(共53张PPT)
7.3 探究物体不受力时
怎样运动
沪粤版 八年级下
1、认识牛顿第一定律
2、知道什么是惯性,用惯性的知识解释自然界和生活中的有关现象。
学习目标
导入新知
物体为什么停不下来呢
新知讲解
一、探究物体不受力时怎样运动
从以下力学现象中你有什么发现
对静止的课本等文具施加一个水平方向的拉力,课本等沿水平方向运动,撤去拉力后,课本等停了下来。
以上现象中似乎具有一个共同特征:
物体的运动需要力的作用,若不受力物体就不会运动或停止运动。
关闭了发动机的火车,虽然继续运行,但是最后也将停下来。火车为什么会停下来呢
用力推物体,物体就运动,停止用力,车也慢
慢停下来。古希腊的亚里士多德根据此现象得出:
如果一个物体要持续运动,就必须对它施加力的作
用。这句话对么?
提出问题
伽利略却对这种观点提出了质疑,他通过理想实验来反驳这一观点。
一起来看看,伽利略的理想实验!
伽利略
(Galileo,1564-1642)
物体速度是逐渐变慢到静止,为什么
假如没有摩擦力的作用那物体的运动状态又会有什么变化呢?
受到了摩擦阻力
绝对光滑的平面不存在,如何用实验证明你的结论?
让小车从斜面滑下,逐渐减小平面的粗糙程度,测量小车的运动距离,并推论当平面没有摩擦力时小车的运动情况。
理想实验法
制定计划与设计实验
实验中需要控制哪些影响因素,如何控制?目的是什么?
控制变量法
1.小车从同一高度滑下
2.同一小车
3.同一斜面
4.使小车从斜面顶端自由滚下
使小车到水平面具有相同的初速度
器材:斜面、小车、木木板、毛巾、棉布
需要记录哪些信息?
阻力大小
滑行距离
实验步骤
1、让小车从斜面某一高度运动到毛巾毛巾铺垫的水平面上,观察它运动的距离。
2、让小车从斜面某一高度运动到毛巾棉布铺垫的水平面上,观察它运动的距离。
3、让小车从斜面某一高度运动到毛巾木板铺垫的水平面上,观察它运动的距离。
实验记录表格
表面情况 阻力的大小 小车运动的距离
毛巾
棉布
木板
表面情况 阻力的大小 小车运动的距离
毛巾 最大 最近
棉布 较大 较近
木板 较小 较远
进行实验与收集证据
现象:小车在毛巾表面运动的最近,木板表面运动的最远。
结论:平面越光滑,小车受阻力越小,速度减小的慢,小车运动的距离越远。
推论:如果运动物体不受力,它将以恒定的速度永远运动下去
科学经验总结
伽利略通过斜面实验得到推论:一切运动着的物体在没有受到阻力作用的时候,它的速度保持不变,并且一直运动下去.
亚里士多德观点的错误:来自于日常经验所带来的错误认识.
伽利略观点的正确:理想斜面实验的支持.
(实验+推测)
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。
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。
牛顿第一定律
内容:一切物体在没有受到外力的作用时,总保持静止状态或匀速直线状态。
注意:
(1)物体不受力时的运动状态规律,是理想情况下的,不能用实验来验证。
(2)物体的运动不需力来维持
(3)力是改变物体运动状态的原因
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。
没有受到外力作用
是定律成立的条件,这是一种理想情况
总
是指"一直"的意思。
或
指一个物体只能处于一种状态,原来静止就保持静止,原来运动就保持匀速直线运动状态 。
牛顿第一定律解析
巩固提升
1.竖直下落的雨滴,如果所受的力突然消失,那么雨滴将( )
A.匀速直线下落
B.静止在原处
C.加速直线下落
D.减速直线下落
A
2.(2017 德阳)刘伟同学为了探究“运动和力的关系”,设计了如图所示的斜面实验.
(1)为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,在实验中刘伟让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,刘伟采用的研究问题的方法是______________ .
(2)从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看,_______图中小车所受阻力最大.
控制变量法
甲
(3)刘伟从实验推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做___________运动.
(4)牛顿在前人研究成果的基础上,总结处牛顿第一定律,它的内容是:
____________________________________________
,除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态 .
