内容正文:
第七章 力与运动
第一节
科学探究:牛顿第一定律
对静止的木箱施加一个水平方向的推力,木箱沿着水平方向运动.撤去推力后,木箱停了下来。
你观察并思考过下列现象吗?
用铁锤敲击铁钉,钉子向下运动陷入木板.停止敲击,钉子就不再下陷.
画力的示意图分析,推 动
不推 不动
演示用锤子打钉子,两个钉子一样长,打一个,形成对比,板书 打 运动
不打 静止
你能得到什么结论 一分钟讨论 回答
踢出去的足球,虽然会继续 “飞行”,但它总是会停下来的.
关闭了发动机的火车.虽然能继续向前运行.一段距离,但它最后总会停下来.
人不再施力
结论:
运动物体受力就继续运动,不受推动力就会停止运动
真聪明,竟然和我的观点是一致的
亚里士多德
(Aristotle,前384-前322)
恩格斯评价他:
最博学的人
古希腊著名的科学家和哲学家
必须有力作用在物体上.物体才能运动.不受推力而一直运动的物体是不存在的。
力是维持物体运动的原因(没有力的作用,物体就不能运动)
摩擦力
假如没有摩擦力的作用那火车的运动状态又会有什么变化呢?
伽利略
物体的运动不需要力来维持
力和运动的关系?
自古以来,就有很多人认为: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
运动和力之间是什么关系呢?
实验中,我们能使玻璃罩内达到绝对真空吗?我们又是怎样得出真空不能传声的结论的?该实验的实验理念是什么?
温故而知新
我们要想验证伽利略理论的正确性,其实验的难点是什么?用什么理念突破这个难点?
有空气的实际实验
无空气的理想实验
可靠的事实和深刻的
理论思维的结合
逻辑推理
我们要想验证伽利略理论的正确性,其实验的难点是什么?用什么理念突破这个难点?
有摩擦力的实际实验
无摩擦力的理想实验
逻辑推理
1.提出问题
运动物体如果不受其它物体的作用,会一直运动下去吗?
实验探究
2.制定计划与设计实验
让小车从斜面上滑下.逐渐减小水平面的粗糙程度.比较小车在水平面上的运动距离.并推论当平面没有摩擦力时滑块的运动状态.
实验器材:斜面、毛巾、棉布、小车木板
实验探究
介绍实验器材:斜面,小车,毛巾,棉布,木板,请同学们帮老师设计实验,怎样完成探究任务
在同一斜面的同一高度
同一小车从静止下滑
到达斜面底端速度相同
棉布表面
木板表面
比较小车滑行的距离
3.进行实验与收集证据
演示实验
阻力对物体运动的影响
大
小
阻力的大小
小车运动的
距离s /m
实验记录表:
小车速度减小的情况
快
慢
平面越光滑,受到的阻力越________,小车运动的距离越________ ,速度减小得越_______ 。
结论:
小
长
慢
更小
更慢
表面状况
棉布
木板
冰面
4.分析与论证
实验结论:平面越光滑,滑块受到的摩擦力越小,滑块前进的距离就越长。
实验探究
假如平面没有摩擦,物体不受任何阻力,滑块将一直运动下去.
笛卡尔进一步研究得到结论:物体不受任何外力作用,将保持原来速度的大小和方向永远运动下去.
得出实验结论后,给出问题,为什么让小车从斜面上同一个高度划下,(具有相同的速度)这种方法在物理学上被称为控制变量法。通过刚才的探究,大家说运动物体在不受力时会怎样呢(会一直运动下去,而且速度的大小和方向都不发生变化,也就是作(匀速直线运动)。非常好,那么静止的物体在不受力时会怎么样呢?(保持静止状态)。现在咱们得到一个结论,物体在不受力时有两种可能,静止或作匀速直线运动。其实,咱们今天得到的结论早在几个世纪前物理学家牛顿就已经得出来了。他可不像大家这样轻松,他是在大量经验事实的基础上概括了伽利略等人的研究成果,通过严谨的推理而抽象概括出来的,为了纪念他,这个结论就叫牛顿第一定律
牛顿分析:物体除了运动的以外,还有静止的,那么,静止的物体在没有受到外力作用时,将保持静止状态.
进一步推测
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。
总结伽利略等人的研究成果
分析类似实验
牛顿
牛顿第一定律
(物理学基本定律之一)
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。
1.“一切”适用于所有物体。
2.“没有受到力的作用”是定律成立的条件。
3.“总”一直、不变。
定律解读
5.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,用推理的方法概括出来的。不能用实验直接证明。
4.“或”指物体不受力时,原来静止的总保持静止,原来运动的就总保持原来的速度和方向做匀速直线运动。两种状态必有其一,不同时存在。
6.牛顿