第1节 科学探究：牛顿第一定律.ppt

,第七章力与运动,第1节科学探究：牛顿第一定律,1.会通过实验探究阻力对运动的影响.2.理解牛顿第一定律的含义.(重、难点)3.知道什么是惯性，认识一切物体都有惯性.（重点）4.会用物体的惯性解释惯性现象.（难点）,学习目标,运动的小球会停下来,快速转动的陀螺会停下来,滑板车最终会停下来,运动的物体为什么会停下来？,对静止的木箱施加一个水平方向的推力，木箱沿着水平方向运动.撤去推力后，木箱停了下来.,一,用铁锤敲击铁钉，铁钉向下运动陷入木板；停止敲击，铁钉就不再下陷.,静止的足球用脚施加力后会飞出去,以上力学现象中似乎具有一个共同特征：物体的运动需要力的作用，若不受力，物体就不会运动或停止运动.,古希腊哲学家亚里士多德认为：地面上的物体的“自然本性”是静止的；要维持运动就必须对物体施加一定的力；不受力而能够一直运动的物体是不存在的.,亚里士多德,意大利物理学家伽利略通过观察思考提出质疑.他通过理想实验发现：物体的运动不需要力来维持，运动的物体如果不受其他力的作用，将会继续保持同样的速度沿直线“永恒”运动下去.,伽利略,伽利略的理想实验,信息窗,伽利略认为，当小球沿左侧某高度向下运动，无论右边斜面坡度如何，小球都会沿着斜面上升到一定高度.如果忽略掉各种阻力，理想情况，小球将会上升到与左侧下落点等高；如果斜面为水平，那么小球将一直运动下去.,伽利略的理想实验,究竟伽利略和亚里士多德的观点谁更合理、科学呢？让我们来探索论证吧.,信息窗,实验设计目的：实验设计思路：相同条件：不同条件：实验器材：实验方法：,探究物体的运动是否需要力维持.,让小车从斜面滑下，逐渐减小水平面粗糙程度，看小车运动的情况.（怎样使小车运动更远？）,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）,阻力对物体运动的影响,控制变量法,1.小车从同一高度滑下,2.同一小车,3.同一斜面,4.使小车从斜面顶端自由滑下,实验中需要控制哪些影响因素，如何控制，目的是什么?,需要记录哪些信息？水平面表面上的材料、小车的滑行距离.,使小车到水平面具有相同初速度,演示实验,无阻力,无限长,不变,1.四次实验，小车最终都静止，为什么？2.四次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？3.小车运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？,最小,最长,最慢,1.分析比较表中内容可知：在其他条件相同时，平面越光滑，小车受到的摩擦力越，小车前进的距离越.,小,远,在完全没有摩擦阻力情况下，小车的运动方向永远不改变，运动的距离很远很远，将不会停下来.,2.假如平面足够光滑，小车的运动情况会怎样呢？,一切物体在不受外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态.,牛顿(Newton,1642-1727),其实我们的描述已经和牛顿总结的规律很接近了.牛顿概括了伽利略等人的研究成果总结出牛顿第一定律.,牛顿第一定律,1.“一切”适用于所有物体.,2.“没有受到力的作用”是定律成立的条件.,3.“总”一直、不变.,定律解读,4.“或”指物体不受力时，原来静止的总保持静止，原来运动的就总保持原来的速度和方向做匀速直线运动.两种状态必有其一，不同时存在.,5.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，用推理的方法概括出来的.不能用实验直接证明.,6.牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因.,牛顿第一定律,探究阻力对物体运动的影响,阻力越小，物体运动的距离越大.,牛顿第一定律,一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态,牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上推理概括出来的,力是改变物体运动状态的原因,1.(多选）关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是（）A.牛顿第一定律是实验定律B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C.物体的运动需要力来维持D.物体的运动不需要力来维持,BD,2.（多选）关于伽利略的理想实验，说法正确的是（）A.