(共29张PPT)
一、教学目标:
1、探究摩擦力对物体运动的影响
2、知道牛顿第一定律的内容,确认力并非维持物体运动的原因,而是改变物体运动的原因。
二、教学重点与难点:
重点:摩擦力对物体运动的影响实验
难点:牛顿第一定律的内容及理解
力与物体运动状态有什么关系?
力能改变物体的运动状态
力是维持物体运动的原因
历史回顾
亚里士多德
物体在受力时就运动
不受力时,物体
就不能运动
1、用手推物体,物体前进一段距离。物体为什么会运动?
受到推力作用
2、撤去推力后,物体又会前进一段距离,在这段距离物体有受到推力吗?
观察实验与思考 :
没有
力是维持物体运动的原因
×
那么,运动的物体在没有受到外力作用
时将如何运动?
回忆刚才的实验:
用手推动小车在水平面上运动
思考1:
⑴小车为什么会从静止变为运动?
⑵为什么又会从运动变为静止?
思考2:小车在水平面上运动时摩擦力小一点,它的运动会怎么样
思考3:当物体不受摩擦力时小车的运动又会怎么样?
1.提出问题:
如果所受摩擦力不同,小车在水平面上运动速度减小的快慢一样吗?
2.建立假设:
摩擦力对物体运动的影响
摩擦力越 ,小车的运动速度减小得越 。
小
慢
3.设计实验:
(1)你的实验目的。
(4)需要记录哪些信息,画一个记录表。
(3)需要控制哪些影响因素。
2、实验的设计思路
我们很难为运动物体创造一个“不受摩擦力作用”的实验条件,我们采用的方法是:逐渐减少摩擦力作用,然后推测不受摩擦力作用。
表面不同(即摩擦力不同)
控制变量法
运动的物体在不受摩擦力作用时将如何运动?
探究
摩擦力对物体运动的影响
实验目的:
实验思路:
实验方法:
相同条件:
不同条件:
相同的小车、小车开始运动速度相同
(同一斜面、从同一高度静止开始下滑)
需要记录哪些信息,画一个记录表。
表面材料 阻力大小 滑行距离 速度变化快慢
毛巾
棉布
木板
收集实验证据
大
较小
最小
较长
最长
短
实验记录表
快
较慢
最慢
材料
种类
毛巾
棉布
桌面
小车受到摩擦力的大小
小车在水平面
上运动的距离
小车速度减小
大
较小
最小
较长
最长
短
快
较慢
最慢
5.得出结论:
水平面越光滑,小车运动时受到的阻力越______,通过的距离越_______, 速度减小得越________。
小
大
推测
假如有一个平面绝对光滑,那么小车在运动中将不受到任何阻力,情况又会是怎样呢?
慢
滑块在气垫导轨上几乎不受阻力,能不停地运动下去。
笛卡儿补充了伽利略的认识,指出:如果运动物体不受到任何力的作用,它不会向左、右方向偏,将永远沿原来的方向做匀速运动。
牛顿总结了伽利略等人的研究成果,进一步得出: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或静止状态。
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,它的速度大小将保持不变。
一切物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是牛顿第一定律。
如何理解牛顿第一定律
1、静止的物体,在没有受到外力作用时,总保持静止状态。
2、运动的物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态。
牛顿第一定律是如何得到的
在大量实验的可靠事实基础上再通过
科学的推理相结合的方法得出的
实验加推理
1)一切物体
2)没有受到外力作用
3)时候
4)总
5)保持
6)或
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。
是定律成立的条件,这是一种理想情况
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。
是指"一直"的意思。
是指"不变"。
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
3)牛顿第一定律不是实验定律。
牛顿第一定律的意义:
2)力是改变物体运动状态的原因。
1)力不是维持物体运动的原因。
思考:一物体放在桌上静止,假若某瞬间撤掉所有的外力,物体将怎么样
一切物体在不受外力作用时,原来静止的,将保持静止状态.
