第1节--牛顿第一定律

第1节牛顿第一定律义务教育教科书物理八年级下册第八章运动和力运动和力有什么关系？要使物体运动起来该怎么办？一个运动的物体如果不受力了，这个物体会如何运动？新课引入静止在桌面上的物体现象：对静止在桌面上的物体施加一个水平向右的拉力，物体会沿桌面水平向右运动，当撤去拉力后，物体会停下来。F运动的物体会停下来生活经验：在平地上骑自行车的时候，即使不踩踏板，车会前进一段距离，但因为没有继续用力，它最终还是要停下来。生活中常会遇到这类现象。新课引入例如：关闭发动机的列车会停下来例如：自由摆动的秋千会停下来例如：打出去的球会停下来运动的物体为什么会停下来？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。你认为谁正确？新课引入运动需要靠力来维持吗？维持运动需要力吗？2000多年前，古希腊哲学家亚里士多德根据当时人们对运动和力的关系的认识提出了这样一个观点：1、亚里士多德的观点：一、牛顿第一定律亚里士多德有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来。力是维持物体运动的原因。2、伽利略的观点：一、牛顿第一定律自行车向前滑行时，不需要力来维持。2、伽利略的观点：一、牛顿第一定律足球在空中飞行时，不需要力来维持。意大利科学家伽利略根据以上一些生活中的现象提出了这样的观点：物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了摩擦阻力。2、伽利略的观点：一、牛顿第一定律伽利略自古以来，就有很多人像亚里士多德一样认为：物体的运动需要力来维持。伽利略认为：物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力的作用。通过实验来研究运动和力之间是什么关系呢？一、牛顿第一定律（1）.提出问题：如果物体所受阻力不同，物体在水平面上运动速度减小的快慢会一样吗？（2）.猜想与假设：物体受到的摩擦力越小，物体在水平面上运动速度可能会减小得慢一些，运动的距离可能会越远些。3、实验探究：阻力对物体运动的影响一、牛顿第一定律在同一斜面的同一高度同一小车从静止开始下滑目的：小车到达斜面底端的速度相同棉布表面木板表面比较小车滑行的距离（3）.设计实验：一、牛顿第一定律3、实验探究：阻力对物体运动的影响一、牛顿第一定律3、实验探究：阻力对物体运动的影响（4）、进行实验：动画演示实验次数表面材料阻力大小滑行距离1毛巾2绵布3木板最大最短较远较大最远较小？阻力为零想象光滑表面如果我们想像一下，假设小车是在光滑的水平表面（没有了摩擦阻力）运动，推理一下，小车会如何运动下去？一、牛顿第一定律3、实验探究：阻力对物体运动的影响（4）、进行实验：收集实验数据（5）.分析论证，得出结论：水平面越光滑，小车运动时受到的阻力越____，通过的距离越_____，运动时间越____，速度减小得越____。小远慢推测假如有一个平面绝对光滑，那么小车在运动中将不受到任何阻力，小车运动情况又会是怎样呢？长一、牛顿第一定律3、实验探究：阻力对物体运动的影响动画演示：伽利略的理想实验一、牛顿第一定律3、实验探究：阻力对物体运动的影响进一步推理得出如果物体受到的阻力为零，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。分析类似实验一、牛顿第一定律3、实验探究：阻力对物体运动的影响伽利略这个推理结论是通过实验来进行证实的吗？这个推理结论是建立在可靠的事实基础之上，通过科学的实验，再概括、推理而得到的，它不能用实验来直接验证，但是它的结论是符合科学道理的。笛卡尔：补充了伽利略的认识，指出：如果运动物体不受力，物体速度大小不变，而且运动方向也不变，将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，概括出一条重要的物理规律。伽利略：如果运动物体不受力，它将以恒定不变的速度永远运动下去。一、牛顿第一定律3、实验探究：阻力对物体运动的影响伽利略笛卡尔牛顿牛顿第一定律（物理学基本定律之一）（1）．“一切物体”：适用于所有物体。（2）．“没有受到力的作用”：是定律成立的条件。包括确实没有受力（理想情况）和物体受到平衡力的作用，合力为零，等效于不受力。（3）．“总”：一直、不变。理解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。一、牛顿第一定律4、牛顿第一定律（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。不能用实验来直接验证。（4）．“或”：指物体不受力时,原来静止的总保持静止状态,原来运动的总保持原来的速度和方向做匀速直线运动状态。两种状态必有其一，不同时存在。（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，力是改变物体运动状态的原因。一、牛顿第一定律4、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。【例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例题一、牛顿第一定律【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D【例3】．关于力和运动的关系，下列说法正确的是（）Ａ．物体受力才会运动Ｂ．力使物体的运动状态发生改变Ｃ．停止用力，运动的物体就会停止Ｄ．力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因B例题一、牛顿第一定律【例4】．关于牛顿第一定律的说法中正确的是（）A．物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态B．物体运动需要靠力来维持C．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动速度改变原因D．牛顿第一定律反映物体不受外力作用时的运动规律，即始终处于匀速直线运动状态C【例5】．在探究“力对物体运动的影响”的实验中，在水平桌面上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布、玻璃，让小车自斜面顶端从静止开始滑下，小车从同一高度滑下后，在不同物体表面上运动的距离如图所示。（1）实验时小车每次都从斜面顶端滚下，是为了让小车在这些物体表面开始运动的________相同。