物理人教版八年级下册第八章第一节牛顿第一定律.doc

第八章、运动和力一、牛顿第一定律【课前学习】1、运动和力有关系吗？运动是否考力来维持。古希腊学者亚里士多德认为如果是一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用。而近代意大利科学家 通过实验表明，物体的运动并不需要力来维持。2、英国科学家牛顿在伽利略等人的研究成果的基础上进行分析和推理，概括得出一条重要的物理规律，其内容为 。3、牛顿认为，一切物体都有保持原运动状态不变的性质，物 体的这种性质叫物体的 。因此牛顿第一定律也叫 。4、惯性有时给人们带来方便,例如滑冰运动员利用惯性可以在不用力时仍保持高速滑行，汽车利用 在进站前关闭发动机动力.有时惯性也会给人们带来麻烦,例如由于惯性,行驶的汽车刹车后不能立即停下来,车上的司机和乘客也会向前倾.所以在汽车行驶时司机必须系好安全带,站立的乘客则要抓好扶手.防止在汽车启动和刹车时由于 带来的不便.【课堂学习】（一）观察现象，引入课题请大家一起来观察桌上的粉笔盒，当手用力推粉笔盒时，粉笔盒就运动；不推它就静止在桌面上。那么运动和力到底有什么关系呢？ （二）回顾历史，探究定律1情景设问，经验猜想马拉车则车前进，不再拉，前进的车会停下来；人象推车则车前进，不再推，前进的车会停下来；踢球，球沿草地向前滚动，不再踢，滚动的球会慢慢停下来。思考：运动和力之间有什么关系呢？最早提出这个问题并给出经验猜想的是古希腊学者亚里士多德。他根据生活经验猜想：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方。运动需要力维持。首先质疑并深入研究的是十六世纪的伽利略。他观察了球的滚动。2质疑假设，科学猜想现象：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。质疑：滚动的球之所以停下来，真的是因为没有力的作用吗？伽利略改变了水平面的粗糙程度，发现：水平面越光滑，球滚得越远。结论：滚动的球停下来的原因是 。 假设：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将怎样运动呢？实验探究：设计了小车在水平面运动实验。研究小车的运动状态与受力之间的关系让小车从同一斜面的同一位置滑滚而下,在不同的物体面上运动,比较受到的阻力与物体运动状态的改变情况,得出阻力对小车运动状态的影响有什么不同?请将你观察到的实验事实和逻辑推理填入下表实验事实实验结论毛巾表面小车运动距离 小车受到的阻力越大,小车的速度减慢的就 .小车受到的阻力越小,小车的速度减慢的就 .棉布表面小车运动距离 木板表面小车运动距离 理想光滑水平面上运动的小车会怎样呢？运动永远不会停下来，速度不会减慢，保持匀速直线运动状态。简单介绍伽利略斜面实验（3）理想实验的魅力：实验（事实）+逻辑推理这种方法非常了不起！爱因斯坦是这样评价的：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。牛顿以自身的经历告诫人们“没有大胆的猜想，就做不出伟大的发现。”同时也是对伽利略的科学推理方法的肯定。过渡：通过理想斜面理想实验，伽利略得出了结论。（3）伽利略：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将永远滚动下去。运动不需要力维持。过渡：与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔对他的观点进行了补充。4补充完善，形成定律（1）笛卡尔的补充：除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。笛卡尔补充了物体不受力时保持静止状态或匀速直线运动状态。牛顿在1687年出版的自然哲学的数学原理一书中提出了三条运动定律。牛顿把伽利略、笛卡尔的正确结论总结成为牛顿第一定律。（2）牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力力迫使它改变这种状态为止。现在我们来理解定律。（三）理解定律，了解惯性思考：牛顿第一定律中论述的运动和力的关系是怎样的？1 运动和力的关系： 回顾、思考：静止的车、足球为什么运动起来？ 运动的车、足球为什么会停下来？ 物体不受力， ；如果运动状态变化，物体一定 。思考：物体不受力时“总保持匀速直线运动状态或静止状态”，这能通过实验验证吗？ 我们只能通过阻力很小的现象来帮助理解牛顿第一定律，如：冰壶运动。思考：定律中还论述了什么呢？2惯性： 概念： ，所以牛顿第一定律又被称为惯性定律。 问：做变速运动的物体有惯性吗？ 一切物体有惯性。