内容正文:
第2节 运动与相互作用
(第1课时)
第2章 力与空间探索
科学浙教版(2024) 八年级上册
01 牛顿第一定律
知识目标
了解牛顿第一定律的研究过程;了解牛顿第一定律的内容;了解力和运动之间的关系。
感受科学成果是多人智慧的结晶;培养实事求是的科学态度。
理解力并不是维持物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因。
科学观念:
科学思维:
态度责任:
素养目标
课堂导入
高速列车启动后,在牵引力的作用下逐渐加速,随后在一段平直的轨道上做匀速直线运动。当列车准备进站时,又会在阻力的作用下逐渐减速,最后停靠在站台上。这说明力能改变物体的运动状态。
那么,物体的运动是否一定需要力来维持?力是怎样改变物体运动状态的?
PART 01
牛顿第一定律
牛顿第一定律
01
认为:如果一个物体要持续运动,就必须有其他物体对它施加力的作用;如果这个力被撤去,物体就会停止运动。
亚里士多德(公元前384~前322)
伽利略(1564—1642)
通过实验与推理: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,是因为它受到了阻力。
力是维持物体运动的原因
力是改变物体运动状态的原因
牛顿第一定律
01
1.在水平木板上分别铺上棉布和丝绸,如图中的甲和乙,让小车从斜面的顶端由静止开始滑下,观察小车在水平面上运动的距离,并将结果记录在表中。
2.水平木板上不铺任何材料,如图丙,重复上述实验。
甲 乙 丙
牛顿第一定律
01
阻力和运动的距离记录表
水平面
的材料 小车受到的阻力
(大,较大,小) 小车运动的距离
(大,较大,小)
棉布
丝绸
木板
大
较大
小
大
较大
小
3.实验表明:
水平面越光滑,小车在水平面上运动时,所受的阻力越 ,运动的距离越 ,速度减小得越 。
4.推理:
如果小车在水平面上运动时不受阻力的作用,
那么它将 。
牛顿第一定律
01
小
长
慢
以恒定不变的速度永远运动下去
5.交流讨论:
每次实验时小车都要从斜面的同一位置开始滑下。你知道这是为什么吗? 。
使小车达到水平面时具有相同的初速度
牛顿第一定律
01
伽利略曾采用类似的方法得出结论:如果物体在运动中不受力的作用,它的速度将保持不变。
伽利略斜面实验
伽利略(1564—1642)
牛顿第一定律
01
笛卡儿补充和完善了伽利略的观点,指出:如果运动物体不受到任何力的作用,它不会向左、右方向偏,将永远沿原来的方向做匀速直线运动。
笛卡尔(1596–1650)
牛顿第一定律
01
1、牛顿第一定律
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(1643-1727)
(1)内容
牛顿第一定律
01
(2)建立过程
伽利略(1564—1642)
如果物体在运动中不受力的作用,它的速度将保持不变。
笛卡尔(1596–1650)
如果运动物体不受到任何力的作用,它不会向左、右方向偏,将永远沿原来的方向做匀速直线运动。
牛顿(1643-1727)
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。
补充
总结
牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上,通过归纳和推理概括出来的。
牛顿第一定律
01
(3)理解
一切物体
静止
运动
静止
直线运动
曲线运动
匀速直线运动
不受力
不受力
①一切物体:
宏观世界中的所有物体
②不受力:
定律成立的条件,是一种理想情况。
③静止状态或匀速直线运动状态:
物体在不受力时只能处于一种状态。
牛顿第一定律
01
(4)贡献
因为物体在不受力的作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态,所以,要改变物体的速度大小和运动方向,必须对物体施加力的作用。
由此可见,牛顿第一定律为我们深刻地揭示了力和运动之间的关系,即力是改变物体运动状态的原因,而不是维持运动的原因。
牛顿第一定律
01
2、力与运动的关系
(2)力是改变物体运动状态的原因。
(1)力不是维持运动的原因。
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。
要改变物体的速度大小和运动方向,必须对物体施加力的作用。
【特别提醒】物体运动状态改变一定是受到力的作用,但受力的物体运动状态不一定改变。
牛顿第一定律
01
1.如图甲所示,小球竖直下落的运动中,为什么速度越来越大?
G
因为小球受到的重力的方向和运动方向相同。
牛顿第一定律
01
2.如图乙所示,小球竖直向上抛出的运动中,为什么速度越来越小?
G
因为小球受到的重力的方向和运动方向相反。
牛顿第一定律
01
3.如图丙所示,小球沿斜上方抛出的运动中,为什么运动方向会发生变化?
G
因为小球受到的重力的方向和运动方向成某一夹角。
课堂小结
课堂练习
【典例1】学校组织了“文史理不分家”的跨学科项目化学习,让同学们通过收集资料的过程进一步提高对于力学的认识和思考。《墨经•经上》对力的定义:“力,形之所以奋也”,意为力是改变物体运动状态的原因。以下支持这一观点的事例是( )
A.水平抛出的皮球成一条弧线落回地面
B.用力拉弓,把弓拉弯
C.弹簧测力计下挂上重物后弹簧变长
D.被踢的足球离开脚后仍能继续前进
【解析】A.水平抛出的皮球成一条弧线落回地面,是因为皮球受重力的作用,是重力改变了皮球的运动状态;BC.用力拉弓,把弓拉弯、弹簧测力计下挂上重物后弹簧变长都是力改变了物体的形状;D.被踢的足球离开脚后不再受到踢力作用,之所以仍能继续向前运动,是因为足球具有惯性。
A
课堂练习
【典例2】滑冰时,小明突发奇想:这么多人正在水平冰面上滑冰,如果这时大家所受到的外力同时消失,那么下列预测正确的是( )
A.大家立即停在原地不动了
B.大家会慢慢停下来
C.大家马上都摔倒
D.每个人都向前匀速直线滑动,很有可能会发生相互碰撞事故
【解析】滑冰的人初始时在运动,当外力突然消失,根据牛顿第一运动定律可知,滑冰的人仍然保持原来的运动状态,所以滑冰的人将做匀速直线运动。由于速度大小和方向不同,很有可能会发生相互碰撞事故。
D
课堂练习
【典例3】篮球场上,运动员起跳投篮,篮球离手后至投
入篮框的运动轨迹如图所示,下列分析不正确的是( )
A.手用力向前抛出篮球说明力可以改变物体的运动状态
B.篮球在空中作曲线运动,是由于物体的运动方向和力
的方向不在同一直线上
C.篮球运动到最高点时,如果一切外力突然消失,篮球将保持静止
D.手用力向前抛出篮球时,篮球对手也有反作用力
【解析】A、手用力向前抛出篮球,篮球由静止变为运动,说明力能改变物体的运动状态;B、重力的方向竖直向下,篮球的运动方向和篮球受到的力的方向不在同一直线上;C、篮球运动到最高点时,有水平运动的速度,一切外力突然消失,由牛顿第一定律可知,球要保持原来的运动状态不变,所以篮球做匀速直线运动;D、手用力向前抛出篮球时,手对篮球用力,由于力的作用是相互的,所以篮球同时给手一个反作用力。
C
第2节 运动与相互作用
(第1课时)
科学浙教版(2024) 八年级上册
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