探究物体不受力时怎样运动(沪粤版).ppt

7.3探究物体不受力时怎样运动,牛顿第一定律,亚里十多德的观点：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用。,伽利略的观点：物体的运动并不需要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受到了摩擦阻力。,维持物体运动需要力吗？,思考：能否说力是维持运动的原因？,小实验：用力推动放在桌上的课本,运动,静止,从身边的现象开始探究力与运动的关系,亚里士多德(Aristotle,前384-前322),必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来.,结论：力是维持物体运动的原因,伽利略,笛卡儿,物体的运动不需要力来维持,理想斜面实验,1在弯曲轨道的一边释放一个小球，观察小球在另一边上升的高度。,2逐渐减小轨道与水平倾角，直到减小为零时,再观察小球的运动情况。,理想斜面实验,A,B,C,D,E,v,物体的运动不需要力来维持,讨论与思考：,现实生活中小球会作怎样的运动？其原因是什么？,因为摩擦力的存在，小球不会上升到原高度；水平运动时它也会停下来。,结论：平面越光滑，小车运动的距离越，这说明小车受到的阻力越，速度减小得越。,该实验是怎么样做的？器材：相同条件：不同条件：,问题：为什么小车要从斜面的同一高度滑下？,结论：如果运动的物体不受力，它将。,结论：,一旦物体具有某一速度,如果它不受力,就将以这一速度匀速直线地运动下去。,若不存在摩擦,小球将上升到与原来相同的高度；,伽利略的理想斜面实验指出了：力不是维持物体运动的原因，而恰恰是改变物体运动状态的原因,研究方法：以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻的揭示自然规律。,对力和运动的关系的看法,牛顿(Newton,1642-1727),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.,牛顿第一定律,一、牛顿第一定律：,一切物体在没有受到外力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。,1、牛顿第一定律不可能用实验来直接验证。2、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。,1牛顿第一定律的内容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,2含义,a.物体在不受力时,总保持匀速直线状态或静止状态.力不是维持物体运动的原因.,牛顿第一定律,b.物体运动状态的改变需要外力的作用.力是改变物体运动状态原因.,c.一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.,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。,牛顿第一定律,2.理解：通过科学推理得出的；分清条件和结论。,牛顿第一定律,不受外力作用的物体是不存在的。牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态，是一种理想化状态.这种状态虽不能实现，但在现实中却可以用合力为0的状态来代替它，或者说合力为0与不受外力是等效的。这样就使得牛顿第一定律在实际应用中有了实际意义。,研究对象:,一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。,牛顿第一定律,内容:,定律成立条件:,结论为:,一切物体,没有受到外力作用,总保持匀速直线运动状态或静止状态,牛顿第一定律不是通过实验直接得出的，而是在大量实验的基础上用推理的方法概括出来的。不能用实验直接证明。,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,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，才最终由牛顿总结得出来,1、牛顿第一定律是在大量的经验事实的基础上，通过进一步而概括出来的，是不能用来直接证明的，这是因为我们周围事实上没有的物体。,2、牛顿第一定律适用于物体，原来静止的物体在不受外力作用时总保持状态，而原来运动的物体在不受外力作用时总保持状态。,推测,实验,不受外力,一切,静止,匀速直线运动,练习,3.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。,D,4、乒乓球在上抛过程中，假如它受到的所有的力突然全部消失，它将（）A、先上升，后下落B、匀速上升C、保持静止D、可以向各个方向运动,B,5、原来作曲线运动的物体，突然去掉所有外力，物体作_运动。,匀速直线运动,6、下列关于牛顿第一定律建立的说法正确的是（）A.它是通过理论推导出来的B.它是通过实验直接得出的C.它是可以通过实验验证的D.它是以实验事实为基础，通过推理、想象而总结出来的。,D,动手做做,讨论：你还能设计出哪些小实验来演示物体的这种性质？,用尺迅速打出下面的棋子，上面的棋子还保持静止状态，于是落在下方。,惯性,惯性：,我们把一切物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。,下列各问中的物体的惯性如何体现？（1）静止在桌面上的书？（2）正在以10m/s速度运动的汽车？（3）一个正在加速的汽车，某时刻的速度是5m/s,1一切物体都具有惯性。,2惯性是物体的固有属性。不论物体处于什么状态，都具有惯性。惯性的大小与物体的运动状态无关,与受力与否无关.,一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性。牛顿第一定律又叫惯性定律。,解释惯性现象,演示:,A.P52图7-27小球的惯性,B.小车突然开动、紧急刹车,先说研究对象处于什么状态；由于惯性将要怎样；结论是什么?,解释方法：1、交待研究对象原状态。2、物理过程（突然发生的情况）3、研究对象由于惯性要保持原状态,物体原来的状态,条件的改变,物体由于惯性,保持原来的运动状态不变,木块处于静止状态突然拉动小车时，木块下部随车一起运动上部由于惯性保持原来的静止状态向后倒。,木块处于运动状态小车突然停下时，木块下部随车一起停止运动,上部由于惯性保持原来的运动状态向前倒。,突然拉动小车小车突然停下来,惯性,物体保持原来静止或匀速直线运动状态的性质,惯性,惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性，惯性大小只与物体的质量有关，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。,(注：惯性不是力，说明问题时应该说：“由于惯性”),那量度物体惯性大小的物理量是什么呢?,对于任何物体,在受到相同的作用力时,决定它们运动状态变化难易程度的惟一因素就是质量.