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8.1 牛顿第一定律
第八章 运动和力
人教版八年级下册物理
新课导入
马拉车
车前进
马停止用力
车停止
思考:物体受到力的作用,才能运动;不受力,物体就静止不动吗?
新课导入
思考: 如果冰面足够光滑,冰壶会永远运动下去吗?
牛顿第一定律
运动和力的关系
牛顿第一定律
学习思维导图
亚里士多德的观点
伽利略通过斜面实验证明观点
惯性
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知识点1 运动和力的关系
2000多年前,古希腊哲学家亚里士多德通过观察现象:马用力拉车,车前进;马停止用力,车就停止;得出观点:力是维持物体运动状态的原因。
他的解释:物体受到力的作用,才能运动;不受力,物体就静止不动。
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知识点1 运动和力的关系
意大利物理学家伽利略对亚里士多德的观点提出怀疑,并做了一个理想实验来反驳其观点。
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知识点1 运动和力的关系
伽利略的理想实验:
小球沿一个斜面的某一固定高度从静止开始滚下,如果没有摩擦力,小球将运动到另一个斜面上,其最后高度与小球原来静止时的高度相同。如果斜面变成水平面,则钢珠会一直保持一种运动状态,永远运动下去。
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知识点1 运动和力的关系
伽利略的理想实验:
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知识点1 运动和力的关系
伽利略根据理想实验提出了自己的观点:物体的运动不需要力来维持;
解释:在水平面上运动的小球,之所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故;若没有摩擦力,一旦物体具有某一速度,物体将保持这个速度继续运动下去。
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知识点1 运动和力的关系
观点:力是维持物体运动状态的原因。
观点:物体的运动不需要力来维持。
孰是孰非?
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知识点1 运动和力的关系
实验探究:斜面实验
探究阻力对物体运动的影响
实验的目的:物体的运动是否需要力维持。
实验设计:逐步改变水平轨道的光滑程度,观察比较小车运动的距离的远近。
控制变量:使小车从同一斜面,同一高度由静止开始自由滚下。
不同条件:水平轨道粗糙程度不同。
实验器材:斜面、小车、木板、绵布、毛巾。
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知识点1 运动和力的关系
实验探究:斜面实验
探究阻力对物体运动的影响
①如何控制小车的初始速度相同呢?
让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下。
②通过观察小车在水平面上的___________来显示阻力对物体
运动的影响
运动距离
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知识点1 运动和力的关系
实验探究:斜面实验
探究阻力对物体运动的影响
表面材料 小车受阻力大小 小车运动距离 小车运动速度
毛巾 最大 短 慢
棉布 较大 较长 较慢
木板 小 最长 快
数据记录
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知识点1 运动和力的关系
实验探究:斜面实验
探究阻力对物体运动的影响
实验结论:
平面越光滑,小车运动的距离越长,受到的阻力越小,速度减小得越慢 。物体的运动不需要力来维持
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知识点1 运动和力的关系
实验探究:斜面实验
探究阻力对物体运动的影响
实验思考:
实验探究方法:控制变量法,转化法
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。
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知识点1 运动和力的关系
实验探究:斜面实验
探究阻力对物体运动的影响
实验推理:
如果运动的物体不受力,它将以恒定不变的速度永远运动下去(匀速直线运动)
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知识点1 运动和力的关系
法国物理学家笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原点的方向,
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知识点1 运动和力的关系
300年前,伽利略曾采用类似的方法得出结论:如果物体在运动中不受到力的作用,它的速度将保持不变。
缺点:没有指出静止
的物体不受力会如何
笛卡儿补充了伽利略的认识,指出:如果运动没有其它原因影响,运动的物体不会向左、右方向偏,将永远沿原来的方向做匀速运动。
缺点:没有指出是什么原因和运动之间的关系
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知识点2 牛顿第一定律
牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的物理规律——
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。
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知识点2 牛顿第一定律
理解牛顿第一定律:
(1)牛顿第一定律是通过分析事实,再进一步概括、推理得出的,不可能用实验直接验证。
(2)牛顿第一定律阐明了力和运动的关系,因此力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因
(3)物体不受力时,物体具有保持原来运动状态保持不变的性质。
(4)“牛顿第一定律”表达了物体不受外力时的运动规律。
(5)一切物体都遵循牛顿第一定律。
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知识点3 惯性
想一想:汽车紧急刹车时人会前倾;突然开动时人会向后仰,是什么原因?