匀速直线
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
二、惯性
一切物体都有保持静止状态或匀速运动状态的性质,我们叫做惯性
1、一切物体都具有惯性(惯性是物体的一种属性)
2、惯性的表现:保持原来状态不改变
3、惯性的大小只和物体的质量有关(质量越大惯性越大、例如:货车超载后制动距离变长。)
关于惯性的理解
惯性现象及解释
例如:坐在车上的乘客,在急刹车时的状态
(1)确定研究对象
乘客
(2)弄清研究对象在现象发生之前处于什么状态。
向前匀速运动
(3)与研究对象一同运动的物体发生了怎样变化。
突然停止
(4)研究对象由于惯性仍保持原来的运动状态,结果发生了什么现象。
由于惯性,保持原来匀速向前运动,所以回发生身体前倾现象
迅速击打硬币下的硬纸板
硬纸板受力飞出去
原来硬币和硬纸板处于静止状态
硬币由于惯性仍保持原来的静止状态
又硬币由于受重力作用所以落入杯中。
原来木块和小车处于运动状态
小车受力由运动变为静止
木块由于惯性仍保持原来的运动状态
所以木块向前倾倒。
三、生活中的惯性
飞机投弹
司机的惯性
请你用惯性的知识来解释一下为什么当你奔跑时碰到石块,必然是向前跌倒;而如果你脚踏西瓜皮,必然是向后倒?
答:奔跑时碰到石块,人的下半身就停了下来,而人的上半身由于惯性,仍然保持原来的运动状态,所以会向前跌倒。
如果你脚踏西瓜皮,脚有一个向前运动的速度,而人的上半身由于惯性,仍保持原来的静止状态,所以会向后倒。
有人设想,乘坐气球飘在高空,由于地球的自转,一昼夜就能周游世界,请你评价一下,这个设想可行吗?
分析: 因为地球上的一切物体(包括地球周围的大气)都随着地球一起在自转.气球升空后,由于惯性,它仍保持原来的自转速度.所以升空的气球与它下方的地面处于相对静止的状态.不可能使它相对地球绕行一周的。
交通部门规定:在车辆前排乘坐的人必须系好安全带,请从物理学的角度加以说明。
汽车紧急刹车时,突然减速,乘客由于惯性将会撞在前面而造成危险,系上了安会带就可以靠安全带的拉力而随汽车一起减速,避免危险。
惯性现象在日常生活中普遍存在,应该注意防止和利用,请分别举二例:
利用惯性(1)_________________________
(2)_____________________________
防止惯性造成的危害
(1)_________________
(2)______________________
汽车进站时,关闭油门节省汽油
挥盆泼水
(投掷物体)
小汽车司机佩带安全带
跑道的终点处留有一块空地
巩固提升
1. 【2017.百色】关于惯性,下列说法正确的是( )
A.人走路时没有惯性,被绊倒时有惯性
B.汽车行驶时有惯性,停车后没有惯性
C.系安全带可以减少驾驶员的惯性
D.一切物体在任何情况下都有惯性
D
2.【2017.伊春】下列生活现象中,属于利用惯性的是( )
A.赛车在转弯时滑出赛道
B.高速路上汽车要限速行驶
C.人踩到西瓜皮上易滑倒
D.跳远运动员跳远时要助跑
D
3.【2017.崇左】下列交通安全提示语,不是为了防止惯性带来危害的是( )
A.珍爱生命,远离酒驾
B.车辆起步,站稳扶好
C.学校路段,减速慢行
D.保持车距,安全行驶
A
4、【2017 苏州】公交驾驶员进行驾驶技能比赛时,可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术.将一杯水静置在公交车的置物台上(如图),司机突然刹车时,杯中水可能发生的情况是( )
A、仍保持水平
B、将向前溢出
C、将向后溢出
D、会溢出,但不能确定溢出方向
B
5.(2017 福建)大老虎从静止开始加速追赶小羚羊,快追上时,羚羊突然急转弯逃脱了老虎的捕捉.在此过程中下列说法正确的是( )
A.老虎静止时没有惯性
B.老虎加速过程惯性增大
C.老虎惯性大不易转弯
D.老虎惯性小不易转弯
C
C
6.(2017 天水)上体育课时,涵涵同学看到操场上的物理现象,其中解释不正确的是( )
A.地面上滚动的足球越滚越慢,是由于足球的惯性越来越小
B.跳远的同学在起跳时用力蹬地是因为力的作用是相互的
C.球拍击打羽毛球,改变羽毛球的运动方向,说明力能改变物体的运动状态
D.穿运动鞋跑步不易滑倒是利用运动鞋底部凹凸不平的花纹来增大摩擦
A
A
7、(2017 南京)关于惯性,下列四个现象中对应的说明错误的是( )
A.拍打刚晒过的被子,灰尘脱落,说明灰尘有惯性
B.汽车紧急刹车,车上的人会向前倾,说明车有惯性
C.箭离开弓弦后,仍能向前飞行,说明箭有惯性
D.手握锤柄在地面上撞击几下,锤头就能紧套在锤柄上,说明锤头有惯性
B
8、【2017.淮安】端午节赛龙舟是我国传统民俗,划桨手在鼓声的号令下,有节奏地向后划水,龙舟快速前进,这说明物体间力的作用是 _______的.龙舟到达终点后,虽然桨手停止划水,但由于_______,龙舟仍会继续向前运动.