质量大的物体惯性大.,质量,惯性及对惯性的理解,惯性是一切物体的固有属性，与物体是否受到外力、物体是否运动均没有关系，质量才是惯性大小的唯一量度。,问题一：运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性？,问题二：运动速度大的物体惯性就大呢？,问题三：“惯性”是不是就是“惯性定律”？,不是。惯性是物体本身固有的一种属性，它跟物体受不受外力无关。惯性定律是物体在某个特定的环境（不受外力）下具有惯性的表现。,错。惯性与物体的运动状态无关。,错。决定惯性的唯一量度就是质量。,问题四：惯性是一种特殊的力吗？,不是。惯性是物体本身固有的一种属性，而力是物体之间的相互作用。,惯性现象在日常生活中普遍存在,应该注意防止和利用,请分别举二例:利用(1)_(2)_防止(1)_(2)_,许多交通事故造成的损失与伤害,是与物体的惯性有关的,为了减小此类事故的再发生,在公路交通管理中有许多要求和措施,就你所知,填写二条(1)_(2)_,汽车进站时，关闭油门节省汽油,挥盆泼水,小汽车司机佩带安全带,跑道的终点处留有一块空地,限速行驶,禁止超载,拐弯时要减速,保持适当的车距,车未停稳、禁止下车,（投掷物体）,比较惯性和惯性定律的不同点,(1)惯性是物体的一种性质,是物体本身具有的属性.惯性定律是一条规律,它揭示了物体不受外力时的运动状态(2)惯性的存在是无条件的,也就是说惯性与物体的形状、速度、受力与否都没有关系;惯性定律中揭示物体所处的运动状态,必须以“不受外力”为先决条件,飞机投弹,讨论：要想击中地上的目标，飞机应当飞到目标上空再投弹，还是提前一段距离？为什么？,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？,答：奔跑时碰到石块，人的下半身就停了下来，而人的上半身由于惯性，仍然保持原来的运动状态，所以会向前跌倒。如果你脚踏西瓜皮，脚有一个向前运动的速度，而人的上半身由于惯性，仍保持原来的静止状态，所以会向后倒。,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,1、子弹从枪口射出后，它能在空中继续向前飞行，是因为（）A.子弹受到火药燃气的推力B.子弹受到了惯性力的作用C.子弹有惯性D.子弹的惯性大于它受到的阻力,C,2、下列关于物体惯性的说法正确的是（）A.静止的物体没有惯性，运动的物体有惯性B.不受力的物体有惯性，受力的物体没有惯性C.静止或匀速直线运动的物体有惯性，当它们运动状态发生变化时，惯性也就没有了D.任何物体不论在什么情况下都有惯性,D,3、下列关于惯性的说法中,正确的是A.物体只有在静止时才具有惯性B.物体运动速度越大,其惯性也越大C.太空中的物体没有惯性D.不论物体运动与否,受力与否,物体都具有惯性,D,4、长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在A.手的后方B.手的前方C.落在手中D.无法确定,C,一、历史的回顾：,亚里士多德,伽利略,笛卡尔,牛顿,二、牛顿第一定律：,1、物体不受外力时的运动状态是匀速直线运动或静止,3、一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质惯性，惯性是物体的固有性质,惯性大小只与质量有关。,2、外力的作用是迫使物体改变原来的运动状态,小结,练习:,1、我们骑自行车下坡时，即使不踩踏板，自行车的速度也会越来越快，这是由于受到_力作用；而一旦到了水平路面，如果不踩踏板，自行车最终会停下来，这是由于受到_力作用。,重,摩擦,2、水平桌面上，物体在水平力F作用下向右运动，当它离开桌面时，假如所受的一切外力同时消失，那么它将（）A.沿竖直方向下落B.沿水平方向向右作匀速直线运动C.作曲线运动D.无法确定运动情况,B,3、用绳子拴住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当绳子突然断裂时，小球将（）A.保持原来的圆周运动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,B,1.（2003上海理综卷50）理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是实验事实，其余是推论减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度；两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列,在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论下列关于事实和推论的分类正确的是（）A、是事实，是推论B、是事实，是推论C、是事实，是推论D、是事实，是推论,B,2.下列关于惯性的说法中,正确的是A.物体只有在静止时才具有惯性B.物体运动速度越大,其惯性也越大C.太空中的物体没有惯性D.不论物体运动与否,受力与否,物体都具有惯性,惯性是物体的固有属性，不论物体处于什么状态，都具有惯性。,3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（）A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B人跳起时，车厢对人一个向前的摩擦力，这力使人向前运动C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D人跳起后，在水平方向人和车水平速度始终相同,D,解析：由于人具有惯性，当人向上跳起时仍然保持火车运行的速度，此后人在水平方向不受外力，根据牛顿第一定律将保持匀速直线运动，人的水平分运动与火车的运动相同，所以人仍会落回原处。,4.如图所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一光滑小球B，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是A沿斜面向下的直线B竖直向下的直线C无规则曲线D抛物线,A,B,答案B,解：因为当瓶子从静止状态突然向右加速运动时，瓶中的水由于惯性要保持原有的静止状态，相对瓶来说是向左运动，气泡也有惯性，但相比水来说质量很小，惯性小可忽略不计，所以气泡相对水向右移动。,5如图所示，水平放置的小瓶内装有水，其中有气泡，当瓶子从静止状态突然向右加速运动时，小气泡在瓶内将向何方运动？,巩固训练四：课堂讨论,交通部门规定：在车辆前排乘坐的人必须系好安全带。请从物理学的角度加以说明。,答：汽车紧急刹车时，突然减速，乘客由于惯性将会撞在前面而造成危险，系上了安会带就可以靠安全带的拉力而随汽车地起减速，避免危险。,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