(共33张PPT)
第八章 运动和力
第1节 牛顿第一定律
1.实验探究阻力对物体运动的影响
2.知道牛顿第一定律的内容
3.知道物体的惯性并会解释生活中的惯性现象
反方: 滑板车滑行时,狗狗没有蹬地,车还继续前进。说明物体运动不需要力来维持。车停下来是因为受到阻力的作用。
正方: 玩滑板车时,狗狗不蹬地,车最终会停下来。说明物体运动需要力来维持。
你认为谁的观点正确?
【想一想】
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阻力对运动的影响
生活中还有许多类似滑板车的现象。
运动和力之间到底是什么关系呢?
伽利略认为:物体的运动不需要力来维持,运动的物体之所以停下来,是因为受到了阻力的作用。
通过实验研究
自古以来,就有很多人认为:物体的运动需要力来维持。
实验目的
探究物体的运动是否需要力维持
逐步改变水平面的光滑程度,观察比较小车运动的距离的远近。
相同的小车、小车开始运动速度相同
水平面粗糙程度不同即阻力不同
木板、小车、棉布、毛巾、斜面
控制变量法
(同一斜面、从同一高度静止开始下滑)
实验思路
相同条件
不同条件
实验器材
转换法
在同一斜面的同一高度
同一小车从静止下滑
到达斜面底端速度相同
棉布表面
木板表面
比较小车滑行的距离
演示实验
表面状况
毛巾
棉布
木板
实验记录
大
小
快
慢
更小
更慢
短
较长
最长
阻力的大小
小车运动的
距离
小车速度减小的情况
演示:阻力对物体运动的影响
平面越光滑,受到的阻力越小,小车运动的距离越远 ,速度减小得越慢 。
结 论
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
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)
例:“如下图所示,在“探究运动和力的关系”的实验中,每次都让小车从斜面顶端处由静止开始滑下,改变水平面的粗糙程度,测量小车在水平面上滑行的距离,结果记录在下表中。
(1)每次让小车从斜面顶端处由静止开始滑下,是为了使到达水平面时的 相同。
(2)若小车在水平木板上滑行3s后停止,位置如上图所示,则小车的平均速度为 m/s。
速度
0.21
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.“总”一直、不变。
定律解读
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。
牛顿第一定律
5.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。不能用实验直接证明。
4.“或”指物体不受力时,原来静止的总保持静止,原来运动的就总保持原来的速度和方向做匀速直线运动。
6.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。
例:关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿第一定律可以通过大量的实验直接证明出来
B.物体保持静止或匀速直线运动状态叫做牛顿第一定律
C.力是改变物体运动状态的原因
D.力是维持物体运动的原因
C
×
×
√
×
当用迅速抽掉纸片时,矿泉水瓶没有倾倒。
惯性
用弹簧片迅速打掉木片时,钢球落在柱顶的凹坑里。
用力快速将纸片弹出时,小球最后落回杯中。
上述实验均表明:水瓶、钢球和小球均具有惯性。
牛顿第一定律
物体为什么会保持静止状态或匀速直线运动状态呢?
不受力(不是外因)
(寻找内因)物体自身的属性
惯性
理解惯性
1.惯性是物体本身的一种属性,一切物体都有惯性,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。
2.惯性不是力,在解答问题时,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,否则就将惯性和作用混为一谈。
3.所有的物体都有惯性,但不同物体的惯性大小是不同的,物体的惯性只与物体的质量有关,物体的质量越大,惯性越大;物体的质量越小,惯性越小,质量是物体惯性的量度。
在杯子中盛满牛奶,突然急速拉动杯子,会看到什么现象?为什么?
解释惯性现象
解释方法:
1.交待研究对象原来的运动状态;
2.说明运动条件的改变;
3.点出惯性并得出结论。
牛奶向右洒出。因为牛奶开始处于静止状态,当杯子突然向左运动,牛奶因为有惯性,要保持静止状态,所以向杯子右侧洒出。
在杯子中盛满牛奶,突然急速拉动杯子,会看到什么现象?为什么?
当汽车刹车时,人的脚底由于阻力而随之静止,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,为什么人会向前倾?
当汽车突然加速时,人的脚底由于受力而随之一起运动,人的上身由于惯性,仍保持加速前慢速行驶的运动状态,所以当汽车加速时,人会向后仰。
汽车突然加速,为什么人会向后仰
惯性的防止与利用
我们常常利用惯性
雨雪天减速
开车系安全带
也要避免惯性带来的危害
例:下列现象中,不属于利用物体惯性的是( )
A.用手拍打衣服上的灰尘
B.运动员采用助跑跳远
C.骑自行车时为了减速捏刹车闸
D.冰壶运动员投出冰壶后,冰壶仍能前进一段距离
C
一、牛顿第一定律
1.内容:一切物体在没有受到外力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2.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。
二、惯性
1.定义:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。
2.应用:跳远运动员助跑、用撞击锤柄下端的方法使锤头套在锤柄上等。
1.下列物体运动过程中,物体运动状态不发生改变的是( )
A.小朋友正在荡秋千
B.雨滴从空中竖直匀速下落
C.关闭发动机后,正在向前滑行的汽车
D.月球绕地球转动
B
2.一个物体被竖直上抛至最高点时,如果突然失去一切外力作用,它将( )
A.静止 B.匀速直线运动
C.竖直下落 D.静止或匀速直线运动
A
3.如图(a)所示,木块与小车一起向右做匀速直线运动,某时刻观察到如图(b)所示的现象。由此可以判断( )
A.小车突然加速运动
B.小车突然减速运动
C.小车保持匀速运动
D.小车可能做加速、也可能做减速运动
4.如图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置示意图,实验中该同学先后三次将同一木块放在同一斜面上的同一高度,然后分别用不同的力推了一下木块,使其沿斜面向下运动,逐渐减小水平面的粗糙程度,观察木块移动的距离,从而得出力和运动的关系。
(1)实验中,斜面的作用是: 。实验探究中阻力的大小是通过 来显示的;
使木块获得一定的速度
木块在水平面上移动的距离
(2)在实验操作中有一处明显的错误是 (不需解释错误的原因)。更正错误后进行实验,从实验中观察到,三次水平面上木块受到的阻力逐渐 (填“减小”或“增大。)
(3)在上述实验观察分析的基础上,可以推测:如果阻力力减小为零,水平面足够长,那么木块在水平面上的速度既不减小,也不增加,运动方向也不发生变化,木块将 。
分别用不同的力推了一下木块
减小
做匀速直线运动
实验探究中,有一个相同的操作步骤是让小车从斜面的同一高度滑下。这一操作的目的是 。