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知识点3 惯性
惯性定律:从牛顿第一定律可以知道,如果物体不受力的作用,原来静止的物体将一直保持静止;原来运动的物体将保持其速度一直运动下去。一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们把这种性质叫做惯性。而惯性定律也被称为“牛顿第一定律”。
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知识点3 惯性
惯性定律的理解:1.惯性是物体本身的一种属性,一切物体都有惯性,即无论物体是静止还是运动,无论物体是受力还是不受力,在任何时候,任何状态下都具有惯性;
2.惯性不是力,在解答问题时,只能说“由于惯性” 、 “具有惯性”.而不能说“受到惯性” 、 “由于惯性的作用” 、 “克服惯性”等,否则就将惯性和作用混为一谈.
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知识点3 惯性
3. 所有的物体都有惯性,但不同物体的惯性大小是不同的,物体的惯性只与物体的质量有关,物体的质量越大,惯性越大;物体的质量越小,惯性越小,质量是物体惯性的量度.
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知识点3 惯性
惯性小实验:
猜想:小球会被弹飞吗?
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知识点3 惯性
惯性小实验:
实验现象:把纸片迅速弹开,小球便会准确无误地掉进柱子里的凹槽里。
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知识点3 惯性
惯性小实验:
解释:这是因为物体身上都存在一种惯性,只要不向它施加任何外力,它就会一直保持静止或者匀速直线运动的状态。纸片上的小球想要保持原来的静止状态,抽走纸片它就会掉下凹槽。
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知识点3 惯性
惯性小实验:
如图:用力打击一摞棋子中间的一个,该棋子飞出而上面的棋子落下,你能解释这是什么为什么吗?
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知识点3 惯性
惯性小实验:
解释:一切物体都具有惯性,只要不向它施加任何外力,它就会一直保持静止或者匀速直线运动的状态。
新课教学
知识点3 惯性
生活中的惯性
解释: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。
新课教学
知识点3 惯性
生活中的惯性
解释: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。
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知识点3 惯性
惯性在生活中的利用
紧固锤头
掷铅球
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知识点3 惯性
惯性在生活中的利用
投篮
跳远
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知识点3 惯性
惯性的危害和防止
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知识点3 惯性
惯性的危害和防止
课堂总结
1.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。
2.惯性:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们把这种性质叫做惯性。一切物体在任何情况下都具有惯性,惯性是物体固有的属性,惯性的大小与物体质量的大小有关。
一切物体任何情况下:是否受力、是否运动、运动快慢、匀速、变速都具有惯性,大小与受力情况和运动状态无关。
惯性与惯性定律的区别:
惯性:物体的性质.没有任何条件,一切物体都有惯性。
惯性定律:在不受力条件下,物体的运动规律。
课堂巩固练习
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
课堂巩固练习
2.一氢气球吊着一重物以5m/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
课堂巩固练习
3.关于牛顿第一定律的说法中正确的是( )
A.物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态
B.物体运动需要靠力来维持
C.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动速度改变原因
D.牛顿第一定律反映物体不受外力作用时的运动规律,即始终处于匀速直线运动状态
C
课堂巩固练习
4、下列现象中,利用物体惯性的是 ( )
A、运动员百米赛跑结束后不能立即停下来
B、中小型汽车司机必须带上安全带
C、锤头松了,将锤柄在地上撞击几下
D、熟了的苹果从树上落向地面
C
课堂巩固练习
5.下列现象不是利用惯性的是( )
A、拍打衣服时,灰尘脱离衣服
B、司机和前排的乘客要系安全带
C、洗完手后,用力甩掉手的水滴
D、跳远运动员起跳前要尽力助跑
B
谢谢你的聆听