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第八章 运动和力
第1节 牛顿第一定律
(第一课时)
义务教育教科书 物理 八年级 下册
亚里士多德:
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。
伽利略:
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。
两种对立的观点
你认为谁正确?
实验目的
逐步改变水平面的粗糙程度,观察比较小车运动的距离的远近。
同一小车,从同一斜面、同一高度静止开始下滑
实验思路
实验器材
一、探究阻力对物体运动的影响
实验方法
转换法
、控制变量法
要有速度
小车
木板、棉布、毛巾
斜面
注意事项
静止下滑
同一小车
到达斜面底端速度相同
比较小车滑行的距离
实验操作
同一斜面、同一高度
棉布
毛巾
木板
表面状况
毛巾
棉布
木板
大
小
阻力的大小
小车运动的距离
小车速度减小的情况
快
慢
更小
更慢
实验记录
短
较长
最长
平面越光滑,受到的阻力越小,小车运动的距离越远 ,速度减小得越慢 。
实验结论
(1)假设把木板换成阻力更小的玻璃板,小车运动的距离会 ,小车的速度 减小的会 。
(2)假设把小车受到的阻力变为0,小车会 ,速度 。
科学推理:如果运动的物体不受力,它将做 。
更远
更慢
一直运动下去
不变
匀速直线运动
科学推理法
分析论证
实验方法
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
进一步推测:
亚里士多德:
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。
伽利略:
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。
如下图所示,在“探究运动和力的关系”的实验中,每次都让小车从斜面顶端处由静止开始滑下,改变水平面的粗糙程度,测量小车在水平面上滑行的距离,结果记录在下表中。
练一练
(1)每次让小车从斜面顶端处由静止开始滑下,是为了使到达水平面时的 相同。
(2)若小车在水平木板上滑行3s后停止,位置如上图所示,则小车的平均速度为 m/s。
速度
由图示可知,小车的路程为63.00cm=0.63m,则小车的平均速度:v=s/t=0.63m/3s=0.21m/s
0.21
(3)小车在铺有毛巾表面上滑行距离最短,是因为 。
(4)在此实验的基础上进行合理的推理,可以得到:一切运动的物体不受外力作用时,它将 。
小车在铺有毛巾表面上滑行距离最短,是因为小车受到的摩擦力最大
摩擦力大
由实验可知,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车滑行的距离越大,如果物体不受外力作用,小车的速度将保持不变,物体将做匀速直线运动
做匀速直线运动
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)
进一步推测:
二、牛顿第一定律
内容: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.“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。
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。
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。
二、牛顿第一定律
练一练
正从空中下落的雨滴,若受到的外力都同时消失,雨滴将保持 状态。放在桌子上的课本若受到的外力都同时消失,课本将保持 状态。
如图所示,小红的妈妈陪弟弟在公园里荡秋千,假如弟弟荡到左边最高点受到的外力突然全部消失,他将会( )
继续向左运动
从左向右运动
竖直向下运动
静止不动
匀速直线运动
静止
D
物体在重力支持力和摩擦力的作用下沿水平面向右做减速直线运动,假设在运动过程中所受的力突然消失,物体将( )
向右沿水平方向做匀速直线运动
向右沿水平方向做减速直线运动直至停止
立即停止运动
向右上方做匀速直线运动
A
练一练