(共23张PPT)
第八章 运动和力
第一节牛顿第一定律
初中物理八下(人教版)
第1课时
牛顿第一定律
学
习
目
标
了解阻力对物体运动的影响
认识牛顿第一定律
经历建立牛顿第一定律的科学探究过程
课程导入
运动的蓝球会
停下来
快速转动的陀螺会停下来
滑板车最终会
停下来
冰壶最终会
停下来
同学们联系生活中的一些现象,有没有发现很多运动的物体在
某个时间都会停止运动,这是为什么呢?
人们对力和运动关系的认识,从观察到实验,结合科学的推理,经过很多科学家的探索,发现了现象蕴含的本质规律。
古希腊学者亚里士多德提出“力是维持物体运动的原因”的观点在长达一千七百年的时间里,人们一直认为是正确的。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。
思考:物体受力与运动到底有什么关系呢?
伽利略的理想实验
一、阻力对物体运动的影响
实验探究
提出问题
阻力对物体的运动有何影响?
猜想与假设
阻力可能是使物体运动速度减小的原因。
实验器材
小车、斜面、布、木板、毛巾、刻度尺等。
阻力对物体运动的影响
控制变量法、转化法、科学推理法
①控制变量法:为了探究 “阻力”对物体运动情况的响,每次实验时应该控制哪些因素相同?
实验方法
控制“斜面坡度、小车质量、小车从斜面同一高度由静止开始滑下,让小车从同一斜面的同一高度滑下的原因:为了使小车到达水平面时的速度相同。
②如何改变小车在水平面上受到的阻力?(转化法)给水平长木板表面铺上粗糙程度不同的物体,把阻力的大小的改变转化为粗糙程度不同的材料。
设计实验
取一辆小车,让它三次都在斜面的同一高度由静止滑下。依次在水平面上铺上毛巾、布、木板,使每次水平面的粗糙程度不同。观察小车的运动情况,并记下其停止的位置。
材料 阻力大小 小车运动距离(cm) 小车速度减小情况
毛巾 大 5.45 比较快
棉布 中 14.5 比较慢
木板 小 42 最慢
实验记录
对物体运动的阻碍程度反映物体所受阻力的大小。
1. 小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,速度减小的越慢。
2. 若运动的物体不受阻力,物体的运动速度将不会减小,将保持做匀速直线运动。
实验分析
对物体运动的阻碍程度反映物体所受阻力的大小。小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,速度减小得越慢。
小组讨论(1)假设把木板换成阻力更小的玻璃板,小车运动的距离会怎样?
小车运动的距离更远,小车的速度减小的会更慢。
(2)假设把小车受到的阻力变为0,小车会的运动情况?小车会一直运动下去,速度不变。
科学推理:如果运动的物体不受力,它将做匀速直线运动。
结论:表面越光滑,受到的阻力越小,小车运动的距离越远 ,速度减小得越慢。
二、牛顿第一定律
伽利略早在300多年前就做过类似的实验,他认识到运动物体受到的阻力越小,物体的速度就减小得越慢,运动时间就越长 .伽利略推理得出,在理想情况下,如果水平面绝对光滑,物体受到的阻力为零 ,它的速度将不会减小,也就是将以一个恒定不变的速度永远运动下去。
对类似的实验进行分析并进一步推测
如果物体受到的阻力为零,速度就不会减小,它将以恒定不变的速度永远运动下去。
伽利略
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。
定律的理解: (1)“一切”适用于所有物体
(2)“没有受到力的作用” 。包含两层意思:一是理想情况,物体
没有受到任何力的作用;二是物体受到的各个力相互抵消,相当于不受力。这是定律成立的条件。
(3) “总保持”指物体在没有受到力的作用时,只有保持静止或
匀速直线运动两种可能状态。要改变这两种状态,物体必须受到力的作用。
二、牛顿第一定律
注意:(1)牛顿第一定律不是由实验直接得出的定律,而是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括出来的。不能用实验直接证明。
(2)牛顿第一定律揭示了运动与力的关系的本质:力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。
实验加科学的推理得出物理规律:是物理学中常用的一种研究方法。
力作用在物体上,并不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
物体的运动状态发生改变,是指物体不能保持静止状态或匀速直线运动状态。
当出现下列情形之一时,则物体的运动状态就发生改变:
① 物体的速度大小发生变化;
② 物体的速度方向发生变化;
③ 物体的速度大小或方向发生变化。
力和运动的关系
思考:在斜面实验中,为什么每次都要让同一小车从同一斜面、同一高度由静止释放?
实验中让小车从同一高度滑下,目的是让小车到达水平面时的初始速度相同。
课堂总结
牛顿第一定律
阻力对物体运动的影响
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
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
建立过程:在经验事实的基础上,通过科学推理得出。
力和运动的关系:力是改变物体运动状态的原因。
课堂训练
1.关于力与运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体静止时,一定不受力的作用
B.物体不受力的作用时,一定处于静止状态
C.物体运动状态发生改变时,一定受到力的作用
D.物体受到力的作用时,运动状态一定会发生改变
C
2.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
3.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
4.如图所示,小车从斜面上滑下,下列分析正确的是( )
A.小车在斜面上只受重力作用.
B.小车到达斜面底端不能立即停下来,是因为受到惯性力的作用.
C.小车在水平面上运动的速度逐渐变小,是因为小车不受力.
D.小车在水平面上运动时,若所受外力突然消失,它将做匀速直线运动.
D
5.在水平地面上推一木块,木块运动,撤掉这个推力,木块静止,亚里士多德根据这些现象认为物体的运动________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。如图所示,冰壶离手后,此时________(选填“受到”或“不受”)人的推力的作用,冰壶继续向前运动,说明物体的运动_________(选填“需要”或“不需要”)力来维持;木块和冰壶最终变为静止都是因为受到了_________作用,
说明力是_______(选填“改变”或“维持”)
物体运动状态的原因。
需要
不受
不需要
阻力
改变
6.同学们在一起讨论运动和力的关系。小明认为,一切物体只有受力才能保持匀速直线运动,不受力总是静止的;小华认为,一切物体只有受力才能保持静止,不受力总是做匀速直线运动。他们的说法对吗?为什么?
解答:他们的说法都不对。由牛顿第一定律可知:物体在不受外力作用时,原本静止的物体保持静止状态不变,原本运动的物体,将保持原来的运动状态做匀速直线运动,即力是改变物体运动状态的原因,但物体运动并不需要力来维持。
谢谢