第七章 运动和力(1)


本节课的学习目标:

1.通过实验,认识牛顿第一定律
2.能说出牛顿第一定律的内容和含义
3.知道物体具有惯性,并能解释常见的惯性现象


1.小小辩论赛
正方观点:
玩滑板车时,人不蹬地,车最终会停下来,说明物体运动需要力来维持。
反方观点:
滑板车滑行时,人没有蹬地,车还能继续前进,说明物体运动不需要力来维持。车停下来是因为受到阻力的作用。

2.亚里斯多德的观点
必须有力作用在物体上物体才能运动,没有力的作用物体就要停下来。
例如:马向前拉车,车前进;马停止拉车,车也停止前进。
亚里斯多德认为:物体的运动需要力来维持。
3.伽利略观点是:
运动的物体之所以会停下来,是因为受到阻力的缘故。
例如:从斜面上滚下的小球最终会静止在水平面上。
伽利略认为:物体的运动不需要力来维持。
4.伽利略斜面实验。
让一个小球从左侧斜面的某一高度由静止滚下,观察小球的运动情况。 逐渐改变右侧斜面的倾斜程度,每次都使该小球从左侧斜面的相同高度 由静止释放,再观察小球的运动情况。
伽利略当时在实验的基础上进一步推理:若将右侧斜面变成水平面, 且不考虑摩擦阻力的作用,小球的运动情况会怎样?
也就是说,在小球运动过程中,阻力会对小球的运动情况造成什么影响哪?
5.阻力对物体运动的影响
1)设计实验 将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在木板上滑行的距离;
去掉木板上的面部,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。 哪为什么每次都让小车从顶端由静止开始滑下哪?
我们知道,我们研究的是小车在水平面上运动的情况,这样做的目的,是为了让小车到达 水平面时具有相同的初速度。
2)到底如何得知阻力对运动有什么影响哪?
通过观察小车在木板上滑行的距离的远近,来间接判断阻力的大小。
在此,为了避免实验的偶然性,我们可以改变阻力多次进行实验。
3)实验发现:去掉棉布后,运动的小车所受的阻力减小,向前滑行的距离变大。
设想一下, 如果小车运动时不受阻力,小车是不是就不会停下了?


4)结论:
平面越光滑,小车运动的距离越远,说明小车所受的阻力越小。
推论:
如果运动物体不受力,它将以恒定不变的速度永远运动下去。
5)伽利略通过斜面实验得到推论:一切运动着的物体在没有受到阻力作用的时候,它的速度将保持不变,并且一直运动下去。
亚里士多德观点的错误:来自于日常经验所带来的错误认识。
伽利略观点的正确:源于理想斜面实验的支持,但是这个观点并不完善。
伟大的物理学家爱恩斯坦对此给予了高度的评价。
他说伽利略的发现,及他所用的推理的方法,是人类思想史上最伟大的成绩之一。标志着物理学真正的开端。
6)法国的哲学家、物理学家笛卡尔和英国物理物理学家牛顿的认识:



一、牛顿第一定律
1.内容:
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。
2.对牛顿第一定律的认识:
牛顿第一定律是物体在不受力时满足的运动规律,它说明物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。物体在不受力时将怎样运动取决于物体的运动状态,如果物体原来是静止的,它将保持静止状态;如果物体原来是运动的,它将保持其速度一直运动下去。
3.牛顿第一定律的意义:
(1)指出了一切物体都具有保持原来静止状态或匀速直线运动状态不变的性质,这是一切物体都具有的共同的内在属性。
(2)牛顿第一定律实在大量经验实事的基础上,用推理的方法概括出来的,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一规律。但是,从该定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验,牛顿第一定律已成为公认的物理学基本定律之一。

二、惯性
1.定义:
一切物体都有保持原有静止状态或匀速直线运动状态不变的性质,我们把这种性质叫做惯性。
2.惯性现象解释
【实例分析1】
用手指迅速弹击卡片,卡片立刻飞出去,而上面的鸡蛋为什么不跟着一起飞出?
【现象解释】
用手指迅速弹击卡片时,卡片飞出,上面的鸡蛋由于具有惯性,还要保持原来的静止状态,由于重力的作用落入杯内水中。
【实例分析2】
水平向右拉动小车,小车上的木块与小车一起向右运动。当小车受到阻碍而停止运动时,车上的木块为什么会向右倾倒?
【现象解释】
小车上的木块原来随小车一起向右运动;小车由于受到阻碍突然停止运动;小车上的木块由于具有惯性,仍然要保持原来向右运动的状态,于是木块会向右倾倒。
由此可见,无论是静止的物体,还是运动的物体,都具有惯性。
惯性是物体的一种固有属性,大量事实证明:一切物体在任何情况下都具有惯性。
3.利用物体的惯性

4.防止惯性带来的危害

雨天路滑,减速慢行,保持安全车距
开车系安全带

课堂练习
1.在杯子中盛满牛奶,突然想做急速拉动杯子,会看到什么现象?为什么?

【现象及解释】
牛奶向右洒出。因为牛奶开始时处于静止状态,当杯子突然向左运动时, 牛奶由于具有惯性,人要保持原来的静止状态,所以向杯子右侧洒出。


2.跑动中的人,脚突然被绊住,为什么会向前到?


【现象及解释】
跑动中的人开始时向前运动,脚突然被绊停止,而由于身体具有惯性,仍 要保持向前运动的状态,继续向前运动,所以人会向前到。


3.关于惯性,下面说法正确的是( )
A.一切物体在没有受到物体作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性
B.射出的子弹离开枪口继续高速前进,是因为子弹收到惯性的作用
C.汽车关闭发动机后还能继续前进是由于汽车的惯性大于它受到的阻力
D.一切物体在任何情况下都具有惯性

答案:D


4.一氢气球吊着一重物以1m/s的速度匀速竖直上升,在上升过程中,吊着物体的绳子突然 断了,则在绳子断开后物体 ( )
A.立即下落,且速度越来越快
B.立即匀速下落
C.由于惯性,物体以1m/s的速度匀速竖直上升
D.先上升一段距离再下落,下落时速度越来越快

答案:D


5.下列现象中不能用惯性只是解释的是( )
A.跳远运动员在起跳之前助跑,是为了使跳远成绩更好
B.用力将物体跑出去,物体最终要落到地面上
C.子弹离开枪口后,仍能继续高速向前飞行
D.古代打仗时使用绊马索能将敌方飞奔的马绊倒

答案:B


三、课堂小结
1.伽利略理想斜面实验否定了亚里士多德的观点
2.牛顿在伽利略等人的研究基础上得出牛顿第一定律
3.一切物体都具有惯性,力是改变物体运动状态的原因。

四、课后作业
请你完成课后作业的对应内容

谢谢观看!!!



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