第七章 运动和力
7.3 探究物体不受力时怎样运动
目录
知识梳理
01
课堂演练
02
课堂检测
03
课程要求
1. 认识牛顿第一定律
2. 知道什么是惯性. 用惯性解释自然界和生活中的有关现象
探究实验
探究运动和力的关系
课时重点
1. 经历“探究物体不受力时怎样运动”的过程,认识伽利略“理想实验”的科学方法,进一步培养学生科学探究的能力
2. 通过实验和观察活动,体验一切物体都有惯性
课时难点
1. 理解牛顿第一定律
2. 应用惯性知识解释生活中的物理现象
知识梳理
知识点1 牛顿第一定律
1. 亚里士多德关于运动和力的观点:力是维持物体运动的原因.
2. 伽利略关于运动和力的观点:17世纪科学家伽利略通过__________加推理得出:物体的运动并不需要力来维持,运动的物体会停下来是因为它受到了__________.
斜面实验
摩擦阻力
3. 探究阻力对物体运动的影响实验:
(1)实验过程:让同一小车从斜面的同一高度由__________滑下,在__________的表面上运动,结果小车在三种不同的表面上运动的远近不同.
(2)实验结论:__________________________________________.
实验推理:如果表面绝对光滑,物体运动受到的阻力为零,物体运动的速度不会减小,将以恒定不变的速度永远运动下去.
(3)实验方法:__________、__________.
静止
材料不同
阻力越小,小车运动的距离越远,小车的速度减小得越慢
控制变量法
理想实验法
4. 牛顿第一定律:
(1)内容:______________________________________________
_____________________.
(2)关于该定律的几点理解:
①该定律是在实验的基础上,再进行推理得出的,不能用实验来直接验证.
②该定律说明了物体的运动不需要靠力来维持. 运动的物体之所以会停下来,是因为物体受到了阻力,是力改变了物体的运动状态.
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
③定律中“总保持静止状态或匀速直线运动状态”的含义:物体不受力时,原来静止的物体将永远____________;原来运动的物体将保持原来的速度大小和方向做_____________. 即物体不受外力时,保持原来的运动状态不变.
④“一切物体”说明该规律适合所有的物体,包括静止和运动的物体,包括所有固体、液体和气体,没有例外的物体存在,具有普遍意义.
⑤“没有受到外力作用”是定律成立的条件,物体没有受到任何外力作用,是一种理想化的情况. 一般可理解为受到平衡力作用或某一方向上不受外力作用.
保持静止状态
匀速直线运动
知识点2 惯性
5. 惯性的定义:物理学中,把物体保持__________________________________的性质叫做惯性.
6. 关于惯性的理解:
(1)一切物体都有惯性,惯性是物体的一种普遍属性. 无论物体是否运动,是否受力,运动状态是否发生变化,物体都有保持原有运动状态不变的性质,也就是说一切物体在任何时候都具有惯性.
静止或匀速直线运动状态
(2)惯性的大小与速度大小、是否受力的作用以及怎样运动__________,只与__________有关,且质量越大,惯性越大.
(3)惯性不是力,因此把惯性说成“惯性力”及“物体受到惯性作用”都是错误的.
(4)牛顿第一定律又叫惯性定律. 惯性和惯性定律不是同一概念.
无关
质量
知识点3 惯性的利用与防范
7. 惯性现象:物体在运动变化过程中由于惯性而表现出来的现象.
8. 利用惯性:投出去的篮球在空中继续飞行、跳高、跳远、扔铅球、拍掉衣服上的灰尘等,都是利用了物体具有惯性.
9. 防止由于惯性造成伤害:人走路时不小心绊倒或滑倒、开车太快容易发生交通事故、紧急刹车时人会向前倾都是惯性造成的危害. 为防止开车时对人体造成伤害,要求司机和乘客必须系安全带,车上还安装有安全气囊,车辆在行驶时要保持车距,限速、限载等都是防止惯性造成的危害.
