内容正文:
第八章 运动和力
第1节 牛顿第一定律
【知识重点】
1.知道阻力对运动的影响.
2.理解牛顿第一定律.
3.理解惯性,并能结合惯性分析生活中的例子.
【课程集训】
★知识点 演示实验1:探究阻力对物体运动的影响
实验器材:斜面、小车、水平长木板、毛巾、棉布等.
实验步骤:(1)将毛巾铺在水平长木板上,让小车从斜面顶端由静止下滑,记录小车在水平面上滑行的距离.
(2)将水平长木板上的毛巾换成棉布,让小车从同一高度由静止下滑,记录小车在水平面上滑行的距离.
(3)撤去铺在水平长木板上的棉布,让小车从同一高度由静止下滑,记录小车在水平面上滑行的距离.
思考:(1)让小车从同一高度由静止开始下滑的目的是保证小车在水平面的初速度相等.
(2)在实验过程中,控制了小车在水平面的初速度相同;改变了小车在水平面运动时受到的阻力,这种实验方法叫控制变量法.
表面状况
阻力大小
小车运动的距离
毛巾
棉布
木板
分析上表数据得出结论:小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,在水平面上运动得越远.
推论:如果小车不受阻力,小车将一直保持匀速直线运动.上述实验证明伽利略的观点是正确的.这种在实验的基础上进行推理,得出结论的科学方法叫理想实验(选填“控制变量”“转换”或“理想实验”)法.
★知识点 (科学探究)某同学利用如图所示的装置探究阻力对物体运动的影响,甲、乙木板上分别铺有毛巾和棉布,丙木板上不铺任何材料,让小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下,观察现象.试回答下列问题:
(1)科学实验需要控制变量,本实验中影响小车在水平面上运动距离的因素,除了阻力外,还有小车在水平面的初速度,该因素可以采用让小车从同一斜面的顶端由静止开始滑下的方法来控制.
(2)根据实验现象,可以得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越长.
(3)如果水平面绝对光滑,对小车没有阻力,则小车将做匀速直线运动.
(4)该实验用到的研究方法有控制变量法和理想实验法.
★知识点 某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响.他在水平台面上分别铺上不同材料,让同一小车从斜面上的同一高度由静止滑下,在小车停下的位置分别做上标记a、b、c.
(1)用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时的速度相同,在水平面上铺不同的材料,目的是改变阻力的大小.
(2)若水平面上铺的材料种类是毛巾、木板、棉布,则合理的铺设顺序是C.
A.毛巾、木板、棉布
B.棉布、毛巾、木板
C.毛巾、棉布、木板
D.顺序无所谓,都可以
(3)小车在水平面上做减速运动,说明小车受到阻力的作用.
(4)对上述实验进行分析并进一步推理:如果运动的物体在没有受到力的作用时,将一直做匀速直线运动.
★解题指引 本实验要在实验基础下推理得出物体不受力的运动状态,故铺设的材料对小车的阻力应是逐渐变小的,则合理的铺设顺序是毛巾、棉布、木板.
★知识点 牛顿第一定律
英国物理学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出: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,这就是著名的牛顿第一定律.
★知识点 (2022•阳江江城区期中)如图所示,将质量分别为M和m的两个物体A和B(M>m)放在足够长的水平光滑车板上,忽略空气阻力,A、B随车以相同的速度v向右运动,当车受外力作用突然停止运动时,则(C)
A.两物体都立即静止
B.A物体运动得慢,B物体运动得快,两物体间的距离加大
C.两物体都以原来的速度v水平向右运动,它们之间的距离保持不变
D.A物体运动得快,B物体运动得慢,A将撞上B
★知识点 秋千荡到最高点时,如果受到的力全部消失,下列现象可能会发生的是(A)
★解题指引 小车在外力的作用下停止时,因为车板光滑且忽略空气阻力,两个物体在水平方向上并没有受力,没有外力改变它们的运动状态,所以它们仍会保持原来的速度向右运动,它们之间的距离会保持不变,不会相撞,距离也不会加大.
★解题指引 不受任何外力时,物体将保持原来的运动状态,即不受力时如果静止,则将继续保持静止状态.秋千荡到最高点瞬间是静止的,所以继续保持静止状态.关于常见最高点的运动状态,秋千、单摆、竖直上抛的物体最高点瞬间是静止的,斜抛的物体最高点瞬间仍有水平方向的运动速度.
★归纳总结 牛顿第一定律解读
1.牛顿第一定律的内容: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.
2.理解:(1)研究对象:“一切物体”指所有的物体;(2)成立条件:“没有受到力的作用”指:完全不受力的作用(理想状态下);(3)“总”:一直这样;(4)“或”:指物体不受力时,原来静止的总保持静止,原来运动的就总保持原来的速度和方向做匀速直线运动.