沪科版物理八年级下册7.1科学探究：牛顿第一定律30张PPT

(共30张PPT)
第七章 力与运动
第一节 科学探究：牛顿第一定律
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你观察并思考过下列现象吗？
推箱子
对静止的木箱施加一水平方向的推力，木箱沿着水平方向运动；撤去推力后，木箱子停了下来.
F
敲铁钉
用铁锤敲击铁钉，铁钉向下运动陷入木板；停止敲击，铁钉就不再下陷.
要让原来静止的物体运动起来，就需要有力的作用；如果要维持物体的运动，则似乎必须不停地对物体施加作用力,即：物体的运动需要力来维持。
这种认识正确吗？通过这一节的学习，你一定会有一个正确的认识。
从我们身边的许多类似事例中似乎可以这样总结：
新课讲授
一、历史回顾
古希腊哲学家亚里斯多德观点：物体的运动需要力来维持。
亚里斯多德
他认为：地面上物体的“自然本性”是静止的，要维持物体的运动，就必须给它施加一定的力；不受力而能够一直运动的物体是不存在的。
2、(1)意大利物理学家伽利略的观点：
物体的运动不需要力来维持.
伽利略
运动物体如果不受其他力的作用，将会继续保持同样的速度沿直线“永恒”运动下去。
（2） 伽利略的理想实验
伽利略认为如果各种阻力都小到可以忽略，在理想情况下小球将会沿右侧斜面上升到与左侧下落点等高的地方，而且右侧斜面的坡度越小，小球要上升到相同高度所用的运动时间就越长；如果右侧成了水平面，那么，小球将因为永远无法达到那个高度而一直沿直线运动下去。
V
伽利略的观点与亚里士多德的观点彼此矛盾，究竟谁更合理、更科学？让我们一起探究论证吧！
二、实验探究
1、提出问题
运动物体如果不受其他物体的作用，会一直运动下去吗
2、设计实验与制订计划
让滑块从斜面滑下，逐渐减小水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上的运动距离，并推测当滑块与水平面间没有摩擦力时滑块的运动状况。
（1）实验器材：斜面、粗糙程度不同的水平面、滑块、刻度尺。
（2）注意事项
a.相同条件：让同一滑块从同一斜面、同一高度，由静止开始下滑。
b.不同条件：表面不同即阻力不同。
3、进行实验与收集证据
(1)实验步骤：
① 让滑块从斜面顶端滑下滑到表面粗糙的水平面上，记录滑块在水平面上的运动距离。
② 让滑块从斜面顶端滑下滑到表面比较光滑的水平面上，记录滑块在水平面上的运动距离。
③让滑块从斜面顶端滑下滑到表面很光滑的水平面上，记录滑块在水平面上的运动距离。
④通过滑块在3个水平面上的运动距离来比较滑块受到的摩擦力的大小，并将结果填在下表中。
4、分析与论证
（1）分析比较表中内容可知：
在其他条件相同时，平面越光滑，小车受到的摩擦力越 小．滑块前进的距离就越 短。
假如平面足够光滑（完全没有摩擦阻力），即运动的小车在水平方向不受外力的作用，小车将以原来的速度一直运动下去.
结论：力不是维持物体运动的原因而力是改变物体运动状态的原因．
思考：假如平面足够光滑（完全没有摩擦阻力），小车的运动情况又会怎样？
亚里士多德错误的观点：物体的运动需要力来维持来自于日常经验所带来的错误认识．
伽利略正确的观点：物体的运动不需要力来维持.来自于理想斜面实验的支持(实验+推测)。
亚里士多德和伽利略观点
科学经验总结：
①内容：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状态或静止状态。
说明：我们周围的物体，都要受到这个力或那个力的作用，因此不能用实验来直接证明这一定律。
（2）牛顿第一定律
牛顿在前人的基础上通过实验加推理得出了牛顿第一定律：
②牛顿第一定律：理解
v
f
例如在地面上滚动的足球会慢慢停下来的原因是由于球受到地面对它的摩擦力f,使球由运动状态变为静止状态.
力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。
牛顿第一定律的一个重要成果是揭示了任何物体都有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质。
1、惯性：物理学上把物体保持原来的静止或匀 速直线运动状态的性质称为惯性。
因此，牛顿第一定律又被称为惯性定律。
三、惯性
2.
惯性是一切物体所固有的一种属性。惯性与物体的运动状态、所处位置等外部条件无关。
思考：（1）惯性既然与外部条件无关，那么惯性大小是由什么来决定的呢？
3.知识拓展
质量是惯性大小的唯一量度。质量越大惯性越大，质量越小惯性越小。
不正确,决定惯性的唯一量度就是质量。
思考：（3）“惯性”是不是就是“惯性定律”？
思考：（2）运动速度大的物体惯性就大，这种说法正确吗？
不是,惯性是物体本身固有的一种属性，它跟物体受不受外力无关。惯性定律是物体在某个特定的环境（不受外力）下具有惯性的表现。
3、惯性是一种特殊的力吗？
惯性是物体本身固有的一种属性，而力是物体之间的相互作用。所以惯性不是一种特殊的力，因此只能说物体具有惯性，而不能说物体受到惯性.
(1)分析研究对象原来的状态；
(2)与研究对象一同运动（或静止）的物体 因受力发生了怎样的变化；
(3)研究对象没有受到力的作用，由于惯性要保持原来状态。
4、惯性现象解释步骤
请你用水杯、硬纸片及硬币，做一个如图所示的小实验，将硬币下的硬纸片用手指突然弹出，并对实验结果进行分析讨论。
典型例题
2、与硬币在一起的硬纸片因受手指的作用力， 由静止变为运动，改变了原来的运动状态；
1、研究的对象是硬币，原来与硬纸片一块静止；
3、硬币由于惯性，仍要保持原来的静止状态，所以不会随纸板一块飞出，因失去支持而是掉入杯子中。
分析：
针对练时我们拍打身上的灰尘利用了有关物体的惯性。你知道该怎样具体解释吗？
拍打身上的灰尘时，灰尘原来在衣服上是静止的，当用力拍衣服时，衣服由于受到力的作用由静止变为运动，而灰尘由于惯性仍然保持原来的静止状态，所以灰尘脱离了衣服．
5、常见的惯性现象
(1)斧子的手柄松了，用手柄的下端撞击石头或树墩，斧头由于惯性，会继续向下运动。这样，斧头就被套紧了
手柄
斧子
(2)跳远运动员助跑后，飞身一跃，靠自身的惯性，在空中继续前进，以提高成绩．
安全带的作用
(3)为了防止汽车紧急刹车时乘员由于惯性而被撞伤，驾驶员和前排乘客必须使用安全带。
课堂小结
一、牛顿第一定律
①内容：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状态或静止状态。
②牛顿第一定律：理解
力是改变物体运动状态的原因.而不是维持物体运动的原因。
二、惯性
惯性：物理学上把物体保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质称为惯性。