物理人教版八年级下册《牛顿第一定律》.ppt

第八章运动和力 第一节牛顿第一定律 1力的概念 知识回顾 作用 牛顿 大小 方向 作用点 必须有两个或两个以上的物体 物体间必须有相互作用 可以不接触 相互 相等 相反 受力物体 施力物体 运动 形状 带箭头 线段 2 弹力弹簧计 拉力 越长 量程 分度值 是否指零刻线 摩擦 相同 一条直线 垂直 3 重力 地球吸引 G 地球 正比 G mg 9 8N kg 1千克 9 8 竖直向下 重垂线 竖直 水平 重心 形状 均匀 几何中心 牛顿第一定律 第一课时 力和运动的关系如何呢 生活中的一些现象 A受推力运动的箱子 撤去推力 木箱停了下来 B 受压力下陷的铁钉 停止敲击 钉子不再下陷 C 踢出去的足球 最终还是要停下来 D 关闭了动力的火车 也要停下来 亚里士多德 两千多年以前 古希腊学者亚里士多德提出 力是维持物体运动的原因 的观点在人类历史上统治了近一千七百年 如果要使一个物体持续运动 就必须对它施加力的作用 如果这个力被撤销 物体就会停止运动 意大利科学家伽利略的观点 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 维持运动不需要力 伽利略的理想实验 通过实验伽利略指出 运动物体如果不受其它物体的作用 其运动会是匀速的 而且将永远运动下去 小球 静止 运动 静止 两个过程中是否都有力存在 在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态 物体的运动需要力去维持 运动的物体 如果受到的阻力为零 它的速度将不会减慢 将以恒定不变的速度永远运动下去 通过实验猜想一下是否是这样 手用力推动小车 使其前进一段距离 实验1 小车为什么会运动 为什么又会停下来 小车 静止 运动 静止 两个过程中是否都有力存在 在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态 对吗 伽利略 笛卡儿 物体的运动不需要力来维持 实验方案 实验设计目的 探究目标 实验思路 实验器材 相同条件 不同条件 实验方法 物体的运动是否需要力维持 运动的物体在没有受到外力作用时将如何运动 我们很难为运动的物体创造一个 不受力的作用 的实验条件 我们采用的方法是 实验加推测 相同的小车 小车开始运动速度相同 表面不同即阻力不同 木板 小车 棉布 毛巾 斜面 控制变量法 理想实验法 同一斜面 从同一高度静止开始下滑 设计实验 提示 1 不受外力 是个理想状态 不能创造 我们可采用什么方法 2 小车从斜面上滑下后 为什么会最终会停在水平面上 3 如果铺的材料不同小车受的阻力相同吗 小车在水平面上运动速度减小的快慢一样吗 实验加推测 思考 1 在实验过程中要比较速度减小的快慢 需要控制那些变量相同 如何控制 相同的速度 让小车从同一高度由静止滑下牛顿第一定律 exe 最大 最快 较大 较长 较快 较小 长 较慢 最小 最长 最慢 最最小 最最慢 最最长 无阻力 无限长 不变 最短 问题 为什么小车要从斜面的同一高度滑下 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 结论 如果运动的物体不受力 它将 短 小 慢 一直运动下去 推理 假如运动的小车受的f 0 小车将如何运动 结论 运动的物体 不受外力 匀速直线运动 笛卡儿补充了伽利略的认识 指出 如果运动物体不受到任何力的作用 它不会向左 右方向偏 将永远沿原来的方向做匀速运动 牛顿总结了伽利略等人的研究成果 进一步得出 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或静止状态 300年前 伽利略曾采用类似的方法得出结论 如果物体在运动中不受到力的作用 它的速度将保持不变 牛顿 Newton 1642 1727 英国物理学家 数学家和天文学家 如果说我看得远 那是因为我站在巨人的肩上 我不知道在别人看来 我是什么样的人 但在我自己看来 我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩 为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜 而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋 却全然没有发现 牛顿 一 牛顿第一定律 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 