No.5.牛顿第一定律.ppt

牛 顿 第 一 定 律 1.力与运动的关系 小实验：用力推动放在桌上的课 本 有推力时无推力时 运动状态 运动静止 运动和力有什么关系？ 物体要运动起来该怎么办？ 一个运动的物体如果不受力了， 这个物体会如何运动？ 想想议议： 2.维持运动需要力吗？ 你一定有过这样的生活经验：在平地上 骑自行车的时候，即使不踩踏板，车会 前进一段距离，但因为没有继续用力， 它最终还是要停下来。生活中常会遇到 这类现象。 看书：关闭的发动机的列车会停下来 自由摆动的秋千会停下来 还有打出去的球也会停下来 亚里士多德 (Aristotle,前384-前322) 1.力与运动的关系 必须有力作用在物 体上，才能使物体 保持运动状态。 力是维持物体 运动的原因 1、亚里士多德的观点： 伽利略 (Galileo,1564-1642) 1.力与运动的关系 物体的运 动不需要靠力 来维持 物体的运 动不需要 靠力来维 持 两种说法两种说法 哪个是正哪个是正 确的？确的？ 力是维持 物体运动 的原因 伽利略斜面小车实验 你有办法进行实验探究吗？ 实验方案 实验目的： 实验思路： 相同条件： 不同条件： 实验器材： 实验方法： 相同的小车、小车开始运动速度相同、 同一斜面、同一初速度-目的：V一样 表面不同即阻力不同 斜面、小车、木板、棉布、毛巾、玻璃 控制变量法、概括法、推理法 我们很难为运动的物体创造一个“不受力作用 ”的实验条件，我们采用的方法是：实验加推 测。 运动的物体在没有受到外力作用时将如何运动？ （怎样使小车运动更远？） 实验实验 次 数 表面材料 阻力 大小 滑行距离 速度变变化 快慢 1毛巾 2纸纸板 3玻璃 最大最快 较大较长较快 最小最长最慢 最短 小车运动实验分析 结论：平面越光滑，小车运动的距离 越，说明小车受到的阻力越 ，速度减少得越。 结果：1.阻力力对物体运动的影 响 运动的车减速并最终停下来 的原因是受到摩擦阻力的作用。 剖析：小车为什么最终会停下来？（小车停下 来的原因是什么？） 请思考下列问题： 实验 次数 表面材料 阻力大小 滑行距离 1毛巾 2粗布条 3木板 最大最短 较长较大 最长较小 ？ 阻力为零想象想象光滑表面光滑表面 推理：如果我们想像一下，假设小 车是在光滑的水平表面（没有了摩擦 阻力）运动，推理一下，小车会如何 运动下去？ 伽利略 如果物体在 运动中不受 到力的作用, 它的速度将 保持不变。 如果运动物体不受 任何力的作用,它不 会向左、右方向偏, 将永远沿原来方向 做匀速运动。 牛顿 一切物体在没有受到外力作用的时候， 总保持匀速直线运动状态或静止状态。 牛顿第一定律 笛卡儿 一切物体在没有受到力的一切物体在没有受到力的 作用时，总保持静止状态或匀作用时，总保持静止状态或匀 速直线运动状态。速直线运动状态。 三、牛顿第一定律：牛顿第一定律： （1 1）一切一切物体都遵守牛物体都遵守牛顿第一定律。顿第一定律。 (4(4）物体的运动不需力来维持。）物体的运动不需力来维持。 (5(5）牛顿第一定律不可能用实验直接验证。）牛顿第一定律不可能用实验直接验证。 (2(2）“牛顿第一定律牛顿第一定律”表达了物体表达了物体不受外力不受外力时时的运动的运动 规律规律 (3(3）物体不受力时，）物体不受力时，原来静止总保持静止原来静止总保持静止，原来运动就原来运动就 总保持原来的速度和方向匀速直线运动下去总保持原来的速度和方向匀速直线运动下去。物体。物体 具有这种把原来运动状态保持下去的性质。具有这种把原来运动状态保持下去的性质。 力是改变物体运动状态的原因。 力不是物体运动的原因。 力与物体运动有什么关系？ 力到底对物体运动有什么影响？ 