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第八章 力与运动
8.1 牛顿第一定律 惯性
第1课时 牛顿第一定律
正方:
玩滑板车时,人蹬地,车会滑动,人不蹬地,车最终会停下来。说明物体运动需要力来维持。
反方:
滑板车滑行时,人没有蹬地,车还继续前进。车停下来是因为受到阻力的作用。说明物体运动不需要力来维持。
运动和力之间究竟有怎样的关系呢?
辩论赛:物体运动是否需要力来维持?
课堂引入
2000多年前,古
希腊哲学家亚里士
多德说:“运动是需要力来维持的”。
直 到 300 多 年前,意大利科学家伽利略认为: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。
物理史话
是什么原因导致冰壶最终停下来?
思考与讨论
阻力对物体的运动会有什么样的影响呢?
一、探究阻力对物体运动的影响
G
N
思考:如果想让冰壶在水平面上运动的更远,你有哪些办法?
减小阻力
增大初速度
一、探究阻力对物体运动的影响
f
分析冰壶受力情况:
1.如何控制到达水平面的初速度相同呢?
2.如何获得不同的阻力?
一、探究阻力对物体运动的影响
方法:每次从同一斜面同一高度静止滑下
实验目的:探究阻力对物体运动的影响
实验器材:木板、小车、棉布、毛巾、斜面
一、探究阻力对物体运动的影响
实验次数 表面材料 阻力的大小 小车运动的 距离 速度变化的快慢
1 毛巾
2 棉布
3 木板
假设 玻璃
推理 光滑
若初速度相同,平面越光滑,受到的阻力越_______,
小车运动的距离越_______ 。
结论:
小
长
一、探究阻力对物体运动的影响
结论:运动不需要力来维持,力不是维持物体运动状态的原因!
推理:
若水平面足够光滑,小车在水平方向不受阻力,它将在水平面上做匀速直线运动。
一、探究阻力对物体运动的影响
运动需要力来维持吗?
伽利略斜面理想实验
物理史话
物理史话
伽利略:运动的物体,如果受到的阻力为零,将以恒定的速度永远运动下去。
笛卡儿:如果运动的物体不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动方向也不会改变。
牛顿:静止的物体在不受外力作用的时候总保持静止状态。
牛顿总结概括:
一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
内容:一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
牛顿(Newton,1642-1727)
二、牛顿第一定律
定律解读1.“一切物体”
1. 适用范围:大至宇宙天体、小到电子、
质子,定律对所有物体都普遍使用
内容:一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
牛顿(Newton,1642-1727)
二、牛顿第一定律
定律解读2.“不受外力”
2. 适用条件:
不受外力作用(理想)或合力为0(实际);
某方向上合力为0,可等效为该方向上物体不受力。
1.内容:一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
二、牛顿第一定律
定律解读3.“总保持”
原来静止状态,则仍然保持静止状态;
原来运动状态,则仍然保持原来的运动状态,v大小方向均不变,即匀速直线运动。
天宫课堂:演示牛顿第一定律
二、牛顿第一定律
1.内容:一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
牛顿(Newton,1642-1727)
二、牛顿第一定律
定律解读4.“或”
两种状态必居其一,不能同时存在。
1.内容:一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
牛顿(Newton,1642-1727)
二、牛顿第一定律
补充:1.力是维持物体运动状态的原因吗?
力不是维持物体运动状态的原因;
力是改变物体运动状态的原因。
1.内容:一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
牛顿(Newton,1642-1727)
二、牛顿第一定律
补充:2.牛顿第一定律是通过实验得到的吗?
牛顿第一定律不是实验得到的,而是实验+逻辑推理的方式得到的。
【例题1】如右图所示,在探究“推断物体不受力时的运动”时,同学们得到如下结论,其中错误的是( )
A.小车从同一高度滑下是为了让小车滑到水平面时的速度相同。
B.小车受到的阻力越小,运动得越远。
C.实验中主要运用了控制变量法和理想实验法。
D.通过三次实验,可以直接验证牛顿第一定律。
D
典型例题
二、牛顿第一定律
【例题2】悬挂在天花板下的吊灯处于静止状态,假如它受的所有力突 然全部消失,吊灯运动状态将是( )
A.摆动 B.静止
C.加速下落 D.做匀速直线运动
B
【例题3】正在做曲线运动的物体,假如它所受的一切外力都消失,那么它将( )
A.立即停下来 B.仍然做曲线运动
C.立即做匀速直线运动 D.逐渐停止
C
典型例题
二、牛顿第一定律
【例题4】将一只小球竖直向上抛出,小球先后经过A、B两个位置。已知小球在A、B两个位置的速度分别为2m/s、0m/s。
(1)如果小球向上运动到达A点时,一切外力突然消失,则此后小球将做什么运动?
(2)如果小球向上运动到达B点时,一切外力突然消失,则此后小球将做什么运动?
A
B
以2米/秒的速度做匀速直线运动
静止
典型例题
二、牛顿第一定律
【例题5】小丽同学通过探究学习,思考了一个问题:当自己荡秋千运动到右端最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?她做出了以下猜想(如图所示),你认为其中正确的是(图中的黑点表示小丽同学)( )
A
典型例题
二、牛顿第一定律
课堂小结
一、探究阻力对物体运动的影响
二、牛顿第一定律
内容:一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。