只要接触面比较光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去B.这个实验实际上是永远无法做到的C.利用先进仪器就能使实验成功D.虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的实验基础上的,BD,原来的小球和木板都处于什么状态？,后来木板被弹走，小球的状态变了吗？,这说明原来的小球，在水平方向上不受外力作用时，水平方向上仍保持状态.,静止,演示实验1,静止,二,原来的小车和小球都处于什么状态？,后来小车遇到障碍物受力停下来，小球仍保持.,运动状态,运动状态,这说明原来的小球，在水平方向上不受外力作用时，水平方向上仍保持状态.,运动,演示实验2,运动,原来的砝码和纸片都处于什么状态？,后来硬纸片被弹走，砝码呢？,砝码由于具有惯性，仍然保持原来的静止状态不变，却没有被弹走.,演示实验3,牛顿第一定律及惯性,定义：物体保持静止或匀速直线运动状态的性质，叫作惯性.牛顿第一定律又称为惯性定律.,在杯子中盛满牛奶，突然急速拉动杯子，会看到什么现象？为什么？,你能用惯性的知识解释下面这些现象吗？,惯性,牛奶向右洒出.因为牛奶开始处于静止状态，当被子突然向左运动，牛奶因为有惯性，要保持静止状态，所以向杯子右侧洒出.,惯性解读,惯性是物体本身的一种属性，一切物体都有惯性，即无论物体是静止还是运动，无论物体是受力还是不受力，在任何时候，任何状态下都具有惯性.,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.,所有的物体都有惯性，但不同物体的惯性大小是不同的，物体的惯性只与物体的质量有关，物体的质量越大，惯性越大；物体的质量越小，惯性越小，质量是物体惯性的量度.,跑动中的人，脚被绊住，为什么会向前倒？,跑动中的人开始向前运动，脚被绊停止，而身体有惯性，要保持向前的运动状态，继续向前运动，所以人向前摔倒.,现象解释,当汽车刹车时，人的脚底由于摩擦而随之静止，人的上身由于惯性，会保持继续向前运动的状态，所以刹车或减速时，人会向前倾.,汽车突然刹车，人为何向前倾倒？,当汽车从停止状态起动时，人的脚底由于摩擦而随之运动，人的上身由于惯性，仍保持原来慢速行驶的运动状态，所以加速时，人会后仰.,汽车突然加速，人为何向后倒？,掷铅球,投篮,利用惯性,跳远,紧固锤头,平时拍打身上的尘土、抖落伞上的雨滴，也都是利用物体的惯性.,雨雪天减速,惯性的危害,除了利用惯性，我们还需要预防惯性造成的危害,为了防止汽车紧急刹车时乘员由于惯性而被撞伤，驾驶员和前排乘客必须使用安全带！,安全带,惯性,惯性一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,惯性的大小由质量决定,惯性的应用,1.（多选）下列哪些现象是利用惯性的（）A.拍打衣服时，灰尘脱离衣服B.司机和前排的乘客要系安全带C.洗完手后，用力甩掉手的水滴D.跳远运动员起跳前要尽力助跑,ACD,2.火车在平直轨道上匀速前进，在密闭没有空气流动的车厢内点燃一支香，则车里乘客看到香所冒出的烟的运动情况是（）A.一边上升一边向前飘B.一边上升一边向后飘C.只是上升，不向任何一边飘D.无法确定,C,3.下列现象中，不属于惯性现象应用的是()A.用手拍打衣服上的灰尘B.运动员采用助跑跳远C.锤头松了，将锤柄在地上撞击几下D.骑自行车时为了减速捏车闸,D,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.惯性：物体保持运动状态不变的性质.,3.惯性是所有物体都固有的一种属性.由于惯性的存在，静止的物体保持着其静止状态；运动的物体保持其匀速直线运动的状态.,1.关于牛顿第一定律，下列叙述正确的是()A.物体总保持匀速直线运动或静止状态B.一切物体在没有受到外力作用时总保持匀速直线运动和静止状态C.一切物体在没有受到外力作用时总保持匀速直线运动或静、止状态D.一切物体在受到外力作用时一定不会保持匀速直线运动或静止状态,C,2.关于惯性的说法正确的是（）A.惯性是指物体原来静止的总有保持静止、原来运动的总有保持匀速直线运动的性质B.要使物体开始运动必须有力的作用，而保持物体运动是不需要力的，故静止的物体有惯性，而运动的物体没有惯性C.刹车时，乘客向前倾，说明乘客上半身有惯性，而下半身无惯性D.某人推不动原来静止的小车，而另外一人能推动，说明惯性与外界条件有关,A,3.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.