内容正文:
第4节 牛顿第一定律
一、探究阻力对物体运动的影响
1、实验:探究阻力对物体运动的影响
设计实验:取一辆小车,使它三次都在斜面上的同一高度处从静止开始沿斜面运动到水平面上.每次水平面表面的粗糙程度都不同,第一次在水平面上铺毛巾,第二次换成棉布,第三次去掉所铺棉布,比较小车每次在水平面上的运动情况有什么不同.
实验现象:按以上设计进行实验,实验现象如图所示,并将实验的结果填在下表中.
接触面
小车受到阻力的大小
小车运动的距离
毛巾
最大
最短
棉布
较大
较短
木板
最小
最长
现象分析:小车分别滑过毛巾、棉布、木板表面时,由于毛巾表面最粗糙,阻力最大,使小车很快就停下来,运动的距离最短;而木板表面最光滑,阻力最小,小车运动的距离最长.通过小车在不同表面运动的距离不同,说明小车受到的阻力越小,速度改变越慢,小车越不容易停下来.
实验结论:平面越光滑,小车运动的距离越大,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
实验推理:如果小车在水平面上运动时不受阻力的作用,那么它将永远运动下去。
注意:
(1)水平木板上铺不同的材料是为了让小车在木板上运动时受到不同大小的阻力。
(2)涉及的实验方法:
控制变量法:注意每次实验时让同一个小车都要从同一斜面的同一高度开始自由滑下,可以使小车到不同材料的水平面上的初速度相同。
转换法:通过下车运动距离远近判断小车速度减小的快慢。
二、牛顿第一定律
1、伽利略
400多年前,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力的作用,它的速度将保持不变。
2、笛卡尔
与伽利略同时代的笛卡儿补充和完善了伽利略的观点,明确指出: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。
3、牛顿
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状态或静止状态。这就是牛顿第一定律。
4、牛顿第一定律: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。
注意:(1)牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上,通过推理概括出来的。这种以可靠的实验事实为基础,通过推理得出结论的研究方法是理想实验法。(真空不能传声的实验也是一种理想实验)
(2)牛顿第一定律有两层意思:
①原先静止状态的物体,当一切外力都消失时,物体仍保持静止状态。