1试分析“雨天路滑，请慢行”这句话的 安全性和合理性。 2一个在足球场上滚动的足球最终会静 止下来，没有保持匀速直线运动状态，这 与牛顿第一定律是否矛盾？为什么？ 试一试 看演示弹开小球的结果 惯性定义：物体保持原来静止状态或匀速直线运动 状态的性质叫惯性。 （1）性质：物体的属性。 强调：任何物体任何时候都有惯性 。 牛顿第一定律也叫惯性定律 同样速度的火车则需要滑行一段时间才能停下来的原因？同样速度的火车则需要滑行一段时间才能停下来的原因？ 同样的力去推一辆自行车和一架汽车，那个惯性大？同样的力去推一辆自行车和一架汽车，那个惯性大？ （2）惯性大小：质量大小决定。 注意：惯性与物体的运动状态、所处位置等外部条件无关。 质量的大小影响运动员选择体育项目 你知道飞机如何投弹的吗？ 你能解释炮弹发出去还能够飞行的道理 ？ 你能够解释吗？ 你这是怎么一会事？ 你能说说生活中与 惯性有关的实例吗？ 你那个举出生活中惯性的 利用和预防的例子吗？ 解释下列惯性现象： 1、汽车紧急刹车时的惯性现象。 2、汽车起动时的惯性现象。 3、拍打衣服可出去灰尘。 4、使劲甩手可把手上的水甩掉。 5、工人用铁锹把煤扔到炉火中。 6、向下重击榔头柄，榔头会夹紧木柄。 7、跳起后，仍会落回原处，而不会被高速自转的 地球抛下。 8、宇航员走出飞船后，仍能与飞船“并肩”前进， 而不会落在飞船后面。 维持运动需要力吗？ 你一定有过这样的生活经验：在平地上 骑自行车的时候，即使不踩踏板，车会 前进一段距离，但因为没有继续用力， 它最终还是要停下来。生活中常会遇到 这类现象。 例如：关闭的发动机的列车会停下来 自由摆动的秋千会停下来 还有打出去的球也会停下来 例题分析： 例1正在做曲线运动的物体，若它所 受到的外力同时消失，那么它将（ ） A物体立即停下来 B物体继续做曲线运动 C物体将做匀速直线运动 D物体将改变运动方向 C 例2关于力和运动的关系，下列说 法正确的是（ ） 物体受力才会运动 力使物体的运动状态发生改变 停止用力，运动的物体就会停止 力是使物体保持静止或匀速直线 运动状态的原因 B 【例1】用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当绳 子突然断裂，小球将 A保持原来的圆周运动状态 B保持绳断时的速度作匀速直线运动 C小球运动速度减小，但保持直线 D以上三种都有可能 【分析】原来小球受绳拉力作用在作圆周运动，当绳子突然断裂， 小球在光滑水平方向上就没有再受到力了，因此小球将保持绳断时 刻的速度大小和方向而运动 【解答】B 有关牛顿第一定律的例题 【例2】下列说法正确的是 A物体不受力作用就一定静止 B物体不受力作用就一定是匀速直线运动 C物体受力才能运动 D以上说法都是错误的 【分析】牛顿第一定律指出，物体不受外力作用时，物体将保 持静止或匀速直线运动说明物体可以有两种表现状态，同时 也说明物体不受力时也能运动，力不是维持物体运动的原因 【解答】D 1.关于伽利略理想实验，以下说法正确 的是（ ） A完全是理想的，没有事实为基础 B是以可靠事实为基础的，经科学抽 象深刻反映自然规律的 C没有事实为基础，只是理想推理 D以上说法都不对 B 课堂练习： 2.伽利略的斜面实验证明了（ ） A要物体运动必须有力的作用，没有力 的作用的物体将静止 B要物体静止必须有力的作用，没有力 的作用的物体就运动 C物体不受外力作用时，一定处于静止 状态 D物体不受外力作用时总保持原来的匀 速直线运动状态或静止状态 D 3.