例1 关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体受力才会运动
B.力使物体的运动状态发生改变
C.停止用力,运动的物体就会停止
D.力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因
解析:关于力和运动的关系,必须明确力和物体的运动无关,力只与物体运动状态的改变有关。由牛顿第一定律可知,力的作用不是使物体产生运动,而是使物体的改变运动状态。物体如果原来的状态是运动的,不受力仍将永远运动下去,即物体的运动不需要力来维持,因此A、C是错误的。物体保持静止或匀速直线运动状态,是物体不受力时的运动规律,并不是力作用的结果,因此D是错误的。正确答案是B。
如果物体所受合力为零时,对物体的作用效果等同于物体不受力,运动规律也与物体不受力时的运动规律相同。因此力与物体运动的关系可表达为:当物体所受合力为零时,物体的运动状态不变,当物体所受的合力不为零时,其运动状态发生改变。
思考:当一个物体在50牛的力的作用下,以5米/秒的速度前进,当物体所受的外力突然全部消失时,物体将会怎么样?
一个物体在不受力时,原来运动的物体,将保持匀速直线运动,也就说这个物体以5米/秒的速度做匀速直线运动
【例2】下列说法正确的是 [ ]
A.物体不受力作用就一定静止.
B.物体不受力作用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.
【分析】牛顿第一定律指出,物体不受外力作用时,物体将保持静止或匀速直线运动.说明物体可以有两种表现状态,同时也说明物体不受力时也能运动,力不是维持物体运动的原因.
【解答】D.
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
静止
1、牛顿第一定律适合于( )
A、静止的物体 B、运动的物体
C、任何物体 D、地球上的任何物体
随堂练习
C
2.得出牛顿第一定律的方法是( )
A 纯实验方法 B 纯推理方法
C 实验加推理的方法 D 数学推导法
随堂练习
C
3、正在运动的物体,如果受到的外力突然消失,则它将( ) A.立即停止 B.速度减小,最后停止 C.运动方向变为与原来相反 D.做匀速直线运动
随堂练习
D
4、沿斜面向上运动的物体,当运动到斜面顶端时外力全部消失,物体将( )
A、静止在斜面顶端
B、沿斜面向上做匀速直线运动
C、过斜面顶端后掉下
D、沿斜面滑下
随堂练习
B
5.下列说法正确的是 ( )
A .物体不受外力作用时,总保持匀速直线运动。
B .力是改变物体运动状态的原因。
C .物体不受外力作用时, 总保持静止状态。
D .力是维持物体运动的原因 。
B
6.悬挂在天花板下的吊灯处于静止状态,假如此时它受的所有力突然全部消失,吊灯的运动状态将是( )
A.摆动 B.静止
C.加速下落 D.做匀速直线运动
7、如果物体不受外力作用,下列说法中不正确的是( ) A.物体永远保持静止 B. 运动的物体是不会停下来的 C.物体的运动状态将保持不变 D.物体将保持匀速直线运动或静止状态
8、在研究“牛顿第一定律”的实验中,用同一辆小车,
分别从相同的高度沿着斜面自由滑行下来,然后让
小车在三种不同材料的水平路面上继续运动一段距
离后,分别停在如图所示的位置上,则:
(1)让小车从斜面的同一高度自由下滑,是为了使小车在
三种不同材料的水平面上开
始运动的_________相同,
造成实验起始条件相同的
局面.
速度
(2)使用三种不同材料的水平路面是为了让小车运动时
受到的________不同,而力是改变物体_________
的原因,使小车运动的距离不相同.
(3)小车在不同材料表面上前进的距离不相同,说明小车在粗糙的毛巾表面上,
受到阻力大,前进距离
短;在比较光滑的木板
表面上前进的距离长,受
到的阻力小,因此推理
出,当小车不受阻力时,
应该沿着光滑的水平面永
远保持 运
动状态不变.
阻力
运动状态
匀速直线