(共33张PPT)
8.1 牛顿第一定律
学习目标:
1.会通过实验探究阻力对物体运动的影响。
2.理解牛顿第一定律的含义。
3.知道什么是惯性,知道一切物体都有惯性。
4.会同惯性知识解释生活现象。
自学指导
1.运动和力有什么关系
2.牛顿第一定律的内容是什么
正方:
玩滑板车时,人不蹬地,车最终会停下来。说明物体运动需要力来维持。
反方:
滑板车滑行时,人没有蹬地,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。
你认为谁正确?
(一)运动和力有什么关系
自古以来,就有很多人认为:物体的运动需要力来维持。
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。
VS
通过实验研究
运动和力之间是什么关系呢?
演示实验
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
阻力对物体运动的影响
表面状况
棉布 3
木板 6
玻璃 9
大
小
阻力的大小
小车运动的
距离s /m
实验记录表:
小车速度减小的情况
快
慢
平面越光滑,受到的阻力越________,小车运动的距离越________ ,速度减小得越_______ 。
结论:
小
长
慢
更小
更慢
进一步推测
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
牛顿
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)
实验注意事项:
(1)实验中选择“斜面”的目的是小车到达水平面有一定的速度;
(2)使小车从斜面的同一位置滑下的目的是让小车到达水平面具有相同的速度;(控制变量法)
(3)小车在不同物体的表面上运动的距离不等,说明了小车在三种不同表面上受到的阻力不同;
(4)从这个实验中得出的结论是小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远;
(5)进一步进行推理,如果物体表面绝对光滑,小车将做匀速直线运动.
即时训练一
1.为了探究力是不是维持物体运动的原因,小刚做了下面的3次实验,如图16是小车从相同的斜面上滑下,分别在木板、毛巾、棉布表面前进一段距离后停下来的情况。
①由图可知实验1是小车在 表面,实验3是小车在 表面。
②小刚用什么方法使小车在进入不同的平面时具有相同的速度: 。
毛巾
木板
让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下
③实验表明:表面越光滑,小车受到的 越小,速度减小得越______,小车运动的距离将会越 。
④推论:如果小车受到的摩擦阻力为零,小车将 。
2.下图为某同学“探究牛顿第一定律”的实验装置。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,观察木块运动的距离,从而得出力和运动的关系。
阻力
慢
远
一直做匀速直线运动
(1)该同学在实验操作中有一处明显的错误是(不要求解释错误的原因): 。
(2)为了探究不同阻力对小车的运动速度的改变的影响情况,应做到小车开始受到不同的阻力作用时的速度相同,在实验中用什么方法使小车在进入平面时速度相同 ___________ (3)更正错误后进行实验,从实验中可观察到,随着摩擦力的逐渐减小,木块在水平面上运动的距离逐渐 ,运动的时间越来越 。
分别用不同的力推了一下木块
让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下
变长
长
但由于实验中摩擦力 ,所以不可能观察到木块在水平面上做匀速运动的情形。
(4)一般人的思维都局限在直接比较小车在不同表面上运动的距离不同,但科学家们却能发现物体运动的表面越光滑,相同情况下物体受到的_________越小,因此物体运动的距离越长;并由此推想出进一步的结论,运动的物体如果不受外力作用,它将_________________。著名的牛顿第一定律就是在此基础上总结出来的。这个定律因为是用___________的方法得出,所以它________(填“是”或“不是”)用实验直接得出的。
不可能为0N
阻力
一直做匀速直线运动
推理
不是
(二)牛顿第一定律的内容是什么
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。
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。
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。两种状态必有其一,不同时存在。
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。
1.牛顿第一定律是在大量的经验事实的基础上,通过进一步 而概括出来的,是不能用 来直接证明的,这是因为我们周围事实上没有 的物体。
2.牛顿第一定律适用于 物体,原来静止的物体在不受外力作用时总保持 状态,而原来运动的物体在不受外力作用时总保持 状态。
推测
实验
不受外力
一切
静止
匀速直线运动
3.下列说法正确的是 [ ]
A. 物体不受力作用就一定静止。
B. 物体不受力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。
D
即时训练二
4.乒乓球在上抛过程中,假如它受到的所有的力突然全部消失,它将( )
A、先上升,后下落 B、匀速上升
C、保持静止 D、可以向各个方向运动
B
5.原来作曲线运动的物体,突然去掉所有外力,物体作 运动。
匀速直线运动
6.在水平桌面上,物体在水平力F的作用下向右运动,当它离开桌面时,假如一切外力同时消失,那么它将
A:沿竖直方向向下落。
B:沿水平方向向右作匀速运动。
C:做曲线运动。
D:无法确定运动状态。
学法突破
分析物体不受力时的运动状态,先分析物体原来的运动状态是什么样的,不受力保持这种运动状态。
B
7.一个物体在10牛的拉力作用下,以1米/秒的速度做匀速直线运动,当物体所受外力全部消失时,这个物体将( )
(A)马上停下来
(B)以1米/秒的速度做匀速直线运动
(C)运动越来越慢
(D) 不能够确定
B
8.用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动,当绳子突然断裂,小球将 [ ]
A.保持原来的圆周运动状态.
B.保持绳断时的速度作匀速直线运动.
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作圆周运动,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:做匀速圆周运动的小球,当外力消失时,小球将沿切线方向作匀速直线
运动
9.下列说法正确的是 [ ]
A.物体不受力作用就一定静止.
B.物体不受力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.
(三)惯性:
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫惯性。
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?
牛奶向右洒出。因为牛奶开始处于静止状态,当被子突然向左运动,牛奶因为有惯性,要保持静止状态,所以向杯子右侧洒出。
跑动中的人,脚被绊住,为什么会向前倒?
跑动中的人开始向前运动,脚被绊停止,而身体有惯性,要保持向前的运动状态,继续向前运动,所以人向前摔倒。
当汽车刹车时,人的脚底由于摩擦而随之静止,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
当汽车从停止状态起动时,人的脚底由于摩擦而随之静止,人的上身由于惯性,仍保持原来慢速行驶的运动状态,所以加速时,人会后仰。
汽车突然加速
我们常常利用惯性。
掷铅球
投篮
跳远
紧固锤头
也要避免惯性带来的危害
雨雪天减速
开车系安全带
1.关于惯性,下面说法正确的是( )。
A.一切物体在没有受到力的作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性
B.射出的子弹离开枪口继续高速前进,是因为子弹受到惯性的作用
C.汽车关闭发动机后还能继续前进是由于汽车的惯性大于它受到的阻力
D.一切物体在任何情况下都具有惯性
D
即时训练三
2.一氢气球吊着一重物以1 m/s的速度匀速竖直上升,在上升过程中,吊物体的绳子突然断了,则在绳子断开后物体( )。
A.立即下落,且速度越来越快
B.立即匀速下落
C.由于惯性,物体以1 m/s的速度匀速上升
D.先上升一段距离再下落,下落时速度越来越快
D
小结
作业共案
书面做业:课堂练习1 4
口头作业:课前预习第3题
课余作业:本节基训