关于牛顿第一定律的说法中正确的是（ ） A物体在任何情况下始终处于静止状态或匀 速直线运动状态 B物体运动需要靠力来维持 C牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动 状态的原因，又揭示了运动速度改变原因 D牛顿第一定律反映物体不受外力作用时的 运动规律，即始终处于匀速直线运动状态 C 三、牛顿第一定律的重要贡献是： （1）力不是维持物体运动的原因 （2）力是改变物体运动状态的原因。 一、人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的 时间的。物体在不受力时的运动规律，它是经过亚 里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科 学推理，才最终由牛顿分析事实，总结，概括，推 理出牛顿第一定律。 小结： 二、牛顿第一定律： 一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀 速直线运动状态或静止状态。 1.从牛顿第一定律知道,物体有保持匀速直 线运动状态和静止状态的性质.得到惯性的概 念:任何物体都有保持匀速直线运动状态 或静止状态的性质,物体的这种性质叫 做惯性.因此牛顿第一运动定律也叫惯性定 律. 2. 惯性不是力,在解答问题时,只能说“ 由于惯性” 、 “具有惯性”.而不能说 “受到惯性” 、 “由于惯性的作用” 、 “克服惯性”等,否则就将惯性和作用 混为一谈. 3.应用： （1）请你用惯性的知识来解释一下为什么当 你奔跑时碰到石块，必然是向前跌倒；而如果 你脚踏西瓜皮，必然是向后倒？ （2）高空中水平匀速飞行的轰炸机，每隔相同的时间投下一 颗炸弹，不计空气阻力，那么这些炸弹的运动轨迹是（ ） A、在空中的排列情况是一条抛物线 B、在空中的排列情况是一条竖直线 C、在空中的排列情况是一条水平线 D、落地点是不等间距的 B 4.应用 ： （3 3）火车在长直水平轨道上匀速行驶，车厢内有一个）火车在长直水平轨道上匀速行驶，车厢内有一个 人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（ ） A A人跳起后，车厢内的空气给人一个向前的力，这力人跳起后，车厢内的空气给人一个向前的力，这力 使他向前运动使他向前运动 B B人跳起时，车厢对人一个向前的摩擦力，这力使人人跳起时，车厢对人一个向前的摩擦力，这力使人 向前运动向前运动 C C人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后必定向人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后必定向 后偏一些，只是由于时间很短，距离太小，不明显而已后偏一些，只是由于时间很短，距离太小，不明显而已 D D人跳起后，在水平方向人和车水平速度始终相同人跳起后，在水平方向人和车水平速度始终相同 D 5. 有人设想，乘坐气球飘在高空 ，由于地球的自转，一昼夜就能周 游世界，请你评价一下，这个设想 可行吗？ 分析： 因为地球上的一切物体（包括地球周围的 大气）都随着地球一起在自转气球升空后，由于 惯性，它仍保持原来的自转速度所以升空的气球 与它下方的地面处于相对静止的状态不可能使它 相对地球绕行一周的 解答：这个设想不符合物理原理，不可行 了解：牛顿的故事 牛顿（16421727）是英国著 名的物理学家和数学家，在力学、光学、天文学、数学等方面有巨 大贡献，他发现了万有引力定律和光的色散，总结概括出了著名的 牛顿运动三定律，奠定了经典物理学的基础。 牛顿自幼喜欢读书和思考。牛顿读书和思考时非常专心， 由 此闹出很多笑话。一次，他一边读书一边煮鸡蛋，等他揭开锅准 备 吃鸡蛋的时候