(共17张PPT)
2.2 运动与相互作用
浙教版八年级上册
第1课时
新知导入
手拿一把钢尺用力击打一颗棋子中的一个,该棋子飞出,而其余的棋子仍整齐叠放,这是为什么?
力能改变物体的运动状态
?
新知讲解
亚里士多德
亚里士多德的观点:如果一个物体要持续运动,就必须有其他物体对它施加力的作用;如果这个力被撤去,物体就会停止运动。
物体的运动需要力来维持
牛顿第一定律
伽利略
伽利略通过实验与推理得出,物体的运动并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下了,是因为它受到了阻力。
探索活动
1.在水平木板上分别铺上棉布和丝绸,如图甲和乙,让小车从斜面的顶端由静止开始滑下,观察小车在水平面上运动的距离,并将结果记录在表中。
2.水平木板上不铺任何材料,如图丙,重复上述实验。
把无法直接测量的阻力对运动的影响转化为可直接比较的小车的运动距离,即通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上滑动的距离,判断阻力对小车运动的影响,运用了转换法。
水平面的材料 小车受到的阻力 (大,较大,小) 小车运动的距离
(大,较大,小)
棉布
丝绸
木板
3.实验表明:水平面越光滑,小车在水平面上运动时,所受的阻力越_____,运动的距离越______,速度减小得越________。
4.推断:如果小车在水平面运动时不受阻力的作用,那么它将_________
_______________________________________。
大
小
较大
较大
小
大
越小
远
慢
保持原来的速度和方向永远地运动下去
物体将做匀速直线运动
我们周围的物体表面没有绝对光滑的,物体运动时都要受到阻力的作用。因此运动的物体受到的阻力为零的情况是不存在的,物体运动时受到阻力为零的运动状态就不能用实验直接验证,只能在实验的基础上进一步推理得出,这种研究问题的方法称为科学推理法,也叫理想实验法。
思考:
注意每次实验时小车都要从斜面同一位置开始滑下。
你知道这是为什么吗?
实验中让小车从斜面上同一位置由静止滑下,控制了小车到达水平面时的速度相同,只改变水平面的粗糙程度(即阻力大小),研究阻力对运动状态的影响。
没有涉及静止的物体
牛顿
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。
一切物体:是指宇宙中所有物体,不论物体是固体、液体还是气体。可见牛顿第一定律是自然界中的普遍规律。
没有受到力的作用:是定律成立的条件,这是一种理想情况。
时:强调了"没有受到外力作用"与"保持匀速直线运动或静止状态"是瞬时对应的关系。物体在什么时候不受外力,这个物体就保持匀速直线运动或静止状态这一瞬时的运动状态不变。
总:是指"一直"的意思。
保持:是指"不变"。
或:指一个物体只能处于一种状态,到底处于哪种状态,由原来的状态决定,原来静止就保持静止,原来运动就保持匀速直线运动状态。
注意:
①牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上,通过归纳和推理概括出来的。这种以可靠的实验事实为基础,通过推理得出结论的研究方法是科学研究的重要方法。从牛顿第一定律得出的推论,经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定律是公认的科学基本定律之一。
②因为物体在不受力作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态,所以,要改变物体的速度大小和运动方向,必须对物体施加力的作用。由此可见,牛顿第一定律为我们深刻地揭示了力和运动之间的关系,即力使改变物体运动状态的原因,而不是维持运动的原因。
思考与讨论
1.如图甲,小球竖直下落的运动中,为什么速度越来越大?
2.如图乙,小球竖直向上抛出的运动中,为什么速度越来越小?
3.如图丙,小球沿斜向上方向抛出的运动中,为什么运动方向会发生变化?
小球受到了竖直向下的重力作用,小球受力的方向和运动方向相同,小球的速度越来越大。
小球在向上运动时受到了竖直向下的重力作用,小球受到的力的方向与运动方向相反,小球的速度越来越小。
沿斜上方抛出的小球,收到了竖直向下的重力作用,小球受到的力的方向与运动方向不在一条直线上,小球做曲线运动。
课堂总结
运动与相互作用(一)
必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止。
伽利略
如果运动物体不受阻碍,速度将保持不变持续运动下去。
笛卡儿
如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动 ,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
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。(牛顿第一定律)
亚里士多德
课堂练习
1.在学习牛顿第一定律的时候,我们做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是( )
A.每次实验时,小车可以从斜面上的任何位置 开始下滑
B.实验中运动的小车会停下来,说明力能改变物体的运动状态
C.实验表明,小车受到的阻力越小,运动的距离越近
D.根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律
B
2.用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动,当绳子突然断裂,小球将 ( )
A.保持原来的圆周运动状态 B.保持绳断时的速度作匀速直线运动
C.小球运动速度减小,但保持直线 D.以上三种都有可能
B
3.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计摩擦,小球可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时,细线恰好断开,则小球将( )
A.在B点保持静止 B.沿BC方向运动
C.沿BE方向运动 D.沿BD方向运动
C
4.如图,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2米/秒、0。
(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
小球静止在B点
5.科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段,在研究和解决问题的过程中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法.理想实验有时更能深刻地反映自然规律.伽利略设想了一个理想实验,如图所示,以下为他的设想步骤:
(1)减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度
(2)两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面
(3)如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度
(4)继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,
小球要沿水平面做持续的匀速直线运动。
在上述的设想实验步骤中,有一个是实验事实,其余是推论,属于可靠实验事实的是 (填序号),属于理想化推论的是 (填序号)
把上述理想实验的设想步骤按正确的顺序排列是 (填序号)。
(2)
(1)
(3)
(4)
(2)
(3)
(1)
(4)
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