9.【2017.湘潭】 世界杯亚洲区男足预选赛,于大宝用头将球顶出后,足球继续向前运动是由于足球具有______.忽略空气阻力,足球在空气中只受 _______的作用(选填“重力”或“压力”).
相互
惯性
惯性
重力
10.(2017 绥化)如图所示,用力击打一摞棋子中间的一个,该棋子会飞出去.
(1)飞出的棋子相对于其它棋子的运动状态是怎样的?
(2)上面的棋子会落到原来位置的下方,这是为什么?
答:(1)飞出的棋子相对于其它棋子之间的相对位置发生了变化,因此是运动的;
(2)击打棋子前,棋子是静止的.用力击打一摞棋子中间的一个,这一棋子因受力改变运动状态而飞出去,上面的棋子由于惯性还要保持原来的静止状态,所以在重力的作用下又落回原位置的下方.
11、(2017 青岛)探究牛顿第一定律:
过程 现象 让小车从斜面顶端由静止滑下,使小车到达三种不同水平面时的初速度_______,发现小车在 _______表面上运动状态改变得最慢。
结论 方法 若 水平面绝对光滑,它将保持匀速直线运动状态。在实验的基础上,通过理想化推理得出结论,运用的科学方法是 _______________法。 相同
木板
理想实验
解:因为当瓶子从静止状态突然向右加速运动时,瓶中的水由于惯性要保持原有的静止状态,相对瓶来说是向左运动,气泡也有惯性,但相比水来说质量很小,惯性小可忽略不计,所以气泡相对水向右移动。
12、如图所示,水平放置的小瓶内装有水,其中有气泡,当瓶子从静止状态突然向右加速运动时,小气泡在瓶内将向何方运动?
课堂小结
一、牛顿第一定律的内容:
二、惯性:物体保持运动状态的性质叫做惯性。
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。
三、惯性现象及解释
谢谢
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沪粤版八年级物理第七章《运动和力》 第三节 探究物体不受力时怎样运动 课时教学设计
课题 探究物体不受力时怎样运动 单元 第七章 学科 物理 年级 八年级
学习目标 教学目标知识与技能:1、认识牛顿第一定律2、知道什么是惯性,用惯性的知识解释自然界和生活中的有关现象。过程与方法:3、通过实验与推理,探究物体不受力时怎样运动,体会“理想”实验的科学方法情感、态度与价值观:4、通过探究物体不受力时怎样运动,形成实事求是,尊重自然规律的科学态度 5、通过学习惯性的应用,感受到科学就在身边
重点 “理想实验”法、牛顿第一定律和惯性
难点 牛顿第一定律的理解
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 实验引入:用手推讲台上的木块运动,放手后木块停下来,木块为什么停下来 用手推讲台上的铁球运动,放手后铁球继续运动 学生分析、讨论:物理运动是否需要力,物体不受力时究竟处于怎样的运动状态呢? 提出问题,引入新课 激发学生的探究欲望
讲授新课 (一)、探究运动和力的关系1、通过具体实例引导学生提出问题演示实验:请同学们观察下面的实验,并回答问题将小车桌面上不动a、小车处于什么状态? b、小车在水平方向上不受任何外力的作用,小车会不会运动?为什么?(2).教师用手轻推一下小车并迅速与小车脱离接触,请同学观察小车运动的全过程。a.你观察到什么现象‘为什么?(看到小车由静止开始运动,然后速度越来越慢最后停止运动)。(由静止到运动是受到推力的作用,运动越来越慢最后静止是受到摩擦阻力的作用)。b.如果小车在水平面上所受阻力变小,运动的路程将会发生怎样的变化?2、设计验证实验:介绍与观察教材图所示的实验装置,并思考以下问题: ①每次实验都需从斜面上的同一高度下滑,其目的是什么?(获得相同的水平初速度,要通过实验来说明) ②让同一小车在三种不同材料的表面上运动的目的是什么? ③几次实验中是否需用同一辆小车 3、收集证据与实验探究学生进行分组实验,观察并比较每次小球停下时的位置,将实验探究结果记录在书本的表格内。4、分析与结论:引导学生分析下面问题,从而得出结论.(1)、小车在三种水平面上开始运动时的速度是否相同?(2)、三次实验,小车运动的距离是否相同?小车在哪种水平面速度减小得最快,小车在哪种水平面速度减小得最慢,你认为造成这些现象的原因是什么?(3)、根据上面的实验进行推理,若没有阻力,小车将会怎样运动 (4)、讨论:亚里士多德的观点是否正确 (5)、介绍伽利略理想实验 (6)、牛顿第一定律(二)、引导正确理解牛顿第一定律: 1、找关键词 2、练习(三)、惯性:1、教师指导学生做实验和观察实验现象: 课堂演示: (1).在一玻璃杯上放一硬纸片,纸片上放的鸡蛋,请一个同学迅速击打鸡蛋下的硬纸板; (2).