（2）由图可知，小车在玻璃上运动的距离最________，这说明小车受到的阻力越_______，速度减小得越慢。（3）根据这个实验可以推理：如果水平物体表面绝对光滑（即小车不受任何阻力作用），那么小车将一直保持_________________。速度最长小匀速直线运动例题一、牛顿第一定律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？使笔套保持静止这一运动状态的原因是什么?二、惯性车将将将将用尺子迅速打出下面的棋子，上面的棋子到底会怎么样？二、惯性车将将将将二、惯性用尺子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。动画演示（鼠标点击弹簧片）二、惯性动画演示（鼠标点击双箭头）二、惯性一切物体都有保持原有运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。也就是说：原来静止的物体具有保持静止状态的性质，原来运动的物体具有保持运动状态的性质。1、惯性的概念：二、惯性从牛顿第一定律知道，物体有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。惯性的概念：任何物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，物体的这种性质叫做惯性。因此牛顿第一定律也叫惯性定律。2、牛顿第一定律也叫惯性定律。二、惯性3、一切物体在任何情况下都具有惯性。二、惯性惯性是物体本身的一种属性，一切物体在任何情况下都具有惯性。即无论物体是静止的还是运动的，无论物体是受力的还是不受力的，无论物体在任何时候，无论物体在任何状态下都具有惯性。所有的物体都具有惯性，但不同物体的惯性大小是不同的，物体的惯性大小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。4、物体惯性的大小跟物体质量有关，质量越大，物体惯性越大。二、惯性5、惯性是物体本身固有的属性，惯性只有大小，没有方向。惯性不是力，所以不能说是惯性力。在解答问题时，只能说物体“由于”惯性、“具有”惯性，而不能说物体“受到”惯性。二、惯性（1）、分析研究物体（或物体的一部分）原来处于什么状态（即是静止的还是运动的）。（2）、观察哪个物体(或物体的哪一部分)由于发生了什么变化后突然改变了运动状态,并指明运动状态变化情况。（3）、哪个物体（或物体的哪一部分）由于具有惯性，仍然保持原来的什么运动状态。（4）、说明题目给出的现象。二、惯性6、解释惯性现象二、惯性6、解释惯性现象答:拍打衣服之前，衣服和衣服上的灰尘都处于静止状态。当拍打衣服时，衣服由于受力会偏离原来的位置，附在衣服上的灰尘由于具有惯性仍保持原来的静止状态，所以就会从衣服的缝隙中飞出来。例如：拍打衣服可除去衣服上的灰尘，为什么？二、惯性6、解释惯性现象答:使劲甩手，沾在手上面的水和手一起运动，当手突然停下，沾在手上面的水由于具有惯性继续运动，所以就会被甩掉。例如：使劲甩手可把手上的水甩掉，为什么？二、惯性6、解释惯性现象例如：跳远时要先助跑一段，为什么？答:先助跑一段，运动员就具有向前的速度，跳起后身体由于具有惯性还要保持原来的速度向前运动，以增加跳远的距离。二、惯性7、防止和利用惯性利用惯性：指对人有利。利用惯性使锤头套紧防止惯性：指对人有危害。系安全带是防止汽车突然刹车时由于惯性而给人造成伤害。推铅球生活中利用惯性的例子：投篮二、惯性7、防止和利用惯性跳远喷泉生活中利用惯性的例子：二、惯性7、防止和利用惯性坐在高速行驶的汽车或火车上时，我们必须遵守社会公德，不要向窗外乱扔杂物。随手抛出的物体对地面上的路人来说速度很大，因此容易造成伤害事故。生活中防止惯性的例子：二、惯性1、下列哪些现象不是利用惯性的（）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B二、惯性例题三、科学世界汽车安全带和安全气囊是防止惯性。防止汽车突然减速或突然刹车时，惯性对人的伤害。知识小结一、牛顿第一定律运动和力有什么关系？要使物体运动起来该怎么办？一个运动的物体如果不受力了，这个物体会如何运动？新课引入静止在桌面上的物体现象：对静止在桌面上的物体施加一个水平向右的拉力，物体会沿桌面水平向右运动，当撤去拉力后，物体会停下来。F1、亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。（×）2、伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持。3、实验探究：阻力对物体运动的影响结论：平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车速度减小得越慢，运动的距离越远。推理：如果物体不受力，物体速度不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。4、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。理解牛顿第一定律得出：运动和力的关系：力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。2000多年前，古希腊哲学家亚里士多德根据当时人们对运动和力的关系的认识提出了这样一个观点：1、亚里士多德的观点：一、牛顿第一定律亚里士多德有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来。力是维持物体运动的原因。二、惯性1、惯性：一切物体都有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。2、牛顿第一定律也叫惯性定律。3、一切物体在任何情况下都具有惯性。4、惯性的大小只跟物体质量有关，质量越大，惯性越大。5、惯性只有大小没有方向，只能说物体“具有”惯性，不能说物体“受到”惯性。6、解释惯性现象：7、防止和利用惯性：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？使笔套保持静止这一运动状态的原因是什么?二、惯性三、科学世界：汽车安全带和安全气囊是防止惯性。防止汽车突然减速或突然刹车时，惯性对人的伤害。三、科学世界汽车安全带和安全气囊是防止惯性。防止汽车突然减速或突然刹车时，惯性对人的伤害。课堂练习1、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。一切静止匀速直