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 说明 1 物体不受外力时的状态是匀速直线运动状态或静止状态 说明力不是维持物体运动的原因 2 外力的作用是迫使物体改变其运动 说明力是使物体运动状态改变的原因 3 不受外力作用的物体是不存在的 不受外力作用等效于受平衡力作用 合力为零 1 一切物体2 没有受到外力作用3 时候4 总5 保持6 或 是指宇宙中所有物体 不论物体是固体 液体还是气体 可见牛顿第一定律是自然界中的普遍规律 是定律成立的条件 这是一种理想情况 强调了 没有受到外力作用 与 保持匀速直线运动或静止状态 是瞬时对应的关系 物体在什么时候不受外力 这个物体就保持匀速直线运动或静止状态这一瞬时的运动状态不变 是指 一直 的意思 是指 不变 指一个物体只能处于一种状态 到底处于哪种状态 由原来的状态决定 原来静止就保持静止 原来运动就保持匀速直线运动状态 意义 解释了力和运动的关系 1 牛顿第一定律不是一条实验定律 它是牛顿以伽俐略的理想实验为基础 总结前人的研究成果 加之丰富的想象而提出来的 2 牛顿第一定律说明了物体不受力时的运动状态是匀速直线运动或静止 所以说 力不是维持物体运动的原因 3 外力的作用是迫使物体改变运动状态 所以说 力是改变运动状态的原因 1 一颗石头在上抛的过程中上升到最高点 刚要下来的时候突然所有的外力都消失 那么石头将 A 静止B 向上做匀速直线运动C 向下做匀速直线运动D 向下加速运动 A 达标测试 2 正在做曲线运动的物体 假设它所受的外力都同时消失 则它就做 A 匀速直线运动B 匀速曲线运动C 立即静止D 原来的曲线运动 A 3 一个物体 在力F的作用下 在水平面上由静止开始运动 当速度达到3m s时 作用在它上面的力突然全部消失 则物体将 A 慢慢停下来B 仍做匀速直线运动 但速度小于3m sC 立即停下来D 仍做匀速直线运动 且速度为3m s D 4 关于运动和力的关系 下列说法中正确的是 A 只要有力作用在物体上 物体就能运动B 只要有力作用在物体上 物体的运动状态就一定要发生变化C 只要物体的运动状态发生变化 就一定有力作用在物体上D 只要物体在运动 就一定有力作用在物体上 C 5 关于运动和力的关系 下列说法中正确的是 A 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静止下来B 力是使物体运动状态改变的原因C 物体的运动状态发生改变 不一定有力作用在物体上D 物体做直线运动时 一定受到了力的作用 B 6 思考牛顿第一定律 1 在什么条件下 物体一定处于匀速直线运动状态 2 在什么条件下 物体处于静止状态 3 牛顿第一定律实验方法 观察和实验 科学推理 静止 运动状态 北京专用 小结收获 1 牛顿第一定律 力是维持物体运动的原因 不需要 静止 匀速直线运动 北京专用 控制变量法 速度 粗糙程度 距离 北京专用 越长 越慢 静止状态或匀速直线运动状态 在不受力作用时 一切 匀速直线 牛顿第一定律 第二课时 牛顿第一定律告诉了我们什么 这定律的得出是通过什么科学方法得到的 复习 该定律无法用实验直接证实 是通过实验推理得来的 惯性的理解 如图所示 做伽利略实验时 每次做实验都用同一小车 从同样高的斜面上运动下来 使它在三种平面上开始运动时的速度相同 则下列有关这个实验的说法中错误的是 A 在同样条件下 小车受到的阻力越小 它前进得就越远B 小车受到的阻力越小 它的速度减小得就越慢C 小车的速度减小是由于受到了阻力D 这个实验直接得出了牛顿第一定律 D 保持静止或匀速直线运动状态 这是物体的一种性质 就像物体有质量一样 谁也不能改变它 人们把物体的这种性质叫做惯性 惯性 一切物体都具有保持原有的速度大小和运动方向的性质 这种性质就是惯性 牛顿第一定律也叫惯性定律 无论是固体 液体或气体 无论物体是运动还是静止 都具有惯性 一切物体都具有保持静止或匀速直线运动状态的性质 实验1 如图 向右拉动小车 当小车受阻碍而停止运动时 车上的木块为什么会向右倾倒 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 小车上的木块由于惯性仍然要向右运动 但因为木块下部受到小车的摩擦力而静止 于是木块会向右倾倒 运动的物体具有惯性 实验2 如图 用手指向下猛击纸条 使纸条抽出 可笔套依然不动 这是为什么 静止的物体具有惯性 实验3 如图 用手指弹击卡片 卡片上的鸡蛋为什么不跟着飞出 静止的物体具有惯性 实验4 如图 在杯子中盛满水 突然急速拉动杯子 会看到什么现象 为什么呢 液体具有惯性 一切物体保持运动状态不变的性质 