请一个同学做载有木块的小车受阻而停止运动;(为增加趣味性,可将木块改成模型人) (3)、竖直叠放五枚棋子,用长塑料尺迅速打下面的棋子学生观察现象:让学生描述以下情况: 从研究对象→原来的运动状态→运动状态变化情况. 教师引导学生分析惯性现象得出:惯性的概念:物体保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质2、学生活动:抽纸条比赛:(1)、将学生事先好的食指宽和长的小纸条 ( http: / / www.21cnjy.com ),将纸条用钢笔帽压住,用食指迅速击打纸条,谁能将纸条最快抽出,钢笔帽又不倒则为胜。学生观察:笔帽原来的运动状态?击打后纸条笔帽的运动状态有何变化? 说明:惯性是物体的属性,所以通常说: 一切物体都有惯性总结归纳:惯性是物体本身的一种性质,当物体的运动状态发生改变时,物体具有的这种性质就要表现出来。2 、生活中的惯性: (1)、学生活动:走路者遇到障碍物时会跌到、把杯中的水倒掉(2)、请同学们列举在学习生活中的惯性现象,并且作出合理的分析3.生活·物理·社会,交流:高速公路上行车时,为了减少事故的发生,有哪些与惯性有关的交通安全规定?………配带安全带、车与车之间要保持车距、禁止超载巩固提升1. 【2017.百色】关于惯性,下列说法正确的是:A.人走路时没有惯性,被绊倒时有惯性 B.汽车行驶时有惯性,停车后没有惯性C.系安全带可以减少驾驶员的惯性 D.一切物体在任何情况下都有惯性【答案】D2.【2017.崇左】下列交通安全提示语,不是为了防止惯性带来危害的是( )A.珍爱生命,远离酒驾 B.车辆起步,站稳扶好C.学校路段,减速慢行 D.保持车距,安全行驶【考点】6L:惯性.故选A.3.【2017.伊春】下列生活现象中,属于利用惯性的是( )A.赛车在转弯时滑出赛道 B.高速路上汽车要限速行驶C.人踩到西瓜皮上易滑倒 D.跳远运动员跳远时要助跑【考点】6L:惯性.故选D.4、【2017 苏州】公交 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )驾驶员进行驾驶技能比赛时,可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术.将一杯水静置在公交车的置物台上(如图),司机突然刹车时,杯中水可能发生的情况是( ) ( http: / / www.21cnjy.com )A、仍保持水平 B、将向前溢出 C、将向后溢出 D、会溢出,但不能确定溢出方向8、【答案】B
【考点】惯性
5.(2017 福建)大老虎从静止开始加速追赶小羚羊,快追上时,羚羊突然急转弯逃脱了老虎的捕捉.在此过程中下列说法正确的是( )A.老虎静止时没有惯性 B.老虎加速过程惯性增大C.老虎惯性大不易转弯 D.老虎惯性小不易转弯【考点】6L:惯性.6(2017 南京)关于惯性,下列四个现象中对应的说明错误的是BA.拍打刚晒过的被子,灰尘脱落,说明灰尘有惯性B.汽车紧急刹车,车上的人会向前倾,说明车有惯性C.箭离开弓弦后,仍能向前飞行,说明箭有惯性D.手握锤柄在地面上撞击几下,锤头就能紧套在锤柄上,说明锤头有惯性7.【2017.淮安】端午节赛龙 ( http: / / www.21cnjy.com )舟是我国传统民俗,划桨手在鼓声的号令下,有节奏地向后划水,龙舟快速前进,这说明物体间力的作用是 相互 的.龙舟到达终点后,虽然桨手停止划水,但由于 惯性 ,龙舟仍会继续向前运动.【考点】6L:惯性;6I:力作用的相互性.8’【2017.湘潭】 世界杯亚洲区男足 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )预选赛,于大宝用头将球顶出后,足球继续向前运动是由于足球具有____.忽略空气阻力,足球在空气中只受 的作用(选填“重力”或“压力”).【考点】惯性;力与运动的关系.答案为:惯性;重力. 引导学生提出问题并设计实验实验探究通过实验。了解什么是惯性巩固提升,应用所学物理知识解决问题 培养学生突出问题的能力通过实验+推理得出物体不受力时怎样运动认识惯性,了解惯性在生活中的应用培养学生应用物理知识的能力
课堂小结 一、牛顿第一定律的内容:二、惯性:物体保持运动状态的性质叫做惯性。 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。三、惯性现象及解释
板书 一、牛顿第一定律的内容:二、惯性:物体保持运动状态的性质叫做惯性。 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。三、惯性现象及解释
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