游戏：用嘴吹书提起书，用最大力气吹垂下的封面；用手提起封面，用最大力气吹垂下的书。思考：你观察到了什么现象？这个现象能说明什么？ 惯性与质量的关系： 惯性与惯性定律有区别吗？ 【当堂检测】1.火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为( )A.人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动。B.人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动。C.人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必是偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已。D.人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终有相同的速度。2.月球表面上的重力加速度地球表面上的16，同一个飞行器在月球表面上时与在地球表面上时相比较 ( ) A.惯性减小为16，重力不变。 B.惯性和重力都减小为16。 C.惯性不变，重力减小为l6。 D.惯性和重力都不变。3下面几个说法中正确的是( ) A.静止或作匀速直线运动的物体，一定不受外力的作用。 B.当物体的速度等于零时，物体一定处于平衡状态。 C.当物体的运动状态发生变化时，物体一定受到外力作用。 D.物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向。4.在车箱的顶板上用细线挂着一个小球，在下列情况下可对车厢的运动情况得出怎样的判断： (1)细线竖直悬挂:_。 (2)细线向图中左方偏斜:_。 (3)细线向图中右方偏斜:_。5.下列说法正确的是：( )A.力是使物体惯性改变的原因。B.静止的火车启动时速度变化缓慢，是因为物体静止时惯性大。C.乒乓球可快速被抽杀，是因为乒乓球的惯性小。D.为了防止机器运转时振动，采用地脚螺钉固定在地球上，是为了增大机器的惯性。【课后练习】1、让小车从斜面顶端从静止开始滑下，分别在光滑程度不同的水平面运动，小车最后都会慢慢停下来，这是因为 ，得到的结论是：水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，速度减小得越 。由此可推理出：如果小车不受力，小车将 。2、关于惯性，下列说法中正确的是( )A、物体静止时有惯性，运动时没有惯性 B、物体保持静止或匀速直线运动状态时才有惯性C、物体受力作用时才有惯性 D、物体的惯性与运动状态或是否受力无关3、我国公安部门规定：在高速公路上，汽车驾驶员和乘客都要系上安全带，主要是为了减轻下列哪种情况下可能造成对人身的伤害( )A、汽车加速 B、汽车速度过快 C、紧急刹车 D、汽车突然启动4、惯性是造成许多交通事故的原因，下列不是为了防止由于惯性而造成交通事故所制定的交通规则是( )A、某些地段要对机动车辆限速 B、车辆快速行驶时要保持车距C、车辆靠右侧行驶 D、小型客车的驾驶员必须系安全带举例写出你观察到的在生产、生活以及交通运输等方面发生的惯性现象的两个例子，并结合所举事例分别说明如何防止或利用惯性。5、两千多年前，古希腊学者亚里士多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力，物体就会静止。这个结论是亚里士多德对生活中的现象进行观察总结出来的。人们确实看到，用力推一个木箱它就运动，停止用力，木箱就静止。因为这种现象，亚里士多德的观点在两千多年里被人们普遍接受，直到后来伽利略推翻了这个观点。 你认为亚里士多德错在了什么地方？怎样解释上述“推木箱”的现象？课外探究：有人说刘谦的螺丝魔术颠覆了牛顿第一定律：不给螺帽力的作用，螺帽也能运动起来。你怎么看？请在百度中搜索“刘谦螺丝魔术揭秘”，弄清刘谦螺丝魔术的原理。二、 二力平衡【课前预习】1.下列物体运动状态没有发生改变的是：（ ）A汽车启动时，从静止变为运动； B在竖直方向上匀速上升的气球；C在草地上滚动的足球； D汽车在盘山公路上匀速行驶。2.用手推动的在水平地面上滚动的小球，越滚越慢，是因为（ ）A小球不再受到手的推力； B小球受到阻力作用；C小球受到的阻力与推力相等； D地面对小球的支持力越来越小。3.力的平衡：物体受到几个力作用时，如果保持 或 状态，我们就说这几个力平衡。4.二力平衡的条件：作用在 上的两个力 、 、且作用在 。5.物体在非平衡力作用下运动状态将 。（改变、不变）【新课学习】一什么是平衡？什么叫二力平衡？（结合书本P20）例题：1.重力忽略不计的弹簧，上端固在天花板上、下端悬挂一个小球，处于静止状态，请作出小球受力的示意图。2.