7.3 探究物体不受力时怎样运动课件(共30张PPT)

(共30张PPT)
第七章 运动和力
7.3 探究物体不受力时怎样运动
一、探究运动和力的关系
亚里士多德
两千多年前,古希腊伟大的思想家、哲学家亚里士多德断言：要使一个静止的物体运动起来，就必须对它用力;用力使物体运动起来以后，停止用力，物体又归于静止。
观点：力是维持物体运动的原因;
(物体的运动要靠力来维持)
1.提出问题:
关于运动和力的关系,你同意亚里士多德的观点吗 物体的运动一定需要力来维持吗
2.猜想与假设
究竟哪一位同学的说法对呢 这需要用实验来验证.
3.制订计划与设计实验
在地球上,完全不受力的物体是没有的.但是,可以设法使一个运动的物体,在运动方向上受到的力逐步减少,考察它的运动情况,再进一步推想它不受力时的运动情况.
3.制订计划与设计实验
根据上述思路,制订实验装置如右图.
分别将小车放在斜面的同一高度,让其自行滑下,并沿着粗糙程度不同的水平表面运动,观察小车在不同表面上运动的距离.
(a)水平木板上铺毛巾
(b)水平木板上铺纸板
(c)水平木板上铺玻璃
4.进行实验与收集证据
(a)水平木板上铺毛巾
(b)水平木板上铺纸板
(c)水平木板上铺玻璃
接触面 小车受到磨擦力的大小
(大/较小/最小) 小车运动的距离
(短/较长/很长)
毛巾
纸板
玻璃
大
较小
最小
短
较长
很长
(a)水平木板上铺毛巾
(b)水平木板上铺纸板
(c)水平木板上铺玻璃
(1)小车在三种水平面上开始运动的速度是否相同
相同
(因小车从斜面的同一高度自行滑下)
5.分析与论证
毛巾
纸板
玻璃
5.分析与论证
(2)小车在三种水平面上运动的距离是否相同？小车在哪种水平面上速度减小得最快？在哪种水平面上速度减小得最慢？你认为造成这些现象的原因是什么？
毛巾表面比较粗糙, 受到磨擦阻力大, 减速快; 运动距离近;
玻璃表面比较光滑, 受到磨擦阻力小, 减速慢;运动距离远;
以上分析,说明小车减速乃至停止的原因什么
毛巾表面比较粗糙, 受到磨擦阻力大, 减速快; 运动距离近;
玻璃表面比较光滑, 受到磨擦阻力小, 减速慢;运动距离远;
(是因为小车受到磨擦阻力的作用,受到磨擦阻力越小, 减速越慢;运动距离越远;)
(3)由此推测: 假设小车受到的阻力为零 , 它将怎样运动
小车没有受到阻力, 小车的速度 , 小车将 ,
保持原来的速度永远运动下去
即保持匀速直线运动状态.
不会减小
水平面越光滑,小车受到的磨擦力越 ,小车的速度减小得越 ,小车运动的距离就越 .假如水平面对小车完全没有磨擦,小车将 .
结论:
小
远
慢
保持原来的速度永远运动下去
(即保持匀速直线运动状态.)
实际上，完全没有磨擦是做不到的。这里，设想完全没有磨擦是一种理想化的推理方法。物理学中把这种推理方法叫做“理想实验”，是科学推理中的一种重要方法。
金钥匙
伽利略
上面进行科学探究的思路,同17世纪意大利著名物理学家伽利略的研究相似.伽利略在实验的基础上,经过推理后认为:物体的运动并不需要力来维持.运动的物体会停下来,是因为它受到了磨擦阻力的缘故.
后来,英国科学家总结了前人的研究成果,进一步推理、概括出下结论:
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.
----------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.
一切物体
说明该规律适合于所有物体,具有普遍意义;
没有受到外力作用
是规律的条件,指物体不受任何力,不是某个力.
总保持匀速直线运动状态或静止状态
实质是物体保持原来的运动状态不变,即原来运动的物体保持原来的速度大小和方向不变做匀速直线运动.原来静止的物体保持静止。
“或” 字说明物体只能处于一种状态,究竟处于哪一种,由原来的运动状态决定.
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.
没有受到外力作用的时候,原来运动的物体能保持匀速直线运动状态
说明物体的运动不需要力维持，即力不是维持物体运动的原因。
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.
注意：牛顿第一定律不是从实验上直接总结得出，而是在实验基础上，通过理想化的推理，即“理想实验”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状态或静止状态.
牛顿第一定律指出，不受力时,原来静止的物体将保持静止,原来运动的物体将保持匀速直线运动状态不变.
即一切物体具有
的性质。
二、惯 性
物理学上，把物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。
保持静止或匀速直线
运动状态
因此，牛顿第一定律又叫惯性定律.
活动2 做两个惯性小实验
A.在玻璃杯上放一张塑料片,塑料片上放一枚硬币,然后用手指把塑料片迅速弹出去。塑料片被弹出去时,硬币也会一起飞出去吗 为什么
现象:
硬币自由落在杯内;
分析:
在塑料片被弹出前,硬币处于静止状态;
当塑料片被迅速弹出时,由于硬币具有惯性,仍保持原来的静止状态, 不随塑料片弹出而落在杯内.
B.如图,小车A上放置一个带轮的木块B.先使带轮木块与小车一起向右运动,当小车A被挡板C制动时,小车上的木块B的运动情况会发生什么变化 为什么
现象:
木块继续向右运动;
分析:
小车被制动前,木块随小车向右运动;
当小车被制动时,小车停止运动,而木块由于具有惯性,仍保持原来的向右运动状态.
解释惯性现象时注意:
首先要明确研究对象是什么;
其次要明确研究对象原来的状态,是静止还是运动 如果是运动,还要弄清运动的方向;
惯性补充说明:
1.惯性是物体本身的属性,不是一种力.我们通常说物体本身“具有”惯性,不能说“惯性力”.
2.上面的实验A说明静止的物体有惯性,实验B说明运动的物体具有惯性。一切物体，不管是否受力，也不管是否运动和怎样运动，都具有惯性。即一切物体在任何情况下都有惯性.
三.生活中的惯性现象
生活中,惯性时刻伴随着我们.我们有时需要利用惯性,有时又要防止由于惯性带来的危害.
打保龄球时,保龄球被投出后,还能直奔球瓶.
分析:
保龄球离手前,处于向前运动状态;
保龄球离手后,由于保龄球具有惯性,仍然保持原来的向前运动状态.
汽车突然起动,乘客会向后倾倒;
分析:
汽车起动前,乘客处于静止状态;
当汽车突然起动时,乘客的脚由于磨擦随车向前运动,而身体的上部由于惯性,仍保持原来的静止状态,所以会向后倾倒.
汽车紧急刹车,乘客会向前倾倒;
分析:
汽车紧急刹车前,乘客随汽车处于向前运动状态;
当汽车紧急刹车时,乘客的脚由于磨擦随车停止运动,而身体的上部由于惯性,仍保持刹车前的向前运动状态,故乘客会往前倒.
利用惯性的事例
1.跳远前助跑,可以跳得更远;
2.斧头松了,可把斧柄一端在物体上撞几下,利用惯性使斧头牢牢地套在斧柄上;
3.拍打衣服,可以抖落上面的灰尘;
惯性造成危害的事例
1.汽车急刹,容易造成车祸;
2.跑步时脚碰到障碍物,由于惯性,人会绊倒;
3.客车停稳,乘客急于下车,着地后容易跌倒;