7.1《科学探究：牛顿第一定律》课件2021－2022学年沪科版八年级物理全册(共36张PPT)

(共36张PPT)
第七章 力与运动
第一节 科学探究：牛顿第一定律
第二章研究的是物体的运动
第六章研究的是物体的受到的力
运动学
力学
那么：物体的运动和物体受到的力之间有什么关系呢？
力与运动的关系
小实验：请同学们用力推动放在桌上的物理课本。
有推力时 无推力时
运动状态
运动
静止
F
F
我们发现：对静止的物理课本轻轻施加一个水平方向的推力，课本沿水平方向运动，撤去推力后，课本就停了下来。
生活经验似乎在告诉我们：如果要维持物体的运动，则似乎必须不停地对物体施加作用力。
2000多年前，古希腊哲学家亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来。
结论：力是维持物体运动的原因。
？
亚里士多德
(Aristotle,前384-前322)
伽利略
(Galileo,1564-1642)
关闭了发动机的火车，虽然继续运行，但是最后也将停下来。火车为什么会停下来呢
伽利略
(Galileo,1564-1642)
伽利略的观点：在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故。
伽利略
(Galileo,1564-1642)
假如没有摩擦力的作用，那火车的运动状态又会是什么样子呢？
提出问题：
现实生活中，在水平面上运动的物体如果不受摩擦力的作用，会一直运动下去吗？
实验设问1：怎么样才能让小车具有一定的速度进入水平面呢？
让小车从斜面上滑下，获得一个进入水平面的速度
让小车从斜面同一高度开始滑下，获得一个相同速度进入平面
实验设问2：怎么样才能让小车以相同的速度进入平面呢？
毛巾
棉布
木板
实验设问3：怎么样让小车在平面上受到不同的阻力呢？
通过小车在平面上运动的距离来判断阻力对小车运动的影响
实验设问4：怎么判断小车的运动受阻力的影响呢？
小车从同一高度静止滑下，使小车到达在斜面底端获得相同的速度
比较小车滑行的距离
控制变量法
转换法
实验器材：小车、斜面，木板、毛巾、棉布
实验步骤：
1、把毛巾铺在木板上，将小车从斜面某一点释放，记下小车最终停止的位置；
2、把棉布铺在木板上，将小车从斜面同一高度释放，记下小车最终停止的位置；
3、将小车从斜面同一高度释放，记下小车最终在木板上停止的位置。
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
实验数据
快
小
长
慢
最大
最快
大
短
最短
实验结论：
在其他条件相同时，平面越光滑，受到的摩擦力越________，小车运动的距离越________ ，速度减小得越_______。
小
长
慢
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
推理想象 理想平面
最大
最快
大
短
快
小
长
慢
无阻力
无限长
不变
最短
实验结论:
物体的运动不需要力来维持
！
即：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。
笛卡儿补充了伽利略的认识，指出：如果运动没有其它原因影响，运动的物体不会向左、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀速运动。
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状态或静止状态。
300年前，伽利略曾采用类似的方法得出结论：如果物体在运动中不受到力的作用，它的速度将保持不变。
缺点：没有指出静止
的物体不受力会如何
缺点：没有指出是什么原因和运动之间的关系
完美的结论
牛顿第一定律
牛顿
(Newton,1642-1727)
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。
牛顿在伽利略等人的研究成果基础上总结出牛顿第一定律：
1、“一切”适用于所有物体；
2、“没有受到外力作用”是定律成立的条件，包括物体确实没有受到外力和物体受到平衡力的作用；
3、“或”指物体在不受外力作用时，要么静止，要么处于匀速直线运动状态，必有其一，不同时存在。（动者恒动，静者恒静）
4、牛顿第一定律在实验基础上用推理的方法概括出来的，因此不能用实验直接证明。（实验＋推理：理想实验法）
对牛顿第一定律的理解：
伽利略理想斜面实验
A
B
C
D
E
v
θ
物体的运动不需要力来维持
为什么会出现这样的现象呢？
思考
　运动的汽车，刹车后为什么还要向前行驶一段距离？
思考
汽车启动，车上的人为什么向后倒？
思考
原来的小球和铁片都处于什么状态？
后来铁片被弹走，小球的状态变了吗？
小球没有被弹走仍然保持原来的静止状态不变。这说明原来静止的小球在不受外力作用时仍保持静止状态。
演示实验
惯性
任何物体都有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质，物理学上把物体这种性质叫惯性。因此牛顿第一定律也叫惯性定律。
1.一切物体都具有惯性，固体、液体、气体都有。
2.惯性是物体的一种固有属性。
在任何时候，任何状态下都具有惯性：惯性与物体的运动状态、物体的受力情况无关。
3.惯性只与质量有关，质量越大惯性越大。惯性越大表示物体运动状态越难以改变。
注意：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。
胖子和瘦子以相同的速度奔跑，谁更容易停下来？为什么？
比一比
说明：质量越大的物体，惯性越大。
卡车满载和空载时，哪个容易启动？哪个容易制动？
空载
空载
讨论
拓展：战斗机投入战斗前为什么要抛掉副油箱？
是为了减小惯性，提高灵活性。
常见运动物体的惯性现象
汽车刹车人向前倾
路人摔跤
跳远助跑
飞机提前投弹
请用惯性知识解释：汽车刹车时，人为什么会向前倾？
格式：
人和车原本处于 状态，当汽车刹车时，由于摩擦力车和人的下半身由 状态变成 状态 ，由于上半身 ，保持原来的运动状态不变，所以人会向前倾。
运动
运动
静止
具有惯性
用惯性解释现象的格式：
某某物体原来处于 状态，哪个物体(或物体的某一部分) 受到外力作用，由 状态变成 状态 ，由于哪个物体 具有惯性 ，保持原来的 状态不变，所以说明题目给出的现象。
跑步中的人，脚被绊住，为什么会向前倒？
跑步中的人原本处于向前运动状态，脚被绊停止，而身体具有惯性，要保持向前的运动状态，继续向前运动，所以人向前摔倒。
请用惯性知识解释：
生活中，我们常常利用惯性
套
紧
斧
头
拍打衣服上的灰尘
投篮
跳远
生活中也要防范惯性带来伤害
佩戴
安全
带与安全气囊
保持车距
转弯慢行