内容正文:
第八
章运动和力
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。
我们把物体沿着直线
且速度不变的运动,
运动和力之间有什么关系呢?从两千多
叫作匀速直线运动
年前的亚里士多德,到16世纪末的伽利略,
以及后来的笛卡儿、牛顿等杰出的科学家,
对运动和力的关系进行了一系列的研究。
关于运动和力,你可能也有自己的思考
和疑惑。带着这些问题,让我们一起进入关
于运动和力相关内容的学习吧!
第1节
牛顿第一定律
问题
玩滑板车时,滑板车运动一段时间后会停下来,再次
蹬地,滑板车又会继续运动下去(图8.1-1)。你认为运
动需要力来维持吗?
滑板车运动一段时间后会停下未,图8.1-1滑板车的运动
说明力可以改变物体的运动状态
新知解读
知识点1>阻力对物体运动的影响
自古以来,就有很多人认为:要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的
作用;如果这个力被撤掉,物体就会停止运动。这与我们玩滑板车时的体验是一
致的。然而,伽利略认为: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,是因为受到了阻力。加利略·加利雷(1564年2月15日一1642年1月8日)
到底哪个说法正确呢?谈谈你的看法。
下面我们通过实验来研究这个问题。
>演示
阻力对物体运动的影响,该实验运用了控制变量法
如图8.1-2所示,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,
观察小车在棉布上滑行的距离:去掉木板上的棉布,再次让小车从斜面顶端由静
止滑下,观察小车在木板上滑行的距离。
图8.1-2小车从斜面上滑下
由实验可以看出,去掉木板上的棉布,运动的小车所受的阻力减小,向前滑
第八章运动和力
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行的距离变大。设想一下,如果进一步减小小车所受的阻力,它能否滑行更远的
距离?
伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果运动的物体受到的阻
力为0,速度就不会减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
*即物体的运动不需要力来维持
正是基于对已有认识的大胆质疑,伽利略通过实验观察及符合逻辑的科学
推理,揭示出了运动和力关系的本质。质疑是科学家的重要品质。
知识点2>牛顿第一定律
牛顿总结并发展了伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的物理规律:一
切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变
这种状态。这就是著名的牛顿第一定律(Newton's first law)。
指两种状态,不能同时存在
牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的。
我们周围的物体,都要受到力的作用,因此不可能用实验来直接验证这条定律。
但是,从这个定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定
律已经成为公认的物理学基本定律之一。
运动的滑板车如果不受阻力,根据牛顿第一定律,滑板车在水平地面上将保
持原有的运动状态一直运动下去。实际上滑板车始终会受到阻力,导致它的运动
越来越慢,即运动状态不断改变。物体运动状态之所以发生了改变,就是因为物
体受到了力的作用。
知识点3●》惯性
从牛顿第一定律可以知道,如果物体不受力的作用,原来静止的物体将一直
保持静止状态,原来运动的物体将保持其速度沿直线一直运动下去。物体这种保
持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性(inertia)。因此,牛顿第一
定律又被称为惯性定律。惯性大小只与物体的质量有关
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教材笔记物理八年级下册
®想想议议
1.如图8.1-3所示,拨动簧片,把小球与支座之间的金属片弹出时,小球
并没有随金属片飞出。你能说说发生这个现象的原因吗?
图8.1-3小球的惯性
大多数的交通事故
中都是惯性导致的
2.行驶中的汽车突然刹车时,乘客的身体会向前倾;汽车突然开动时,乘
客的身体会向后仰。想一想,身体向前倾、向后仰的原因是什么?
金属片被弹出时,上面的小球由于惯性要保持原来的静止状态,所以不会随
金属片飞出。汽车突然刹车时,乘客的脚已随车慢下来,而身体的上部由于惯性
要保持原来运动的状态,因此身体会向前倾。同样的道理,当汽车突然开动时,
乘客的脚已随车开始运动,而身体的上部由于惯性要保持原来静止的状态,因此
身体会向后仰。
生活中的大量事实都表明,一切物体都具有惯性。惯
一切物体都具有惯性,因此生活中会见到很多与惯性“
相关的现象,在这些现象中,有的对我们有害,我们
应想办法预防;有的对我们有利,我们可以充分利用
性是物体的固有属性,跟物体的受力情况及运动状态无关。
在生活中,人们常常利用物体的惯性。例如,跳远运
图8.1-4紧套锤头
动员快速助跑后,飞身一跃,利用自身的惯性,在空中继
续前进;锤子的锤头松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上
(图8.1-4),这是因为锤柄突然停止时,锤头由于惯性会继续向下运动,这样锤
头就会牢牢地套在锤柄上了。
惯性有时也会给人们带来危害,需要防范。例如,交通工具必须配备刹车系
统,行驶时要保持一定的安全距离;乘客与驾驶员必须系上安全带,以免造成危
险。
第八章运动和力
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科学世界
汽车安全带和安全气囊
快速行驶的汽车,一旦发生碰撞,车
身突然停止运动,而乘客的身体由于惯性
会继续向前运动,在车内与车身撞击,严
重时可能会把挡风玻璃撞碎而飞出车外。
为防止撞车时发生类似的伤害,公安交通
管理部门要求小型客车的驾驶员和乘客必
图8.1-5安全带和安全气囊
须使用安全带,万一发生事故,安全带能对人体的碰撞起到缓冲作用。轿车上
除了前、后排座位都有安全带,还安装了安全气囊,一旦车辆发生严重撞击,
安全气囊会自动充气弹出(图8.1-5),使人不至于撞到车身。
请你通过因特网、图书馆或请教有经验的司机师傅,了解乘车、驾车的相
关规定和汽车上的其他安全措施。
练习与应用
1.略。
①同学们在一起讨论运动和力的关系。甲同学认为,一切物体只有受力才能保持
匀速直线运动,不受力总是静止的:乙同学认为,一切物体只有受力才能保持
静止状态,不受力总是做匀速直线运动。他们的说法对吗?为什么?
②如图8.1-6所示,用力击打一摞棋子中间的一个,该棋
子飞出而上面的棋子落下。你能解释这是为什么吗?
八,2。上面的棋子具有惯性要保持静止,
但在重力的作用下落下。
③分析下列现象是怎样利用惯性的。
图8.1-6
(1)通过拍打衣服清除衣服上的浮灰。
(2)标枪运动员为取得好成绩,掷标枪前需要助跑。
人,3.()拍打衣服时,衣服受力由静止变为运动,而浮灰由于惯性会保持原来的
静止状态,并在重力的作用下掉下来,所以拍打衣服能清除衣服上的浮灰。
(2)略。
④在一列匀速直线行驶的列车内,一位同学相对于车厢竖直向上跳起,他是否会
落在车厢内原来的起跳,点?说出你的理由。
⑤在生活中,我们有时需要采取措施防止惯性可能带来的危害。除了课本中列举
的事例,请另外举出一个生活中防止惯性带来危害的例子。
4.会落在车厢内原来的起跳点。理由略。
5.运输玻璃制品时,给玻璃制品包裹上很厚的泡沫塑料。
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