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8.1 牛顿第一定律
物理人教版 八年级(下册)
学习目标
1.知道牛顿第一定律;
2.通过大量事实认识惯性,并了解利用惯性及防止惯性带来危害的方法;
3.体会亚里士多德与伽利略的思想冲突,认识伽利略的理想实验方法,了解物理理想实验的实质;
4.能将知识应用到生活、生产中。
滑板车在沿水平方向滑动过程中,若我们不再蹬地,它最终会停下,日常生活中常常会见到这类现象,这是什么的作用改变了滑板的运动状态呢?
想一想:维持运动需要力吗?
1、物体要运动起来该怎么办?
2、一个运动的物体如果不受力,它会如何运动?
在平地上骑自行车的时候,即使不踩踏板,车会前进一段距离,但因为没有继续用力,它最终还是要停下来。
伽利略
亚里士多德
力是维持物体运动的原因
力不是维持物体运动的原因
2000多年前,古希腊哲学家亚里士多德根据当时人们对运动和力的关系的认识提出
必须有力作用在物体上,才能使物体保持运动状态。
力是维持物体运动的原因。
伽利略理想斜面实验
力不是维持物体运动的原因
实验一
实验二
实验三
H
H
H
实验结论
如果斜面绝对光滑,小球永远会回到原来的高度。如果减小斜面的倾斜程度,小球会经过较长的时间才能回到原来高度。若变成平面,小球会以一定的速度一直运动下去,不会停下,所以,力不是维持物体运动的原因。
探究:阻力对物体运动的影响
让小车从斜面上滑下.逐渐减小水平面的粗糙程度.比较小车在水平面上的运动距离.并推论当平面没有摩擦力时滑块的运动状态.
实验器材:斜面、毛巾、棉布、小车木板
玻璃平面
木板平面
毛巾平面
让小车从斜面上同一高度滑下,分别滑到铺有毛巾.棉布、木板的平面上,观察小车前进的距离。
实验次数 表面材料 阻力大小 滑行距离 速度变化快慢
1 毛巾
2 棉布
3 木板
推理想象 理想平面
最大
较大
较小
最快
较快
较慢
无阻力
无限长
不变
较长
长
最短
探究:阻力对物体运动的影响
实验结论:平面越光滑,滑块受到的摩擦力越小,滑块前进的距离就越长。
假如平面没有摩擦,物体不受任何阻力,滑块将一直运动下去.
笛卡尔进一步研究得到结论:物体不受任何外力作用,将保持原来速度的大小和方向永远运动下去.
由实验可知:
运动的物体在没有受到外力作用时,其运动会是匀速的,而且将永远运动下去。
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直线运动。
静止的物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态。
英国物理学家牛顿总结了前人研究成果
概括出一条重要的物理规律:
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
(1)该定律研究方法:实验加理论推导,不能做实验证明
(2)理解:
静者恒静
动者恒动
不受力时
运动的物体,不受力时,最终都做匀速直线运动
静止的物体,不受力时,最终都是静止的
物体具有保持原来运动状态的性质,这个性质称为惯性。
惯性的定义:
一切物体在任何情况下都具有惯性
生活中的惯性现象
惯性现象有好的,有不利的,我们该怎么办?
利用惯性现象
利用灰尘的惯性
拍打被子去尘
利用桌上物品的的惯性玩游戏
利用惯性现象
利用篮球的惯性投篮
利用斧头铁的惯性装紧斧子
防止惯性带来的危害
汽车刹车时,汽车停下,但人具有惯性会继续往前走所以我们需要在急刹车的时候对人进行保护防止伤害
防止惯性带来的危害
安全气囊
安全带+安全儿童座椅
防止惯性带来的危害
保持一定车距
防止惯性带来的危害
禁止超载
惯性有大小。
惯性的大小只与物体的质量有关。质量大的物体运动状态相对难于改变,也就是惯性大;质量小的物体运动状态相对容易改变,也就是惯性小。
惯性大小的影响因素
惯性越大,保持原来状态“本领”越大,运动状态越难改变。
关于惯性的常见疑问
问题一:运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性?
问题二:运动速度大的物体惯性就大呢?
错,惯性与物体的运动状态无关
错,决定惯性的唯一量度就是质量
质量大,惯性大,与其他因素无关
问题三:“惯性”是不是就是“惯性定律”?
问题四:惯性是一种特殊的力吗?
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
不是,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。
关于惯性的常见疑问
1.英国科学家牛顿在前人研究成果的基础上概括出牛顿第一定律。
2.牛顿第一定律:一切物体在______________的作用时,总保持________状态或______________状态。
3.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上推理得出的,因此________(选填“能”或“不能”)用实验直接验证,用到了理想实验法,也称为科学推理法。
没有受到力
静止
匀速直线运动
不能
注意:该研究方法是理想实验法,在研究真空不能传声的实验中也用到该方法。
课堂小结:
4.牛顿第一定律间接说明:力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。
5.牛顿第一定律又称惯性定律。
6.惯性:一切物体都有保持原来运动状态________的特性。惯性的大小跟物体的________有关,即________越大,惯性越大。
不变
质量
质量
课堂小结:
7.惯性的利用与防范:
(1)利用:拍打衣服灰尘、体育比赛中的各种投掷项目、跳远运动员快速助跑以提高成绩等。
(2)防范:交通工具必须配备刹车系统、汽车司机和前排乘客配备安全带等。
课堂小结:
小试牛刀--课堂小测
例1:如图所示,将一小球竖直向上抛出,若在小球上升至最高点速度为零的同时,小球所受的一切外力突然消失,则小球将( )
A.静止
B.向上做匀速直线运动 C.落回地面
D.无法判断
v
A
例2:沾上灰尘的衣服,用手轻轻拍打几下,就干净多了。小刚用下面的四句话解释了这一过程,最合理的排列顺序是__________。 ①灰尘由于具有惯性,继续保持原来的静止状态 ②一手拿着沾有灰尘的衣服,用另一只手轻轻拍打 ③灰尘与衣服分离落向地面,衣服便干净了 ④衣服受力后运动状态发生改变,由静止运动起来
②④①③
例3: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
例4: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
例5:如图所示,某公路发生一起交通事故,两部同向行驶的汽车发生“追尾”。汽车B 刹车后由于__________仍撞到汽车A;观察汽车A的尾部,说明力能够改变物体的形状,汽车B 的前保险杠同时受损,
说明__________________,此时对汽车B 中的司机起保护作用的是______________(选填“安全气囊”或“汽车头枕”)。
惯 性
力的作用是相互的
安全气囊
牛顿第一定律
各种观念
亚里士多德
伽利略
理想斜面实验
力不是维持物体运动的原因
力是维持物体运动的原因
牛顿第一定律
惯性
一切物体都具有惯性
惯性大小只与质量有关
质量大,惯性大
利用
防止惯性带来的伤害
理想实验法
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。
安全带、安全气囊、限重
助跑跳远、投篮、拍被子等
谢谢
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