内容正文:
第八章 运动和力
第1节 牛顿第一定律
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第八章
1. 通过实验,确认阻力对物体运动的影响;
学习目标
2.经历建立牛顿第一定律的科学推理过程,认识牛顿第一定律;
3.知道重力的方向是竖直向下;
4.认识惯性,能用物体的惯性解释生活和自然中的有关现象;
观察与思考
导入新课
正方:
玩滑板车时,人不蹬地,车最终会停下来。说明物体运动需要力来维持。
反方:
滑板车滑行时,人没有蹬地,车还继续前进。说明物体运动不需要力来维持。车停下来是因为受到阻力的作用。
你认为谁正确?
阻力对物体运动的影响
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如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用。如果这个力被撤销,物体就会停止运动。
古希腊哲学家
亚里士多德
物体的运动需要力来维持
阻力对物体运动的影响
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伽利略的理想实验
伽利略认为,当小球沿左侧斜面的某一高度向下运动时,无论右侧斜面的坡度如何,小球都会沿斜面上升到一定的高度。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(如图),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。
阻力对物体运动的影响
讲授新课
物体的运动并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来,是因为受到了阻力。
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。
意大利物理学家伽利略
阻力对物体运动的影响
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实验:阻力对物体运动的影响
提出问题:
运动着的物体受到的阻力越大,物体运动的距离越短;受到的阻力越小,物体运动的距离越长。
阻力对物体运动有什么影响?
猜想假设:
实验器材:
小车、斜面、布、玻璃、毛巾、刻度尺等。
阻力对物体运动的影响
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设计实验:
将同一小车从同一斜面同一高度由静止滑下,改变水平面的粗糙程度,观察小车在水平面上速度变化的快慢,并比较小车在不同水平面上的运动距离。
控制变量法
使小车到达水平面的初始速度相同
阻力对物体运动的影响
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a.将毛巾放在玻璃板上,让小车从斜面顶端由静止下放,观察小车在毛巾面上运动的情况;
b.将棉布放在玻璃板上,让小车从斜面顶端由静止下放,观察小车在棉布面上运动的情况;
c.让小车从斜面顶端由静止下放,观察小车在玻璃板面上运动的情况。
实验步骤:
阻力对物体运动的影响
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记录数据:
接触面 小车受到阻力的大小 小车运动的距离 小车速度减小的快慢
毛巾 较大 较近 很快
棉布 较小 较远 较快
玻璃 最小 最远 较慢
分析与论证:
小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,速度减小得越慢。
阻力对物体运动的影响
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假如水平面足够光滑,小车的运动情况又会怎样?
假如水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,小车的速度将不会减小,它将以恒定不变的速度永远运动下去。
推理:如果运动的物体不受力,它将做匀速直线运动。
科学推理法
阻力对物体运动的影响
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如果物体受到的阻力为零,速度就不会减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
分析类似实验
牛顿
总结伽利略等人的研究成果
牛顿第一定律
(物理学基本定律之一)
牛顿第一定律
讲授新课
英国科学家
牛顿
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
讲授新课
① 一切物体:所有物体普遍适用。
② 没有受到力的作用:一是物体不受一切外力(理想情况);
二是物体受到的各个力相互抵消,相当于不受力。这是定
律成立的条件。
③ 总保持:是指物体在不受力作用时,原来静止总保持静止,原来运动就总保持原来的速度和方向匀速直线运动下去。
④ 或:即两种状态居其一,不能同时存在。
⑤ 牛顿第一定律不是由实验直接得出的定律,而是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括出来的。
⑥ 牛顿第一定律揭示了运动与力的关系的本质:力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。
讲授新课
坐汽车时,如果汽车急刹车,人为什么向前倾?
惯性
惯 性
讲授新课
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。
惯 性
讲授新课
惯 性
讲授新课
惯 性
讲授新课
惯性是物体固有的一种属性,它不是力:
不能说物体“受到惯性”、“由于惯性的作用”,只能说物体“由于惯性”、“具有惯性”。
牛顿第一定律又被称为惯性定律。
惯性的大小只与质量有关:
质量越大惯性越大,质量越小惯性越小。
惯 性
讲授新课
解释惯性现象
拨动簧片,把小球与支座之间的金属片弹出时,小球为什么没有随金属片弹出?
惯 性
讲授新课
用力击打一摞棋子中间的一个,该棋子飞出而上面的棋子为什么会落下?
惯 性