内容正文:
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专题攻破牛顿第一定律
LUO ZHI
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本节内容:
一,牛顿第一定律是怎么来?3
二,牛顿第一定律的推理实验。10
三,牛顿第一定律:
1内容、2意义、3理解。12
四,惯性:
1概念、2理解(误区)、3、现象、4、影响因素、5应用。14
五,牛顿第一定律经典习题。34
一、牛顿第一定律是怎么来的?
现象1:停止推车,车子会慢慢停下来。
现象2:下坡的公共汽车关闭发动机的,运动的却越来越快。
现象3:着陆的航天飞机打开减速伞,运动的越来越慢。
现象4:在平直的公路上骑自行车,停止蹬车,自行车就会慢慢停下来。
观点一:亚里士多德(Aristotle,前384-前322)必须有力作用在物体上物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来,即:力是维持物体运动的原因。
问题:物体运动需要力维持吗?
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事实依据 + 合理推理 揭示事物本质
观点二:伽利略(Galileo,1564-1642)在水平面上运动的物体,设想没有摩擦,一旦物体具有某一速度,物体将保持这个速度继续运动下去。
伽利略的理想斜面实验.
观点三:笛卡尔(1596~1650)如果没有其它原因,运动的物体将继续以原来的速度沿着同一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
二、牛顿第一定律推理实验
①实验:让同一小车从斜面的同一高度滑下,在阻力不同表面滑过。
实验中应用了_________法,例如让小车从同一高度滑下是为了_________________,实验中的变量是___________________.
控制变量
滑下后速度相同
小车受到的摩擦阻力
②现象:小车在光滑的平面上滑行距离最远,
如果接触面非常光滑没有摩擦,运动的小车将会怎样?
④猜想假设:
运动的小车停下来是因为摩擦力的阻碍作用,如果没有摩擦力,运动的小车会做匀速直线运动。
物体的运动不需要力来维持;运动的物体不受力,将做匀速直线运动。
③结论:小车受到的摩擦力越小,速度减小越慢.
⑤推理:
⑥结论:
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牛顿(1643―1727)
2、意义:
①维持物体的运动不变不需要外力
②力是改变物体状态的原因
③惯性才是维持物体运动状态不变的原因。
④一切物体都有惯性,
观点四:三、牛顿第一定律:
1、一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态。
3、注意事项:
①牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态,只是一种理想化状态,自然界中不存在不受力的物体,所以不能用实验来验证。
注意:当物体受力,但所受外力的合力为零时(相互抵消),可以看作物体不受力。
②牛顿第一定律是实验+推理得出的结论.
③一个物体不受力时,静止的物体就静止,运动的物体(停止受力)就做匀速直线运动。
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四、惯性(记忆)
1、什么是惯性?
物体保持运动状态不变的特性叫做惯性.牛顿第一定律也叫做惯性定律。
①运动状态不变是指静止状态和匀速直线运动状态
②所有物体都有惯性;
③惯性的大小与速度无关。
④决定惯性大小因素是质量:质量越大,惯性越大。
惯性导致炮弹继续向前
惯性导致卫星上天
开始
开始
实验1:小车突然启动(加速),车上木块会怎么样?
实验2:突然刹车(减速),小车上木块又会怎么样?
2、惯性实验:
实验1:①原来车子和木块处于静止状态,当车子受力运动时,木块下方也受到车子对它向右摩擦力,使木块下方向右运动。②由于木块有惯性,上方仍然保持原来的静止状态,停留在原来的位置,木块的重心就会偏移到木块的左侧,木块的受到的支持力和重力不能平衡(不作用在同一条直线上)。③所以木块(下端被支撑着)在重力作用下向左侧倾倒。 (解释实验二)
实验3:用尺子迅速打出下面的棋子,上面的棋子到底会怎么样?
实验4:迅速弹出下面的硬纸片,上面的鸡蛋会怎么样?
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车
将
将
将
将
车
将
将
将
将
实验3:叠在一起的棋子原来是处于静止状态的,当尺子打出了下面的棋子,由于上面的棋子有惯性,还要保持原来的静止状态,所以上面棋子在重力的作用下落在正下方。
(解释实验4)
实验5、交通部门规定:在车辆前排乘坐的人必须系好安全带。请从物理学的角度加以说明。
答:汽车紧急刹车时,突然减速,乘客由于惯性将会撞在前面而造成危险,系上了安会带就可以靠安全带的拉力而随汽车一起减速,避免危险。
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回答惯性问题的步骤:
①说原来的运动状态;②发生的变化;③物体由于惯性要继续保持原来的运动状态。
3、惯性现象:(刹车时乘客向前倒)
例1、离开喷泉口的水,为什么还会继续向上运动?
例2 、撞击锤子柄,可以使锤头
紧套
在把
柄上。
4、惯性应用:
离开喷泉口的水处于运动状态,由于水具有惯性,要保持原来的