内容正文:
第八章 运动和力
第1节 牛顿第一定律
导入新课
踢出去的足球能永远飞行吗?
车为什么总要停下来?
亚里士多德认为:物体的运动需要力来维持。
伽利略认为:物体的运动不需要力来维持,运动的物体之所以停下来,是因为受到了阻力的作用。
通过实验研究
导入新课
阻力对物体运动的影响
毛巾
棉布
木板
每次实验同一辆小车都要从同一高度滑下,为什么?
保证小车滑到水平面上时的速度相同。
实验探究:让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,逐渐减小平面的粗糙程度,测量小车的运动距离记入表格,探究时要注意哪些问题?用到什么探究方法?
控制变量法
阻力对物体运动的影响
大
较小
最小
阻力的大小
小车运动的
距离s/m
实验记录表:
小车减少的速度
快
较慢
最慢
0.1
0.2
0.3
平面越光滑,小车运动的距离越________ ,受到的阻力越________ ,速度减小得越_______ 。
结论:
小
长
慢
阻力对物体运动的影响
表面状况
毛巾
棉布
木板
牛顿第一定律
根据上面的实验结果思考:小车在比木板更光滑的水平面上运动时,能比在木板上前进更远吗?
设想一下,如果小车运动时不受任何阻力,小车会永远运动下去吗?
如果物体受到的阻力为零,速度就不会减小,它将永远运动下去。
牛顿第一定律
进一步推测
分析类似实验
牛顿
牛顿第一定律
(物理学基本定律之一)
牛顿第一定律
2.“没有受到力的作用”是定律成立的条件。
3.“总”一直、不变。
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。
牛顿第一定律说明了力和运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
1.“一切”适用于所有物体。
牛顿第一定律告诉我们,任何物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫做惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。
惯性
一切物体在任何情况下都有惯性,惯性是物体固有的属性。
一切物体
惯性大小只与物体质量有关,质量大的惯性大。
惯性
:固体、液体、气体
:静止或运动、快或慢、匀速或变速……
任何情况
惯性
迅速敲击木块。看到什么现象?
鸡蛋为什么没有随木块飞出?
惯性
当汽车突然启动时,我们的身体会有什么现象发生?为什么会发生这种现象?怎样预防?
惯性
举例说明:生活中有哪些做法是利用了惯性,哪些做法可以预防惯性造成的危害?
一、牛顿第一定律
1.内容
2.力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
二、惯性
惯性现象及其危害的控制
课堂小结
$$中国古代对力和运动的认识
在我国古代著作中,对于力和运动问题,已有一定的认识。远在春秋时期成书的《考工记》就有这样的记载:“马力既竭,辀犹能一取也。”就是说,马已停止用力,车还能向前走一段距离。这里虽然没得出惯性的概念,但是已经注意到了惯性现象。
在《墨经》里,还给力下了一个明确的定义。在《经上》第21条里说:“力,行之所以奋也”。这里的“行”就是“物体”,“奋”字在古籍中的意思是多方面的,像由静到动、动而愈速、由下上升等都可以用“奋”字。经文的意思是说,力是使物体由静而动、动而愈速或由下而上的原因。在《经说》里又说:“力,重之谓。”这说明物重,是力的一种表现。从这条经文来看,的确可以说我们的祖先在二千多年以前,已经对力和运动之间的关系,开始了正确的观察和研究。
东汉王充所著《论衡》一书《状留篇》中有这样一段话:“且圆物投之于地,东西南北无之不可,策杖叩动,才微辄停。方物集地,一投而止,及其移徙,须人动举。”就是说,圆球投到地上,它的运动方向,或东或西或南或北是不一定的,但是不论向哪个方向运动,只要用手杖加上一个微小的力量,就会停止运动;方的物体投在地上就会静止,必须人用力才能使它发生位移。这里说明了力是物体运动变化的原因,也说明了物体的平衡和它的基底的关系。王充还提出:“车行于陆,船行于沟,其满而重者行迟,空而轻者行疾。”这段话说明了在一定的外力作用下,质量越大的物体运动状态的改变就越困难。
$$伽利略斜面与牛顿大炮
我们知道,力的作用效果之一是力能改变物体的运动状态。假如物体不受力作用时,物体将怎样运动?可能你会想:物体不受力,物体当然要保持静止。比如,“用力推车,车子才前进;停止用力,车子就要停下来”。这种观点对吗?
在物体运动原因的研究中,长期以来人们的经验是,要改变一个静止物体的位置,必须推它、提它或拉它。因此人们直觉地认为,物体的运动是与推、提、拉等动作相联系的,深信要使一个物体运动得更快,必须用更大的力推它、提它或拉它,当推、拉物体的力不再作用时,原来运动的物体便静止下来。根据这类经验事实,亚里士多德得出结论:静止是水平地面上物体的“自然状态”或“自然本性”,必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的