如图所示,正在匀速上升的气球, 请作出气球受力的示意图 (不计空气阻力)3. 重为2N的小球抛出后的运动轨迹如图所示，画出小球在A位置时所受力示意图(不计空气阻力)。图3图2图1图4问题:图1和图2中，小球和气球，处于怎样的运动状态？受到哪些力？ 图3和前面的一样嘛？又受到哪些力？总结： 叫平衡状态，此时作用下，物体的运动状态 改变。此时物体受到的力叫做平衡力。特殊的平衡状态： 叫二力平衡（二力平衡可以推广到某个方向上的二力平衡，如图4）例1.下列受到平衡力的物体是（ ）A、平直公路上加速行驶的汽车。 B、正在刹车的汽车C、用细线系住一个小球使其做匀速圆周运动。 D、静止在桌面上的粉笔盒。练习下列受到非平衡力的物体是（ ）A.匀速直线行驶的汽车。 B.用力搬一块大石头，但没有搬动。C.静止在地面上的桌子。 D.从滑梯上加速下滑的小孩二探究二力平衡：猜想：相互平衡的两个力，他们的大小 ，方向 ，作用在 物体上。设计实验：进行实验：小丽同学在探究二力平衡条件的实验中,将系于卡片两对角的线,分别跨过左右支架上的滑轮,并在两个线端挂上相同的钩码,观察卡片在什么情况下处于平衡状态.1) 在纸片处于平衡状态后,小丽用剪刀将纸片一剪两半，砝码和半张纸片会向两侧掉去.这样做说明了什么？2)如图,在纸片处于平衡状态后,小丽把小卡片转过一个角度,使小卡片受到的两个拉力大小相等,方向相反.松手后,卡片却不能保持平衡.她这样做说明了什么?3)事实上,小丽的实验并不是非常严谨的,因为小卡片本身还有重力.这对小丽的实验结论是否有影响.请作简要说明.得出结论：三二力平衡的条件二力平衡的条件 当作用在同一物体的两个力 、 、并且 这两个力就是平衡力。在平衡力作用下，物体处于 ，物体的运动状态 改变； 若物体的运动状态改变，则物体受到 的作用，此时两个力大小 相等。例2.天花板上吊一盏灯，吊线的重力忽略不计，下列各对力中属于平衡力的是 ( )A灯受到的重力和吊线对灯的拉力； B天花板对吊线的拉力和吊线对灯的拉力；C灯对吊线的拉力和吊线对灯的拉力；D天花板对吊线的拉力和吊线对天花板的拉力练习1.关于平衡力，下列说法中正确的是( )A、物体只有静止时受到的力才是平衡力B、作用在一条直线上的两个力，大小相等、方向相反，这两个力一定是平衡力C、物体在平衡力的作用下，处于静止状态或匀速直线运动状态D、物体受到的拉力和重力大小相等，这两个力一定是平衡力2.如图，一位同学用水平推力推停在地面上的汽车，但没能推动，则下列正确的是( ) A因为推力小于汽车所受的阻力，所以汽车未被推动 B. 因为推力小于汽车的重力，所以汽车未被推动 C虽然汽车未被推动，但推力等于汽车所受的阻力 D虽然汽车未被推动，但推力一定等于汽车的重力四二力平衡的应用：如果一个物体在两个力的作用下保持静止或做匀速直线运动，则这两个力一定是对平衡力，这两个力一定满足二力平衡的条件。【课堂训练】1.在图1所示各图中，属于二力平衡的是（ ）2.一个物体只受到两个力的作用，且这两个力的“三要素”完全相同，那么这个物体( )A、处于静止状态或匀速直线运动状态。 B、一定改变运动状态。C、一定做匀速直线运动。 D、一定处于静止状态3.一个墨水瓶放在水平桌面上，下面各对力中属于平衡力的是( )A、桌子受的重力和墨水瓶受的支持力B、桌子受的压力和墨水瓶受的支持力C、桌子受的重力和墨水瓶受的重力 D、桌子对墨水瓶的支持力和墨水瓶受的重力4.一个物体受到的的重力是50牛顿，当把它吊在空中静止时，它受到的拉力是_牛顿，若使它以1米/秒的速度匀速上升时，它受到的拉力是_50牛顿(“大于、小于、等于”)。5重2000N的热气球匀速竖直上升，则热气球受到的上升力是 N；如在某一时刻从热气球上掉下一个重物，热气球将作什么运动？ 6.下列物体中，受到平衡力作用的是（ ）A刚开始发射的火箭 B竖直向上抛出的石子 C沿光滑斜面滚下的小球 D水平公路上沿直线匀速行驶的汽车7同步卫星与地球的自转周期相同，好像静止在我们上空，由此推知 ( )A同步卫星的运动状态不变，它一定不受外力作用B同步卫星的运动状态不变，它一定受平衡力的作用C同步卫星好像静止在我们上空，所以肯定不受重力作用D同步卫星环绕地球转动，运动状态不断变化，一定受非平衡力的作用【本节小结】1、 二力平衡的定义：2、 二力平衡的条件：【当堂检测】一、 选择题1、一个物体受到两个力的作用，若这两个力的三要素完全相同，则这两个力 ( ) A一定是平衡力 B一定不是平衡力 C可能是平衡力 D无法判断2、一本书放在水平桌面上，下面说法中正确的是 ( ) A书的重力与书对桌面的压力是平衡力 B书的重力与书对桌面的压力是相互作用力C书的重力与桌面对书的支持力是平衡力 D以上说法都不对3、物体在平衡力的作用下，下列说法中哪个正确A.物体一定处于静止状态B.物体一定做匀速直线运动C.物体的运