7.1科学探究：牛顿第一定律讲义 2023-2024学年沪科版八年级全一册物理

第七章：力与运动 第一节　科学探究：牛顿第一定律 知识点： 1、力与运动 2、阻力对物体运动的影响 3、牛顿第一定律 4、惯性 　　　　　　　　　　（1）使物体发生形变 复习：力的作用效果 　　　　　　　　　　（2）改变物体的运动状态（指的是速度大小或运动方向的变化，本章重点） 新课讲授： 知识点一、关于力与运动的两种观点 对静止的木箱施加一个水平方向的推动，木箱沿水平方向运动；撤去外力后，木箱停下来，用铁锤敲击铁钉，铁钉向下运动陷入木板；停止敲击，铁钉就不再下陷等等类似的事例中可以看到： ①要让原来静止物体运动起来，就需要有力的作用，如果要维持物体的运动，必须对物体不停的施加作用力。 亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。 ②木箱由静止到运动，再由运动变为静止，速度大小发生了改变。 伽利略认为：力是改变物体运动状态的原因。 结论：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体的运动状态。 经验交流：运动和运动状态的改变是两个概念： 匀速 运动状态不变 不受力或所受合力为零 直线 ( 运动状态改变改 变 )运动 变速 曲线：运动方向改变 所受合力不为零 例1.关于力与运动的关系，下列说法正确的是（ ） A.没有受力的作用，运动的物体就静止下来。 B.静止的物体，一定不受力的作用。 C.物体运动状态发生改变时，一定受到力的作用 D.物体受到力的作用时，运动状态一定会发生改变 解析：物体不受力的作用时，运动状态不会改变，故A错误；物体静止时，可能不受力，也可能受平衡力的作用，故B错误；力是改变物体运动状态的原因，所以物体运动状态发生改变时，一定受到力的作用，故C正确；物体受到力的作用时，如果是平衡力，则运动状态不会发生改变，故D错误。 答案：C. 知识点二、阻力对物体运动的影响； 伽利略为证明自己的观点的正确性做了如下实验： 1、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，小泳将因为永远无法达到那个高度而一直沿直线运动下去。 经验交流： 　　 伽利略理想实验示意图 本实验中运用了实验加推理的方法，这就涉及到实验步骤排序，区分实验事实与分析推的问题。要讲清楚正确排序，就要看关键字“假设、理想情况”等，从此句开始以后各句都推理。 2、阻力对物体运动的影响。 后人对伽利略理想实验做出改进： A、实验器材：滑块、三种粗糙程度不同的水平面、斜面、刻度尺等； B、进行试验： ①让滑块从斜面顶端滑下［图（a）］，滑到表面粗糙的水平面上，记录滑块在水平面上的运动距离。 ②让滑块从斜面顶端滑下［图（b）］，滑到表面比较光滑的水平面上，记录滑块在水平面上的运动距离。 ③让滑块从斜面顶端滑下［图（c）］，滑到表面很光滑的水平面上，记录滑块在水平面上的运动距离。 ④通过滑块在上述3个水平面上的运动距离来比较滑块受到的摩擦力的大小，并将比较的结果填在下表中。 （a）表面粗糙的水平面 （b）表而比较光滑的水平面 （c）表面很光滑的水平面 让滑块从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，分别在三种粗糙程度不同的水平面上运动，记录滑块在水平面上运动的路程，填表并进行比较。 接触面 滑块收到摩擦力的大小 滑块在水平面上运动的距离 粗糙的水平面 大 0.5 较光滑的水平面 中 0.8 很光滑的水平面 小 1.2 C、实验结论：在其他条件相同时，水平面越光滑受到的摩擦力越小，滑块运动的距离就越远。 D、推理结论：若水平面足够光滑，则滑块受到的阻力减小为零，滑块做匀速直线运动。 经验交流： （１）让滑块从同一斜面的同一高度由静止滑下的目的：使滑块在水平面上开始运动的速度相同。 注解：高处的重力势能E甲=mgh 全部转化为动能E乙=1/2mv²，即 E甲=E乙 mgh=1/2mv² v= （２）研究方法： a.滑块在水平面上滑行的距离受滑块在水平面的初速度和摩擦力两个因素的影响，使滑块在水平面上开始运动的速度相同，就是控制速度相同，即控制变量法； b.看滑块运动的距离说明阻力的大小，即转换法； c.从阻力越小，滑块运动的距离越远，进一步推理，阻力为零，滑块做匀速直线，即实验加推理法。 （３）若水平面不水平，重力与支持力的合力不为零，将会对滑块运动的距离产生影响。 （４）滑块运动时所受阻力就是这里的摩擦力，因此要用同一滑块来保证水平面受到