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牛顿第一定律
小实验:用力推动放在桌上的课本
有推力时 无推力时
运动状态
运动
静止
从身边的现象开始探究力与运动的关系
思考:能否说力是维持运动的原因?
亚里士多德
(Aristotle,前384-前322)
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
如果他们的观点正确,那么,踢出去的足球,脚已不再对它施力,为什么它还在运动?足球最终静止下来的原因是什么
1、实验器材:
2、分析:
让小车每次斜面的同一高度滑下的目的?
同一小车在不同的物体表面运动的目的?
几次实验中是否需要用同一小车?
分析小车在水平面上运动是的受力情况?
一、探究阻力对物体运动的影响
毛巾表面
棉布表面
木板表面
实验:
学生动手做一做,将实验情况填入课本表格中
实验结论:小车受到的阻力越小,小车运动的路程越长。设想小车在绝对光滑的水平面上运动,即不受阻力作用,小车将永远沿直线运动下去。
伽利略
(Galileo,1564-1642)
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.
理想斜面实验
1 在弯曲轨道的一边释放一个小球,
观察小球在另一边上升的高度。
2 逐渐减小轨道与水平倾角θ,直到θ
减小为零时,再观察小球的运动情况。
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
因为摩擦力的存在,小球不会上升到原高度;水平运动时它也会停下来 。
结论:
运动的物体,如果它受到的阻力为零,它的速度将不会减慢,将以恒定的速度永远的运动下去。即匀速运动。
若不存在摩擦,小球将上升到与
原来相同的高度;
伽利略的理想斜面实验
指出了:力不是维持物体运动的原因,而恰恰是改变物体运动状态的原因
笛卡儿
(Descartes,1596-1650)
补充:如果运动的物体不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动方向也不变,将沿原来的方向匀速运动下去。
在前人研究的基础上,对大量的实验事实进行了深入的研究,总结出了牛顿第一定律
二、牛顿第一定律
英国物理学家牛顿
1 、内容 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。
2、含义
a. 物体在不受力时,总保持匀速直线状态或静止状态.
力不是维持物体运动的原因.
b. 物体运动状态的改变需要外力的作用.
力是改变物体运动状态原因.
c. 一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫做惯性。
不受外力作用的物体是不存在的。
牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态,是一种理想化状态.
这种状态虽不能实现,但在现实中却可以用合力为0的状态来代替它,或者说合力为0与不受外力是等效的。
这样就使得牛顿第一定律在实际应用中有了实际意义。
3、牛顿第一定律虽然不能用实验来验证,但
大量的事实推证这是正确定律。
观察与思考:
下面的棋子被尺迅速打出去,上面的棋子会这样?
离弦的箭继续飞行
汽车突然启动时人会后仰
汽车紧急刹车时人会前倾
三 、惯性
1 一切物体都具有惯性。
2 惯性是物体的固有属性。
不论物体处于什么状态,都具有惯性。
惯性的大小与物体的运动状态无关,与
受力与否无关.
一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫做惯性。牛顿第一定律又叫惯性定律。
那量度物体惯性大小的物理量是什么呢
对于任何物体,在受到相同的作用力时,决定它们运动状态变化难易程度的惟一因素就是质量.
质量大的物体惯性大.
质量
惯性及对惯性的理解
惯性是一切物体的固有属性,与物体是否受到外力、物体是否运动均没有关系,质量才是惯性大小的唯一量度。
问题一:运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性?
问题二:运动速度大的物体惯性就大呢?
问题三:“惯性”是不是就是“惯性定律”?
不是。惯性是物体本身固有的一种属性,它跟物体受不受外力无关。惯性定律是物体在某个特定的环境(不受外力)下具有惯性的表现。
错。惯性与物体的运动状态无关。
错。决定惯性的唯一量度就是质量。
问题四:惯性是一种特殊的力吗?
不是。惯性是物体本身固有的一种属性,而力是物体之间的相互作用。
活动: 观察惯性现象
器材:重物、纸条、盛水杯子、鸡蛋、硬纸片、
小车、木块、棋子、木尺等。
惯性的利用与危害
惯性的利用:跳远时的助跑、抖落伞上的雨滴、
拍打身上的灰尘、装紧铁锤的木
柄等。
惯性的危害:在高速公路上行车时的安全防护。
请你用惯性的知识来解释一下为什么当你奔跑时碰到石块,必然是向前跌倒;而如果你脚踏西瓜皮,必然是向后倒?
答:奔跑时碰到石块,人的下半身就停了下来,而人的上半身由于惯性,仍然保持原来的运动状态,所以会向前跌倒。
如果你脚踏西瓜皮,脚有一个向前运动的速度,而人的上半身由于惯性,仍保持原来的静止状态,所以会向后倒。
高空中水平匀速飞行的轰炸机,每隔相同的时间投下一颗炸弹,不计空气阻力,那么这些炸弹的运动轨迹是:( )
A、在空中的排列情况是一条抛物线
B、在空中的排列情况是一条竖直线
C、在空中的排列情况是一条水平线
D、落地点是不等间距的
B
车向右突然刹车
例题:一辆车在平直路面上向右做匀速运动,车厢内桌子上有一杯水。若水面突然发生了如图变化,则车的运动状可能发生了怎样的变化?
有人设想,乘坐气球飘在高空,由于地球的自转,一昼夜就能周游世界,请你评价一下,这个设想可行吗?
分析: 因为地球上的一切物体(包括地球周围的大气)都随着地球一起在自转.气球升空后,由于惯性,它仍保持原来的自转速度.所以升空的气球与它下方的地面处于相对静止的状态.不可能使它相对地球绕行一周的.
解答 这个设想不符合物理原理,不可行.