(共36张PPT)
科学探究:牛顿第一定律
现象
对静止的木箱施加推力,木箱运动;
撤去推力,木箱停止运动。
现象
敲击铁钉,铁钉向下运动陷入木板;
停止敲击,铁钉不再下陷。
滑板车在沿水平方向运动时,如果我们不再蹬地,它最终会停下来。
思考
从我们身边许多类似事例中,很容易看到:
要让原来静止的物体运动起来,就需要有力的作用;如果要维持物体的运动,则似乎必须不停地对物体施加作用力。
这是为什么?
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思考
亚里士多德
伽利略
物体的运动需要力来维持。如果这个力被撤掉,物体就会停止运动。
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。
伽利略的理想实验
伽利略认为,在不计各种阻力的理想情况下:
小球将始终会沿右侧斜面上升到与左侧下落点的等高点;
右侧斜面坡度减小,小球上升到等高点所用的时间越长;
……
当右侧成了水平面,小球将一直沿直线运动下去。
思考
亚里士多德
伽利略
谁的说法正确?
一、探究阻力对物体的影响
运动物体如果不受其他物体的作用,会一直运动下去吗?
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提出问题
一、探究阻力对物体的影响
①可能会停下来;
②可能会一直运动下去。
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猜想与假设
一、探究阻力对物体的影响
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设计实验
实验器材:
斜面、小车、粗糙程度不同的水平面、刻度尺等
一、探究阻力对物体的影响
实验方法:
让同一小车从同一斜面的相同高度由静止滑下,逐渐减小水平面的粗糙程度,分别测量小车在水平面上的运动距离。
实验目的:
(1)观察水平面的粗糙程度对小车运动距离的影响;(2)推测不受摩擦力时小车的运动情况。
控制变量法
一、探究阻力对物体的影响
粗糙的水平面
较光滑的水平面
很光滑的水平面
同一小车从同一斜面的相同高度由静止滑下,目的是使小车到达斜面底端时的速度相同。
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进行实验
接触面 小车受到的摩擦力的大小 小车在水平面上的运动距离
粗糙的水平面
较光滑的水平面
很光滑的水平面
一、探究阻力对物体的影响
最远
近
最小
较小
较远
大
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收集数据
在其他条件相同时,平面越光滑,小车受到的摩擦力越______,小车前进的距离就越______。
如果平面足够光滑(完全没有摩擦阻力),小车将以恒定不变的速度永远运动下去。
一、探究阻力对物体的影响
小
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分析与论证
远
受到的阻力大
受到的阻力小
不受力的作用
运动的路程短,速度减小快
运动的路程长,速度减小慢
将保持匀速直线运动状态不变
结合伽利略理想实验及上述探究实验,可以按照以下思路推测某运动物体的运动情况:
由此可以得出什么规律呢?让我们一起学习科学家牛顿总结的规律。
二、牛顿第一定律
1
内容
一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持_______________状态或______状态。
静止
匀速直线运动
一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持_______________状态或______状态。
二、牛顿第一定律
1
内容
2
理解
①“一切”指适用于所有物体。
②“没有受到外力作用”是定律成立的条件。
③“总”一直、不变。
静止
匀速直线运动
一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持_______________状态或______状态。
二、牛顿第一定律
1
内容
2
理解
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做匀速直线运动。两种状态必有其一,不同时存在。
静止
匀速直线运动
二、牛顿第一定律
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。
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。
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注意
演示实验:
上面的棋子为什么没有飞出呢?能不能结合牛顿第一定律解释这种现象?
下面的棋子被尺子迅速打到而飞出,上面的棋子没有受到尺子的弹力,由牛顿第一定律可知,上面的棋子将保持原来的静止状态,所以没有飞出。
分析总结:
思考:
能不能用更简洁的语言或概念解释这种现象?
三、惯性
任何物体都有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质,这种性质叫惯性。
概念
1
利用“惯性”的概念即可解释演示实验的现象:
上面的棋子是由于具有惯性没有飞出。
三、惯性
①任何物体都具有惯性,惯性是物体的一种固有属性。
②惯性只与质量有关,质量大的物体惯性大。
③物体受外力作用时,惯性表现为阻碍其运动状态的改变。
理解
2
三、惯性
应用
3
紧固锤头
三、惯性
应用
3
三、惯性
应用
3
三、惯性
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。
危害
4
三、惯性
当汽车启动时,人的脚底由于摩擦而随之启动,人的上身由于惯性,仍保持原来的静止状态,所以加速时,人会后仰。
危害
4
三、惯性
防止
安全带和安全气囊
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一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
知识归纳
惯性
牛顿第一定律内容
物体保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质叫惯性。
课堂检测
1.下列说法正确的是 ( )
A.物体不受力就一定静止
B.物体不受力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
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,吊重物的绳子突然断了,则在绳子断开后重物( )
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
课堂检测
3.关于牛顿第一定律的理解,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是通过凭空想象出来的
B.物体只要运动,就一定受到力的作用
C.不受力的物体,只能保持静止状态
D.如果物体不受到力的作用,原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动
D
课堂检测
4.如图所示是小车做变速直线运动时,车内悬挂的小球和杯中水面在某一瞬间的情况,其中符合物理规律的是( )
课堂检测
D
A
B
C
D
课堂检测
5.国家交通管理部门规定,客车的驾乘人员都一律要系安全带。对于要求系安全带的理由,你认为正确的是( )
A.系安全带是为了减小汽车的惯性
B.系安全带是为了增大汽车的惯性
C.系安全带是为了减小车内人员的惯性
D.系安全带可减小因汽车突然减速造成的人员伤害
D
谢谢观看!
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