课堂演练
知识点1 牛顿第一定律
1. 关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A. 牛顿第一定律是可以通过实验直接证明的
B. 验证牛顿第一定律的实验做不出来,因此不能肯定这个定律是否正确
C. 牛顿第一定律是在大量实验的基础上,通过分析推理而获得的
D. 物体保持静止或匀速直线运动状态,叫做牛顿第一定律
C
2. 如图7-3-1所示,小球左右来回摆动,若其运动到右边最高处的那一刻绳子断了,假设摆球所受的力同时都消失,则摆球( )
A. 继续来回摆动 B. 将保持静止不动
C. 竖直向下掉 D. 做匀速直线运动
B
3. 如图7-3-2所示,小球沿弧形斜槽从A点运动到水平轨道的B点时,如果小球受到的外力突然全部消失,那么小球的运动状态将是( )
A. 匀速直线运动
B. 立即停止运动
C. 速度越来越快
D. 速度越来越慢
A
4. 用如图7-3-3所示的实验装置探究“运动和力的关系”.
(1)让小车从斜面上滑下后沿水平面运动是为了使小车在竖直方向受到的__________力和__________力相平衡,其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的摩擦力的作用.
(2)每次让小车从同一个斜面的同一高度位置由静止开始滑下,是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的__________.
重
支持
速度
(3)比较图中小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越__________,速度减小得越__________.
(4)在此实验的基础上进行合理的推理,可以得出:运动物体不受外力时它将_________________________. 思路点拨
小
慢
做匀速直线运动
思路点拨
1. 物体不受外力时,将保持初始状态不变,若初始状态是静止,将保持静止;若初始状态为运动,将保持不受力前一刻的速度做匀速直线运动.
2. 力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因.
课堂演练
知识点2 惯性
5. 关于惯性,下列说法中正确的是( )
A. 运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性
B. 静止的物体有惯性,运动的物体没有惯性
C. 不受到力的物体没有惯性,受到力的物体有惯性
D. 惯性是物体的属性,一切物体不管运动和静止,受力和不受力都有惯性
D
6. 汽车急刹车时,坐在车内的乘客会向前倾倒. 这种现象可以用以下四句话来解释:①乘客猝不及防,向前倾倒. ②汽车很快停止运动,乘客的下半身也很快随车停止运动. ③乘客的上半身由于具有惯性,仍然向前运动. ④坐在车里的乘客随汽车向前运动,司机发现情况立即刹车. 以上四句话最合理的排列顺序是( )
A. ④①②③ B. ④②③①
C. ④③②① D. ④②①③
B
7. 下列现象中,不能用惯性知识解释的是( )
A. 在水平操场上滚动的足球,最终要停下来
B. 人走路被石头绊倒会向前倾倒
C. 锤头松了,把锤柄的一端在物体上撞击几下,锤头就能紧套在锤柄上
D. 子弹从枪膛里射出后,虽然不再受到火药的推力,但是仍向前运动
A
8. 关于汽车的惯性,下列说法正确的是( )
A. 汽车运动时有惯性,静止时没有惯性
B. 汽车行驶的速度越大,惯性越大
C. 汽车在急刹车时的惯性最大
D. 汽车行驶时、静止时以及急刹车时的惯性一样大
D
思路点拨
惯性不是力,惯性是一切物体都具有的属性,只与物体的质量有关,与速度大小、运动状态、位置等因素都没有关系.
