内容正文:
9.2 《牛顿第一定律》学案(苏科版)
学习目标:
1. 通过实验探究,能识别阻力对物体运动的影响,经过分析、归纳和推理,建立牛顿第一定律.
2. 能说出惯性的物理意义,一切物体具有惯性,能联系生活实际解释相关的惯性现象.
学习过程:
知识梳理
一、探究阻力对物体运动的影响
1.实验探究
⑴提出问题:运动中的物体所受的阻力对它运动的路程有什么影响?
⑵猜想:阻力会影响物体的运动状态,阻力越大,物体停下来得越快.
⑶探究方法:把三种表面粗糙程度不同的物体放在与斜面衔接的水平桌面上,让小车从斜面的同一高度由静止滑下,分别在三种粗糙程度不同的表面上运动,记下小车运动的路程.
⑷实验现象:小车在毛巾表面上运动得比较近,在木板表面上运动得比较远,在玻璃表面上运动得最远.
⑸分析与论证:小车运动远近的不同,是因为小车在不同表面上受到的阻力不同.由此可知,物体运动状态的改变与物体所受的力有关.如果物体不受力,物体的运动状态就不会发生改变,故在光滑的水平面上运动的小车将永远不会停下来.
⑹实验结论:平面越光滑,小车运动的距离越远,即小车受到的阻力越小,速度减小得越慢.
2.“牛顿第一定律”的实验探究
⑴器材: ;
⑵方法:实验加推理、 ;
⑶步骤: .
【例1】 在研究“阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车从同一斜面的同一高度由静止开始下滑,小车分别停在如图所示的位置.
(1)让小车从同一斜面的同一高度滑下的目的是:使小车到斜面底端的________相同.
(2)结论:表面越光滑,小车受到的阻力越小,它运动得________.
(3)推理:如果表面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将永远做________.
(4)牛顿第一定律是在________的基础上,通过科学家的________而总结归纳出来的.
(5)通过实验探究后,对牛顿第一定律的知识有更深一层次的理解:力不是维持物体运动状态的原因,而是________物体运动状态的原因.
精析:(1)让小车从同一斜面的同一高度滑下,是为了使小车到达斜面底端的初速度相同.(2)表面越光滑,小车受到的阻力越小,它运动得越远.(3)如果表面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将永远做匀速直线运动.(4)牛顿第一定律是在实验的基础上,通过科学家的推理而总结归纳出来的.(5)力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因.
解答:(1)初速度 (2)越远 (3)匀速直线运动 (4)实验 推理 (5)改变
【例2】 刘伟同学为了探究“运动和力的关系”,设计了如图所示的斜面实验.
(1)为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,在实验中刘伟让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,刘伟采用的研究问题的方法是__________________________.
(2)从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看,________图中小车所受阻力最大.
(3)刘伟从实验推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做__________运动.
(4)牛顿在前人研究成果的基础上,总结出牛顿第一定律,它的内容是
________________________________________________________________________.
精析:(1)实验中让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,控制小车到达水平面时的初速度相同,应用了控制变量法.(2)从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看,甲实验中小车在毛巾表面移动的距离最短,说明甲图中小车所受阻力最大.(3)从实验推理可知,若水平面绝对光滑,小车的速度不再减小,即运动的小车会在水平面上做匀速直线运动.(4)牛顿第一定律的内容:一切物体,在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态.
解答:(1)控制变量法 (2)甲 (3)匀速直线 (4)一切物体,在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态
【例3】 用图示装置探究阻力对物体运动的影响时,应选 (选填“同一”或“不同”)滑块;小军进行了如下实验:①让滑块从斜面上A处由静止开始滑下,记下滑块停在棉布上的位置;②移开棉布,让滑块从B处由静止开始滑下,记下滑块停在木板上的位置,则滑块两次滑行时的惯性大小 ,小军实验中错误的操作是 .
精析:图中装置是用来探究阻力对物体运动的影响,根据控制变量法需要控制其他变量保持不变,以防止对实验结果产生影响,故应选用同一滑块从斜面上同一位置滑下。
因惯性的大小只与物体的质量有关,它是物体的一种属性.与物体是否受力、运动状态均无关。滑块在运动过程中质