(共22张PPT)
第七章 运动和力
第7节 牛顿第一定律
滑板车在沿水平方向运动时,如果我们不再蹬地,它最终就会停下来,这是为什么?假如滑板车再地面上滑动过程中作用力全部消失,滑板车还会继续滑动吗?
1.能从生活经验和大量事实中认识一切物体都具有惯性,且能用物体的惯性解释生活和自然中的有关现象;
2.会利用实验,确认阻力对物体运动的影响;
3.经历建立牛顿第一定律的科学推理过程,认识牛顿第一定律。
任务一
惯性
活动1:请同学们动手操作下面三个实验,观察现象并回答问题。
(1)如图所示将一杯水放在纸条上靠近边沿的位置,用手猛然抽出纸条,观察现象。
(2)如图所示,再一个杯子上放上一块纸片,再将一个硬币放在纸片上,迅速抽走纸片,观察现象。
(3)如图所示,将一个物块放在小车上,让它们一起运动直到小车遇到障碍物,观察现象。
问题1:实验(1)和实验(2)的有什么现象,说明了什么?
现象:实验(1)中纸条抽走后,杯子任留在桌面上没动,实验(2)中卡纸抽走后硬币掉入了杯中;
说明:原来处于静止状态的物体,具有保持静止状态的性质。
问题2:实验(3)有什么现象,说明了什么?
现象:实验(3)中开始物块和小车一起运动,当撞击到障碍物时,小车停止运动,而物块继续向前运动;
说明:原来处于运动状态的物体,具有保持匀速直线运动状态的性质。
我们把物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫做物体的惯性。
活动2:结合“惯性”概念思考问题。
问题1:汽车急刹车时,人为什么向前“冲”?
人和车一起向前运动,急刹车后,车停下来,人由于惯性,具有保持匀速直线运动的性质,所以向前“冲”。
问题2:为什么斧子的手柄松了,用手柄的下端撞击树墩,斧子就被套紧了?
手柄的下端撞击树墩前,斧子和手柄一起向下运动;当手柄的下端撞击树墩时,手柄受力而停止运动;由于惯性,斧子要保持原来的运动状态继续向下运动,所以,斧子就被套紧了。
问题3:试分析惯性跟什么因素有关,并举例说明。
惯性跟质量有关。推动等体积的箱子,铁制的箱子比木制的箱子难推动是因为铁制的箱子质量更大。
利:投篮、跳远前助跑、拍打衣服上的灰尘;
将锤柄在石头上碰几下,锤头就套紧在锤柄上了;
将盆里的水泼出去;
跳远运动员起跳前要助跑;
子弹离开枪口后还能飞行一段距离……
弊:坐在汽车前面的坐位上要系安全带;
汽车限速行驶 ……
问题4:举例说明惯性在生活中的利弊。
活动小结
1.惯性:物体有保持原有静止或匀速直线运动状态的性质。
2.惯性≠力,不能和力做比较。
3.惯性只有大小,只和物体的质量有关。质量越大,惯性越大。
任务二
牛顿第一定律
活动1:小组合作,按照P50页“实验探究”步骤进行实验,并设计实验表格记录实验现象。
实验记录表
表面的材料 小车受到摩擦力的大小(最大、较大、较小、最小) 小车运动的距离(最长、较长、短、最短) 小车速度减小(最慢、较慢、快,最快)
毛巾
棉布
木板
玻璃
最大
小
短
最短
较长
较大
最快
快
较慢
最小
最长
最慢
问题2:分别让小车在毛巾、棉布、木板三种粗糙程度不同的水平面上运动的目的是改变什么?
目的是改变水平面上阻力的大小。
问题1:说明小车要在同一位置释放的理由。
为了控制小车在三种粗糙程度不同的水平面上的初始速度相同。
问题3:请画出小车在三种材料上运动简图?试着总结阻力对物体运动的影响。
水平面越光滑,小车所受的阻力越小,速度减小得越慢,运动的距离越长。
阻力越大,速度变化越快,阻力越小,速度变化越慢。
毛巾
棉布
木板
活动2:经过实验探究,合理外推:当物体不受力时运动状态将是如何?
①如果阻力变得更小更小,运动距离___________,速度改变___________。
②如果阻力为0(即水平方向不受力作用),物体的运动速度将___________,物体将永远运动下去。
③假如小车静止在水平面上,水平方向不受力,你认为小车的运动状态又会如何?_______________________。
更长更长
更慢更慢
不改变
仍然保持静止
注意
本实验中应用了“科学推理法”和“控制变量法”。所谓的“科学推理法”,就是在实验的基础上,经过科学推理,得出实验结论的方法。
实际上,完全没有摩擦是做不到的。这里设想完全没有摩擦是一种理想化的推理方法。物理学中把这种推理方法叫做“理想实验”,是科学推理的一种重要方法。
活动3:阅读课本P51页内容,说说你对牛顿第一定律中的“一切物体”、 “总”、“或”、“直到有外力迫使它改变” 字眼的理解。
“一切物体”包括原来运动的和原来静止的物体;
“总”的意思是没有另外;
“或”的意思是,原来静止的物体如果不受外力,将保持静止状态;原来运动的物体如果不受外力,将保持匀速直线运动状态,两者必居其一。
“直到有外力迫使它改变”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。
活动小结
1.阻力越大,速度变化越快,阻力越小,速度变化越慢。
2.牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态。这个规律叫做牛顿第一定律,也叫作惯性定律。
1.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.静止的物体没有惯性
B.运动的足球的惯性比它静止时的大
C.不受力的物体没有惯性
D.物体在任何情况下都有惯性
D
2.正在加速出站的火车,如果其受到的外力都消失了,则火车将( )
A.继续加速
B.逐渐减速
C.保持静止状态
D.做匀速直线运动
D
3.如图所示,小球从圆弧轨道某一高度滚下至P点时,假设小球不在受任何力,小球将沿轨道 (选填“a”“b”“c”或“d”)运动,理由是 。
b
原来运动的物体不受力时将会做匀速直线运动
牛顿第一定律
阻力对物体运动的影响
阻力越小,运动越远
阻力为零,匀速直线运动
科学推理
内容
保持静止状态
保持匀速直线运动状态
在没有受力作用时
总结:请画出本节内容的思维导图
定义:物体保持原来运动状态不变的性质
应用事例
防止
现象解释
惯性