课堂演练
知识点3 惯性的利用与防范
9. 下列实例中属于利用惯性的是( )
A. 驾驶员系安全带
B. 禁止汽车超速行驶
C. 跳远运动员起跳前助跑
D. 超载的汽车卸下部分货物
C
10. 轿车除了安全带以外,还有一种安全装置“头枕”,对人起保护作用,如图7-3-4所示.“头枕”主要是防止以下哪种情况对人体造成伤害( )
A. 紧急刹车
B. 左右转弯
C. 前方碰撞
D. 后方追尾
D
11. 下列事例中,属于避免惯性带来危害的是( )
A. 拍打刚晒过的被子,灰尘脱落
B. 火车进站时,提前关闭发动机
C. 汽车在雨天行驶时,要减速慢行
D. 跳远时,助跑能使运动员跳得更远
C
12. 轰炸机轰炸地面目标时,总要提前投弹才能命中目标,如图7-3-5所示. 下列关于飞机投弹的几种说法正确的是( )
A. 炸弹脱离飞机时,炸弹的速度为零
B. 炸弹能继续向前飞行,是因为炸弹具有惯性
C. 炸弹能继续向前飞行,是因为炸弹受到向前的推力
D. 惯性与速度有关,炸弹速度越大其惯性越大
B
思路点拨 一切物体都具有惯性,我们在生活中可以利用惯性,但也要注意防止惯性带来的危害.
课堂检测
1. (3分)如图7-3-6是探究阻力对物体运动的影响的实验装置,下列说法错误的( )
A. 每次实验时,应使小车滑到水平面时的初速度相等
B. 由于惯性,小车到达水平面后继续向前运动
C. 水平表面越粗糙,小车的速度减小得越快
D. 实验表明,力是维持物体运动的原因
2. (3分)在教室里悬挂着的电灯正处于静止状态,假如它受到的力突然全部消失,将悬挂电灯的绳索剪断后它将( )
A. 匀速下落 B. 匀速上升 C. 保持静止 D. 无法判断
D
C
3. (4分)如图7-3-7所示,摆球从A点静止释放,经过最低点B点,摆向另一侧的最高点C,在此过程中,下列说法中,正确的是( )
A. 小球到达B点的瞬间,若剪断悬线,小球将沿水平方向做匀速直线运动
B. 小球到达B点的瞬间,若受到的力全部消失,
小球将保持静止状态
C. 小球到达C点的瞬间,若受到的力全部消失,
小球将保持静止状态
D. 小球到达C点的瞬间,若受到的力全部消失,小球将做匀速圆周运动
C
4. (4分)下列关于惯性的说法中,正确的是( )
A. 物体运动时具有惯性,静止时不具有惯性
B. 物体没有受外力作用时有惯性,受外力作用后惯性就被克服了
C. 物体的惯性与物体的运动状态及受力情况无关
D. 短跑运动员到达终点时不能立刻停下来是因为受惯性的作用
C
5. (4分)物理知识渗透于我们生活的方方面面,以下的安全警示语中涉及惯性知识的是( )
A. 输电铁塔下挂有“严禁攀爬”
B. 汽车的尾部标有“保持车距”
D. 商场走廊过道标有“小心碰头”
D. 景区水池边立有“水深危险”
B
6. (4分)生活中人们常常利用物体的惯性,下列描述正确的是( )
A. 标枪运动员通过助跑提高成绩,利用了运动员自身的惯性
B. 紧固锤头时撞击锤柄的下端,利用了锤柄的惯性
C. 拍打窗帘清除上面的浮灰,利用了窗帘的惯性
D. 将脸盆里的水泼出去,利用了水的惯性
D
7. (4分)如图7-3-8所示,用力打击一摞棋子中间的一个,该棋子沿水平方向飞出,上面的棋子由于__________要保持原来的__________状态. 最终,上面的棋子在方向为__________的__________力的作用下,落到下面的棋子上.
惯性
静止
竖直向下
重
8. (4分)图7-3-9是研究牛顿第一定律的实验装置.
(1)实验时要让同一辆小车从斜面的同一高度滑下,目的是使小车在三种不同表面上运动的初始速度__________.
(2)在相同的实验条件下,小车在__________表面上前进的距离最远,但最后会停下来,这是因为__________力改变了它的运动状态.
(3)牛顿第一定律是建立在__________(填字母).
A. 日常生活经验的基础上B. 科学家猜想的基础上
C. 直接实验结果的基础上D. 实验和科学推理相结合的基础上
相同
玻璃
摩擦
D