叫做惯性 即静止或匀速直线运动状态 二 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 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 一切物体在任何情况下都具有惯性 惯性是物体固有的一种属性 2 惯性 物体具有保持原来静止状态或匀速直线运动状态不变的性质 叫惯性 一切物体都具有惯性 惯性是物体的一种固有属性 惯性与物体的运动状态形式无关 与物体的受力情况无关 惯性只与质量有关 质量大的物体惯性大 惯性没有方向 物体受外力作用时 惯性表现为改变其运动状态的难易程度 惯性和牛顿第一定律 惯性定律 的区别和联系 牛顿第一定律是描述物体不受外力时所遵循的运动规律 是有条件的 即只有物体在不受外力时才遵守 而惯性是物体的一种属性 与物体是否受力 运动状态等一切外在因素无关 任何时候都存在 因为物体有惯性 所以在不受外力时才能保持匀速直线运动状态或静止状态 因此牛顿第一定律又称为惯性定律 举例 请同学们列举生活中的惯性现象 或用实验进行演示 并加以分析 三 惯性现象的分析 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 惯性现象的应用与防止 正确分析惯性现象 物体在运动状态变化的过程中由于惯性而表现出来的现象称为惯性现象 在日常生活中我们会见到许许多多与惯性有关的现象 这些惯性现象对我们既有有益的一面又有有害的一面 有益的 我们要加以利用 例如 利用惯性使锤头套紧 有害的 要予以防止 例如 刹车时人前倾 汽车不能超速 超载 分析惯性现象一般有以下四个步骤 1 明确被研究物体的运动状态 2 当外力作用在物体的某一部分 或与物体有关联的物体 上时 这部分的运动状态的改变情况 3 该物体另一部分由于惯性保持原来的运动状态 4 最后会出现的结果 例题1 关于惯性 下列说法正确的是 A 物体速度大时惯性大B 静止的物体没有惯性C 物体运动状态改变时 惯性也随之改变D 一切物体都有惯性解析 惯性是一切物体都具有的一种属性 而且惯性的大小只与物体的质量有关 与物体的运动状态和是否受力等都是无关的 物体的速度有大小 只是表明它的运动状态有不同 不是表明惯性的大小 要判断一个物体惯性的大小 只须判定它的质量大小即可 关于物体有无惯性 则完全是一种错误提法 因为有物体存在 它就有惯性 因此A B C三个选项都是错误的 D 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 D 解析 明确力和物体的运动无关 力只与物体运动状态的改变有关 物体保持静止或匀速直线运动状态 是物体不受力时的运动规律 并不是力作用的结果 例4 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 例5 一个物体做匀速直线运动 突然受到一个外力的作用 它的运动状态是否一定会改变 解析 物体原来的运动状态是匀速直线运动 对应的受力情况是 不受力 或 受合力为零 在此基础上再施加给此物体一个外力 此时物体受合力一定不为零 物体的运动状态一定会发生改变 例6 关于运动和力的关系 下列说法正确的是 A物体受到力的作用 运动状态一定改变B运动不受到力的作用 一定保持静止状态C物体运动状态的改变 一定是受到力的作用D物体运动状态没有发生改变 一定是没有受到力的作用 C 例7 竖直向上托起的排球 离开手后能继续向上运动 这是由于 A 排球受到向上的托力B 排球受到惯力C 排球具有惯性D 排球受到惯性的作用 C 1 当汽车突然起动的时候 由于乘客具有 他会往车行驶的 方向倾倒 向北行驶的汽车突然向西拐弯时 车上的乘客会向 倾倒 惯性 相反 东 2 沿水平方向匀速飞行的轰炸机要击中地面目标 应在 填 目标正上方 或 到达目标上方前 投弹 到达目标上方前 课堂练习 3 静止的物体 如果它所受的一切外力同时消失 那么它 将 D A 立即运动B 速度先变大 后变小C 做匀速直线运动D 静止解析 一切物体在不受外力作用时将保持静止状态或匀速直线运动状态 静止的物体 当外力突然全部消失后 自然保持静止状态 4 自行车骑得太快 容易造成交通事故 这是由于 A 运动快 所以惯性大 因此难停下来 C B 刹车时产生的惯性不够大 所以难停下来C 由于惯性 即使紧急刹车 也需要向前运动一段距离才能停下来D 刹车时来不及克服惯性 所以难停下来解析 本题根据概念辨析法解题 因为惯性是物体本身的一种特性 只与质量大小有关 而与物体的运动快慢 与是否刹车均无关 所以由于惯性 即使紧急刹车 也需要向前运动一段距