(共21张PPT)
第1节 牛顿第一定律 惯性
第八章 力与运动
情境引入
观察与思考
既然运动的物体具有保持匀速直线运动状态的性质,那么为什么沿水平地面匀速运动的汽车还需要动力呢?
请同学们思考,这是为什么?
如果冰面足够光滑,冰壶会永远运动下去吗?
1.牛顿第一定律
运动是否需要力来维持呢?
亚里士多德思想:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用;如果撤去这个力,物体就会停止运动。
伽利略思想:通过实验表明物体的运动并不需要力来维持,运动之所以会停下来,是因为受到了摩擦阻力的作用。
到底哪个说法正确呢?
合作探究
实验探究:推断物体不受力时的运动
实验设计目的:
探究物体的运动是否需要力维持
以小车为例,尽量减小力对小车运动的影响,看小车运动的情况。(怎样使小车运动得更远?)
相同的小车、小车开始运动速度相同
表面不同即阻力不同
小车、毛巾、木板、冰块、斜面
控制变量法、理想实验法
(同一斜面、从同一高度由静止开始下滑)
实验设计思路:
相同条件:
不同条件:
实验器材:
实验方法:
实验
实验次数 表面材料 阻力大小 滑行距离 小车速度减小的情况
1 毛巾
2 木板
3 冰面
推理想象 理想平面
最大
最快
较大
较长
较快
小
长
慢
无阻力
无限长
不变
最短
实验记录
分析论证:平面越光滑,受到的阻力越小,小车运动的距离越长,速度减小得越慢。
分析类似实验
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
牛顿第一定律
(物理学基本定律之一)
总结伽利略等人的研究成果
进一步推断
牛顿第一定律:
一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
定律解读:
1.“一切”适用于所有物体
2.“不受外力作用”是定律成立的条件
3.“总”一直
4.“或”指物体不受力时,原来静止的总保持静止,原来运动的就保持原来的速度和方向做匀速直线运动。两种状态必有其一,不同时存在。
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。
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。
运动员接住飞来的垒球
被射出去的水流的运动状态
观察以上情景,物体的运动状态是否发生了改变?物体运动状态改变的原因分别是什么?
交流讨论
用力击打一摞棋子中下面的一颗,情况怎样?
想想看,坐车时身体向前倾、向后仰的原因是什么?
思考
活动:物体的惯性
2.惯性
材料:橡皮、钢笔帽、纸条、铅笔、书本等
步骤:
2.将一个小物体如钢笔帽,放在纸条边上,用钢笔猛击纸条,观察小物体的运动情况。
1.取出橡皮竖直放在书上,当书突然运动或突然停止运动时,观察橡皮的运动状态。
当书突然停止运动时,橡皮要保持原来的运动状态,会向前倾倒。
活动结果
这说明物体具有保持原来运动状态的性质。
牛顿第一定律也叫惯性定律
惯性定义:物体保持静止或匀速直线运动状态的性质,叫做惯性。
惯性现象
投球
套紧斧头
跳远
纸飞机
1.一切物体都具有惯性
2.惯性是物体的固有属性,任何物体任何时候都有惯性
惯性的理解
4.惯性大小只和物体质量有关,和其他因素无关。质量越大,惯性越大,物体的运动状态就越难改变
3.惯性不是力(不能说受惯性力、受惯性的作用)
想想议议
某同学想出一个免费周游世界的办法,由于地球自转速度很快,如北京随地球自转的速度大约是360m/s,那么当你跳起来落回地面时,地面已经转过了一段很大的距离,自己就不会落在原地。所以你只要不停地跳跃,就能周游世界。
这个同学的想法可行吗?为什么?
课堂小结
2.惯性:物体保持运动状态不变的性质。
3.惯性是所有物体都固有的一种属性。
4.惯性与物体的运动状态无关,只与物体的质量有关。
1.牛顿第一定律:一切物体在不受外力作用时,
总保持匀速直线运动状态或静止状态
随堂训练
1.关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A、物体受力才会运动
B、力使物体的运动状态发生改变
C、停止用力,运动的物体就会停止
D、力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因
B
2.长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在( )
A.手的后方
B.手的前方
C.落在手中
D.无法确定
C
3.一个物体做匀速直线运动,突然受到一个外力的作用,它的运动状态是否一定会改变?
解析:物体原来的运动状态是匀速直线运动,对应的受力情况是“不受力”或“受合力为零”。在此基础上再施加给此物体一个外力,此时物体受合力一定不为零,物体的运动状态一定会发生改变。