内容正文:
第八章 力与运动
8.1 牛顿第一定律 惯性
【生活情境】
蹬一下地面,车子向前运动一段距离,不蹬地面,车子会停下来,要使车子持续运动,应该怎么办?
踢一下足球,足球向前运动一段距离,不踢球,球最终会停下来;要使足球持续运动,应该怎么办?
要使物体持续向前运动,需要不停地给物体施力。
【观点1】
力是维持物体运动的原因。
【思考】
问题1:物体在运动过程中,为什么会停下来呢?
物体在运动时,受摩擦力。
问题2:假如物体不受摩擦力,它会一直向前运动吗?
可能会
【观点2】
力改变了物体的运动状态。
物体的运动不需要力来维持!
两种观点 孰是孰非
【观点1】
【观点2】
力是维持物体运动的原因。
力改变了物体的运动状态。
物体的运动不需要力来维持!
一、探究阻力对物体运动的影响
1.提出问题:
2.猜想与假设:
3.制定计划与设计实验
阻力对物体的运动有影响吗?有什么影响?
阻力对物体的运动有影响,阻力越大,物体停下来得越慢。
让小车开始以相同的速度在不同的水平
表面上运动(如图8-1-2)
4.实验过程:
在水平面上先后铺上毛巾,纸板,玻璃板,让同样的小车在同一斜面的同一高度处自由下落(保证小车进入水平面时具有相同的速度)然后分别测出小车在水平面上滑行的距离,并计入以下表格中。
5.数据记录
接触面 粗糙程度 小车受到的摩檫力情况 小车滑行距离的远近 小车停下来的难易程度
毛巾 很大 最大 最短 最快
纸板 较大 较小
长 较慢
玻璃板 较小 最小 最长 最慢
推理 某材料 最最小 最最长 最最慢
推理想像 理想平面 无阻力 无限长 不变
【实验现象】
【实验结论】
【实验推论】
在同样条件下,水平面对小车的阻力越小,小车前进得越远。
运动物体受到的阻力越小,它的速度减小得就越慢,它运动的时间就越长。
在理想情况下,如果水平面绝对光滑,物体受到的阻力为零,它的速度将不会减小,这时物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
伽利略:如果运动物体不受力,它的速度将保持不变。
笛卡儿补充了伽利略的认识,指出:如果运动物体不受力,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,概括出一条重要的物理规律。
牛顿第一定律(力学基本定律之一)
二、牛顿第一定律
1、内容:
一切物体在不受力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态
2、成立条件:
不受力( 或合力为0 )
3、何时保持静止,何时保持匀速直线运动?
物体所受合力为0
静止的物体
运动的物体
将一直处于静止状态
将做匀速直线运动
(物体的运动由合力和初始速度共同决定)
1、牛顿第一定律是在实验的基础上,通过进一步推理而概括出来的,是不能用实验来直接证明的,物理学中把这种方法叫实验推理法。
2、牛顿第一定律适用于一切物体,原来静止的物体在不受力的作用时总保持静止状态,而原来运动的物体在不受力的作用时总保持匀速直线状态。
惯性
汽车突然刹车
思考问题:当汽车突然刹车时, 人为什么会向前倾?
惯性
惯性是物体的固有属性
惯性:一切物体都有保持自身原有的静止状态或匀速直线运动状态的性质。我们把物体具有保持原来运动状态的性质叫做惯性
对惯性的理解:
我们可以利用物体的 “习惯性”或叫“惰性”来理解“惯性”。就是说,通常,一切物体都有一种“惰性”,这种“惰性”的表现就是不愿意改变原来的运动状态。只要不受到外界力的作用,它就保持原来的运动状态。除非有外力作用于它,才能迫使它改变原来的运动状态。
注意:
(1)惯性是一切物体所固有的一种属性。
(2)惯性与物体的运动状态无关,但与物体的质量大小有关。
惯性只能说“由于惯性 或”具有惯性”
(3) 不能说 “受到惯性” “惯性力” 或 “惯性作用”
惯性与牛顿第一定律的区别
惯性是物体的一种属性,一切物体在任何时间、任何情况下都有惯性。
惯性是由物体的质量决定的,质量大,惯性大。与是否运动﹑速度大小﹑所受外力无关。
而牛顿第一定律则是物体在不受力的作用时,由于惯性表现出的运动规律,
其实质是说明力既不是产生运动的原因,也不是维持物体运动的原因。而是改变物体运动状态的原因。
解释惯性现象的一般步骤:
①明确被研究的物体原来的运动状态
②被研究物体的某部分在力的作用下改变了原来的运动状
③由于惯性,被研究物体的另一部分将保持原来的运动状态
【解释】
甲图:静止的小车和木块突然受到拉力时,小车和木块的底部一起向前运动,木块上部由于惯性仍保持静止状态,所以会向后倾倒。
例题
乙图:运动的小车和木块遇到障碍物,小车和木块底部突然停止,木块上部由于惯性仍然保持运动,所以小木块会向前倾倒。
常见的惯性现象
避免惯性带来的危害
雨雪天减速
开车系安全带