(共22张PPT)
牛顿第一定律 惯性
想想议议
运动的小球会停下来
快速转动的陀螺会停下来
思考:运动的物体为什么会停下来?
思考
运动是否需要力来维持呢?
亚里士多德: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: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?
实验设计目的:
实验设计思路:
相同条件:
不同条件:
实验器材:
实验方法:
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 (怎样使小车运动更远?)
相同的小车、小车开始运动的速度相同
表面不同即阻力不同
木板、小车、棉布、毛巾、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)
观察与实验
阻力对物体运动的影响
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 玻璃
推理 某材料
推理想象 理想平面
最大
最快
较大
较长
较快
较小
长
较慢
最小
最长
最慢
最最小
最最慢
最最长
无阻力
无限长
不变
最短
一、牛顿第一定律
伽利略推理:如果表面相对光滑,物体受到的阻力为零,则物体速度不会减小,将以恒定不变的速度永远运动下去。
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。
1)“牛顿第一定律”表达的是物体不受力时的运动规律。
2)物体的运动不需力来维持。
3)力是改变物体运动状态的原因。
4)牛顿第一定律不是实验定律。
定律解读
1)一切物体
2)没有受到外力作用
3)时候
4)总
5)保持
6)或
是指宇宙中的所有物体,不论物体是固体、液体还是气体。可见牛顿第一定律是自然界中的普遍规律。
是定律成立的条件,这是一种理想情况。
强调了“没有受到力的作用”与“保持静止状态或匀速直线运动状态”是瞬时对应的关系。物体在什么时候不受外力,这个物体就保持静止状态或匀速直线运动这一瞬时的运动状态不变。
是指“一直”的意思。
是指“不变”。
指一个物体只能处于一种状态,到底处于哪种状态,由原来的状态决定,原来静止就保持静止,原来运动就保持匀速直线运动状态 。
注意
二、惯性
观察与实验
观察击打棋子的情形
用力击打一摞棋子中下面的一颗,情况会怎样?
惯性及惯性定律
惯性:我们把物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。
牛顿第一定律也叫惯性定律。
惯性解读
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。
知识拓展
惯性是造成许多交通事故的主要原因。行驶中的汽车和自行车刹车时,由于惯性,不能立即停止,即使紧急刹车,也要向前运动一段距离后才能停下来。因此,对机动车辆行驶的速度加以限制,骑自行车时不要骑得太快,都是为了避免因车辆不能即使停住而造成交通事故。
说一说
这是怎样利用惯性的?
想想议议
地球在自转,我们所在的地面以大约360 m/s的速度运动着。如果我们从地面跳起来并且跳得足够高,由于地球仍然在转动着,当我们落回地面时,会不会因为地面转过了很大的一段距离,而使我们落到原位置的前方或后方呢?
努力向上跳起来,看看你会落在哪里。
上述想法正确吗?怎样解释观察到的现象?
典型例题
【例1】用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上做圆周运动,当绳子突然断裂,小球将( )
A.保持原来的圆周运动状态
B.保持绳断时的速度做匀速直线运动
C.小球运动速度减小,但保持直线
D.以上三种都有可能
【分析】原来小球受绳拉力作用在做圆周运动,当绳子突然断裂,小球在光滑水平方向上就没有再受到力了,因此小球将保持绳断时刻的速度大小和方向而运动。
【解答】B
【例2】下列说法正确的是( )
A.物体不受力的作用就一定静止
B.物体不受力的作用就一定是匀速直线运动
C.物体受力才能运动
D.以上说法都是错误的
【分析】牛顿第一定律指出,物体不受外力作用时,物体将保持静止或匀速直线运动。说明物体可以有两种表现状态,同时也说明物体不受力时也能运动,力不是维持物体运动的原因。
【解答】D
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
当堂练习
B
2. 正在运动的物体,如果受到的外力突然消失,则它将( )
A.立即停止
B.速度减小,最后停止
C.运动方向变为与原来相反
D.做匀速直线运动
D
3.如果物体不受外力作用,下列说法中正确的是( )
A.静止的物体永远保持静止
B.运动的物体是不会停下来的
C.物体的运动状态将保持不变
D.物体将保持匀速直线运动或静止状态
D
4.一个物体做匀速直线运动时,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。
谢 谢