内容正文:
第八章 力与运动
8.1牛顿第一定律 惯性
你觉得冰壶的运动需要力来维持吗?
亚里士多德的观点:
力是维持物体运动的原因。
伽利略的观点:
物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。
VS
实验探究:推断物体不受力时的运动
实验方法:
实验器材:
斜面、水平面、毛巾、玻璃板、小车
实验推理法
实验探究:推断物体不受力时的运动
1.怎样利用实验推理法的思想推断小车不受力的情况呢?
2.怎样逐渐减小小车运动中受到的阻力?
3.怎样观察阻力对小车运动的影响?
4.影响小车运动距离的变量有哪些?
5.实验中要控制什么变量?怎样操作?
逐渐减小小车在运动中受到的阻力,研究小车的运动情况,从而推断不受力时的情况
逐渐减小水平面的粗糙程度
观察小车在水平面运动的距离
小车到达水平面的速度、阻力大小
控制小车到达水平面的速度相同
使物体从同一斜面同一高度由静止开始下滑
实验探究:推断物体不受力时的运动
在同一斜面的同一高度
同一小车从静止下滑
到达斜面底端速度相同
控制
阻力大小
比较小车滑行的距离
运动变化
实验次数 表面材料 阻力大小 小车运动的距离远近 小车速度减小的快慢
1 毛巾
2 木板
3 玻璃板
实验结论:水平面越光滑,小车受到的阻力 ,运动的距离越 ,速度减小得越 。
越小
慢
远
最大
较大
最小
最快
较快
最慢
最近
较近
最远
实验结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动的距离越远,速度减小得越慢。
推理:如果水平面 (理想情况),小车受到的阻力 ,小车的速度将 ,运动的方向 ,小车运动的距离为 。
所以,如果运动的物体不受力的作用,将做 运动。
绝对光滑
为零
不减小
不改变
无限远
匀速直线
不变
不变
保持静止
静止的物体如果不受力的作用,速度 ,方向 ,将 。
300多年前,伽利略用实验的方法得出结论:如果物体在运动中不受力的作用,它的速度大小将保持不变。
历 史 回 顾
笛卡儿补充了伽利略的认识,指出:如果运动物体不受任何力的作用,它不会向左、右方向偏,将永远沿原来的方向做匀速运动。
牛顿总结了伽利略等人的研究成果,进一步得出:一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
一切物体在不受外力作用时,
总保持匀速直线运动状态或静止状态。
一、牛顿第一定律
普遍性,
适用于所有物体
成立的条件
只能是匀速直线运动状态或静止状态中的一种
原来运动就总保持原来的速度和方向匀速直线运动下去,
原来静止就保持静止。
牛顿第一定律
静止
静止
运动
匀速直线运动
不受外力
(理想情况)
一
切
物
体
实验+推理,即实验推理法
牛顿第一定律不可能用实验来直接验证
教师补充说明:牛顿第一定律所描述的是一种理想情况,因为在自然界中不受任何外力的物体是不存在的。所以牛顿第一定律不可能用实验来直接验证,它是在实验的基础上经过科学推理得到的物理定律。
12
牛顿第一定律
静止
静止
运动
匀速直线运动
不受外力
(理想情况)
一
切
物
体
物体所受的多个外力的效果互相抵消
教师补充说明:但是很多情况下物体所受的多个外力的效果互相抵消了,此时的状态等效于不受力。因此,牛顿第一定律有着广泛的应用,是力学基本定律之一。
13
一辆正在公路上行驶的汽车,如果它所受的一切外力忽然消失,则汽车 ( )
A.速度越来越快 B.速度越来越慢
C.将做曲线运动 D.将做匀速直线运动
D
牛顿第一定律说明了物体具有什么性质?
保持原来运动状态不变
一切物体都有 的性质,这种性质叫做惯性。
牛顿第一定律也称惯性定律。
一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。—— 牛顿第一定律
惯性
惯性是一切物体固有的属性。
一切物体不管它是否受力,也不管它是否运动和怎样运动,都具有惯性。
一切物体不管它是否受力,也不管它是否运动和怎样运动,都具有惯性,惯性是一切物体固有的属性。
16
小实验
取一个塑料块竖直放在物理课本上:
突然运动
突然停止
后倒
前倾
课堂活动:物体的惯性
1.取一个塑料盒竖直放在书上,当书突然运动或突然停止运动时,观察塑料块的运动状态。
现象:当书突然运动时,橡皮要保持原来的静止状态,会向后倾倒;当书突然停止运动时,橡皮要保持