内容正文:
第八章 运动和力
第1节 牛顿第一定律
学习目标
1.理解牛顿第一定律和惯性的概念,了解牛顿第一定律的建立过程,正确理解力和物体运动的关系。
2.培养学生的观察能力、思维能力以及应用定律解决实际问题的能力。
3.通过探究牛顿第一定律,学会利用“实验+推理”的研究方法进行科学推理,能利用证据表达自己的观点,具有初步的分析归纳能力和质疑创新意识。
4.经历“阻力对物体运动的影响”探究过程,初步形成提出问题、猜想假设、实验论证、交流合作的科学探究能力。
5.在学习牛顿第一定律建立的过程中,学习伽利略与牛顿等科学家的创造性思维品质和敢于质疑、坚持真理的献身精神。在研究生活中对惯性的利用及预防过程中,树立将所学知识应用于生产和生活实践的意识。
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预习导学
1.阻力对物体运动的影响
(1)一般人认为:如果要使物体持续运动,就必须 ,如果 ,物体就会停止运动。
(2) 通过实验分析得出:物体的运动 ,运动的物体之所以停下来,是因为 。
(3) (同一/不同)小车从 (同一/不同)斜面 的高度由 滑下目的是: 。
(4)水平桌面铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布目的: 。
(5)结论:平面越光滑,小车运动的距离 ,这说明小车受到的阻力 ,速度减小得 。推理:如果运动物体 ,它将保持 。
2.牛顿第一定律(也叫惯性定律)
(1)内容: 在 的时候,总保持 。
(2)理解
① 一切物体在失去所有外力时,原来静止的物体则 ,原来不论做什么运动的物体在不受力时都将做 。两种状态不同时存在。
② 牛顿第一定律揭示了 “力”的本质:力不是 物体运动的原因,而是 物体运动状态的原因。
③ 牛顿第一定律是在大量 的基础上,通过进一步的 而概括出来的,不可能用 直接验证(周围物体都受力的作用)。(这种方法就是物理学上常用的“ ”,也叫“ ”)。
3.惯性
(1)一切物体都有 的性质,我们把这种性质叫做惯性。
(2)理解:
① 一切物体在任意时刻都具有惯性。(没有条件)
② 惯性大小只与物体 有关, 越大,物体具有的惯性越大。(惯性大小与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度无关)
③ 惯性不是力,只能说“具有惯性”、“由于惯性”(不能说“受到惯性”)
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考向释疑
考向一:阻力对物体运动的影响
【重点释疑】
1.两种观点
(1)亚里士多德的观点:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用;如果这个力被撤掉,物体就会停止运动。即物体的运动需要力来维持;
(2)伽利略的观点: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。即力是改变物体运动状态的原因。
2.实验:阻力对物体运动的影响
(1)设计并进行实验
让同一辆小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,使其分别在铺有粗糙程度不同的毛巾、棉布、木板的水平面上运动,观察小车在不同水平面上运动的距离。
(2)实验现象及分析
现象:小车在不同水平面上的运动距离不同,随着水平面越来越光滑,小车运动的距离也越来越远。
分析:小车在不同水平面上受到的阻力大小不同。水平面越光滑,小车受到的阻力越小,其速度减小得越慢,运动距离越远。
(3)实验结论
阻力改变了小车的运动状态。阻力越小,运动状态改变越慢,小车运动的距离越远。
(4)实验推理
对以上实验进一步推理,如果水平面绝对光滑,物体受到的阻力为零,物体的速度将不再减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去,即物体将做匀速直线运动。由本实验可以得出伽利略的观点是正确的,即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。
(5)注意事项
①实验时要用同一辆小车,使其从同一斜面的同一位置由静止滑下,以保证小车进入水平面时的速度相同。
②选用的木板尽量长一些。
③当小车在水平面上运动时,只改变水