,则排球将( )
A.一直上升 B.掉落下来
C.先上升后下降 D.保持静止
D
【解析】当排球运动到最高点时,排球在这一瞬间是静止的(速度为0),若此时所受外力都消失,根据牛顿第一定律可知,排球会保持静止状态。
Thanks
(1)猜想小车在水平面的滑行距离影响因素:_______、_______,因此要探究阻力对物体运动的影响,探究方法:__________;
(2)实验设计中我们通过改变_____________来改变小车所受阻力的大小;
(3)阻力对物体运动的影响是通过_____________________来显示的,运用的物理方法是______________.
(4)三次实验都要求小车从同一高度由静止滑下,目的是_____________
_______________________________。
(5)实验得出的结论:初速度相同的条件下,物体受到的阻力越小,滑行的距离 。推论:运动的物体受到的阻力为零,物体将______________。所用的方法是_________________,它标志着物理学的真正开端。
1.探究阻力对物体运动的影响实验: