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- 2021-11-01 发布
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8.1 牛顿第一定律
教学目标
借助伽利略的理想实验理解力和运动的关系,知道其主要推理过程及结论。
理解牛顿第一定律及其意义。
理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度,会正确解释有关的惯性现象。
通过物理学史的简介,对学生进行严密的科学态度教育,让学生了解人类认识事物本质的曲折,培养学生追求真理、勇于探索真理的科学精神。
教学重点
牛顿第一定律。
教学难点
力和运动的关系。
惯性的理解。
开动脑筋
你认为谁正确?
正方:
玩滑板车时,人不蹬地,车最终会停下来。说明物体运动需要力来维持。
反方:
滑板车滑行时,人没有蹬地,车还继续前进。说明物体运动不需要力来维持。车停下来是因为受到阻力的作用。
运动和力之间到底是什么关系呢?
开动脑筋
自古以来,就有很多人认为:物体的运动需要力来维持。
通过实验研究
伽利略认为:物体的运动不需要力来维持,运动的物体之所以停下来,是因为受到了阻力的作用。
VS
阻力对运动的影响
实验目的: 实验思路: 相同条件:不同条件:实验器材:
物体的运动是否需要力维持。
逐步改变水平轨道的光滑程度,观察比较小车运动的距离的远近。
使小车从同一斜面,同一高度由静止开始自由滚下。
水平轨道粗糙程度不同。
斜面、小车、木板、绵布、毛巾。
阻力对运动的影响
棉布表面
木板表面
为什么在同一斜面的
同一高度
?
比较小车滑行的距离
同一小车从
静止
滑
到达斜面底端
速度相同
阻力对运动的影响
实验记录表
表面的材料
小车受到阻力的大小
小车运动的距离
小车速度减小的快慢
毛巾
棉布
木板
最大
较大
小
短
较长
最长
快
较慢
最慢
实验结论:
水平表面越________,小车运动时受到的阻力________,通过的距离________,速度减小得________。
光滑
越长
越小
越慢
定律内容
进一步推测:
如果物体受到的阻力为零,速度就不会减小,它将永远运动下去。
牛顿
分析类似实验
牛顿第一定律
(物理学基本定律之一)
总结伽利略等人的研究成果
注意伽利略没有提到静止的情况。
定律内容
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。
定律解读:
1.“一切”适用于宇宙中
所有物体
。
2.“没有受到力的作用”是定律成立的条件,这是一种
理想情况
。
定律内容
3.“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。
原来静止
原来运动
不受力
不受力
静止
匀速直线运动
4.牛顿第一定律描述了物体不受力时的运动情况,虽然世界上没有真正不受力的物体,但大量的事实可以推证这一定律是正确的。所以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
。
定律内容
5.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。
1、我们现在坐在教室中,当一切外力都突然消失时,我们将:( )
A、保持静止;
B、飘起来;
C、保持匀速直线运动;
D、以上三种情况皆有可能。
A
例题
2、如图所示,小球沿水平桌面由M 端向N 端运动。如果到达桌面N 端时,小球所受的力全部同时消失,则小球将:( )
A、静止在N点;
B、沿a 轨迹匀速运动;
C、沿b 轨迹匀速运动;
D、沿b 轨迹减速运动。
C
例题
3、下列说法正确的是:( )
例题
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
练习
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。
B
练习
2、关于牛顿第一定律,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,经科学实验推理得出的;
C、没有事实为基础,只是理想推理;
D、以上说法都不对。
B
想想议议
刹车时为什么人会向前倾?
汽车是靠什么飞跃的黄河?
金属小球是否会随着硬板一起飞出?
快速打出一个棋子时上方棋子会怎样运动?
开动脑筋
牛顿第一定律
又叫
惯性定律
物体为什么会保持静止状态或匀速直线运动状态呢?
不受力。(不是外因)
(寻找内因)物体自身的属性
惯性
惯性概念
惯性:
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫惯性。
定律解读:
1.惯性没有条件。
任何物体任何时候
都有惯性。
2.惯性没有方向。物体只是保持
之前
的运动状态。
惯性概念辨析
运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性?
惯性是一切物体的
固有属性
。
一切物体
不管是否受力,不管它是否运动和怎样运动,
都具有惯性
。
运动速度大的物体惯性就大吗?
惯性有大小,
惯性大小是指外力改变物体运动状态的难易程度
。惯性的大小只与物体的
质量
有关,
质量越大,惯性越大
,与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。
“惯性”是不是就是“惯性定律”?
惯性概念辨析
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
是物体在特定条件下(不受外力作用时)的运动规律。
惯性是一种特殊的力吗?
惯性不是力,描述惯性现象时应该说“由于物体
具有
惯性”,不能说““受到惯性”、“受到惯性(力)的作用”、“克服惯性”等。
如何解释惯性现象
你能用惯性的知识解释下面的现象吗?
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?
解释方法:
1、交待研究对象原来的运动状态;
2、说明运动条件的改变;
3、点出惯性并得出结论。
如何解释惯性现象
你能用惯性的知识解释下面的现象吗?
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?
解释:牛奶向右洒出。因为牛奶开始处于静止状态,当杯子突然向左运动,牛奶由于具有惯性,要保持静止状态,所以向杯子右侧洒出。
如何解释惯性现象
跑动中的人,脚被绊住,为什么会向前倒?
解释:跑动中的人开始向____运动,____被绊停止,而______由于具有______,要保持向____的运动状态,继续向前运动,所以人向前摔倒。
前
脚
身体
惯性
前
如何解释惯性现象
如图,汽车突然刹车,为什么人会向前倾?
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。
如何解释惯性现象
如图,汽车突然加速,为什么人会向后仰?
解释:当汽车突然加速时,人的脚底由于摩擦而随之一起运动,人的上身由于惯性,仍保持加速前慢速行驶的运动状态,所以加速时,人会后仰。
我们常常利用惯性。
利用惯性
跳远
投篮
射箭
套斧头
我们常常利用惯性。
利用惯性
利用惯性
也要避免惯性带来的危害。
开车要系好安全带
雨雪天开车要减速
例题
1、人们常用力拍打刚晒过的被子,使灰尘落下。这是什么道理?
答:被子以及灰尘开始是静止的,被子经拍打后运动,而灰尘由于惯性仍保持原来的静止状态,与被子分离开来而落下。
2、飞机在飞行中空投救灾物品时,如果在空投目标的正上方投下,物品能落到目标处吗?
例题
答:不能,应在离投掷目标较远处提前投掷。因为物体具有惯性,要保持原来的运动状态,当飞行到投掷目标正上方才投掷时,救灾物品就会落到目标的前方去。
例题
3、(多选)如图所示,在匀速前进的小车上放一竖直的木块,突然发现木块向左倾斜,这是因为小车:( )
A、向左加速;
B、向右加速;
C、向左减速;
D、向右减速。
BC
例题
4、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
课本练习
1、同学们在一起讨论运动和力的关系。小明认为,一切物体只有受力才能保持匀速直线运动,不受力总是静止的;小华认为,一切物体只有受力才能保持静止,不受力总是做匀速直线运动。他们的说法对吗?为什么?
课本练习
2、如图8.1-6,用力击打一摞棋子中间的一个,该棋子飞出而上面的棋子又落回原位置。你能解释这是为什么吗?
课本练习
3、分析下列现象是怎样利用惯性的。(1)通过拍打窗帘清除它上面的浮灰。(2)标枪运动员为取得好成绩,掷标枪前需要助跑。
课本练习
4、在一列匀速直线行驶的列车内,一位同学相对于车厢竖直向上跳起,他是否会落在车厢内原来的起跳点?说出你的理由。
总结
一、牛顿第一定律的内容:
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。
二、惯性:
物体保持运动状态的性质叫做惯性。
三、惯性辨析:
______物体在______情况下都具有惯性,惯性是物体固有的属性。
一切
任何
四、惯性与牛顿第一运动定律的区别:
惯性:物体的性质。没有任何条件,一切物体都有惯性。
牛顿第一定律(惯性定律):在不受力条件下,物体的运动规律。