第一節(jié)科學(xué)探究：牛頓第一定律

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第七章 力與運(yùn)動(dòng) 第一節(jié) 科學(xué)探究：牛頓第一定律,1.在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)推理，認(rèn)識并理解牛頓 第一定律的內(nèi)容； 2.經(jīng)歷牛頓第一定律的探究過程，掌握理想實(shí)驗(yàn)的 科學(xué)方法； 3.知道什么是慣性，認(rèn)識慣性的利與弊，會(huì)解釋生 產(chǎn)和生活中有關(guān)慣性的現(xiàn)象。,從以下力學(xué)現(xiàn)象中你有什么發(fā)現(xiàn)?,,,對靜止的課本等文具輕輕施加一個(gè)水平方向的拉力，課本等沿水平方向運(yùn)動(dòng)，撤去拉力后，課本等停了下來。,想一想,用鐵錘敲擊釘子，釘子向下運(yùn)動(dòng)陷入木板中，停止敲擊，釘子就不再下陷。,對陷入雪地里的汽車施加水平的推力，汽車就沿水平方向運(yùn)動(dòng)了，撤去推力車就會(huì)停下來。,靜止的足球用腳施加力后會(huì)飛出去,以上力學(xué)現(xiàn)象中似乎具有一個(gè)共同特征:,物體的運(yùn)動(dòng)需要力的作用，若不受力，物體就不會(huì)運(yùn)動(dòng)或停止運(yùn)動(dòng)。,,要維持物體做勻速運(yùn)動(dòng)，就必須給物體施加一恒定的力。不受力而一直運(yùn)動(dòng)的物體是不存在的。 ——力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因!,真聰明,竟然和我的觀點(diǎn)是一致的,亞里士多德 (Aristotle,前384-前322),恩格斯評價(jià)他:最博學(xué)的人 古希臘著名的科學(xué)家和哲學(xué)家,伽利略 (Galileo,1564-1642),關(guān)閉了發(fā)動(dòng)機(jī)的火車，雖然繼續(xù)運(yùn)行，但是最后也將停下來。火車為什么會(huì)停下來呢?,假如沒有摩擦力的作用，那火車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)又會(huì)有什么變化呢？,摩擦力,,力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,,沒有絕對光滑的平面，你們?nèi)绾斡脤?shí)驗(yàn)證明你們的結(jié)論？,,在學(xué)習(xí)聲音時(shí)沒有真空,他們都能用真空罩做出“真空不能傳聲”的實(shí)驗(yàn),我想他們也會(huì)運(yùn)用相同的思考方法設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明我的觀點(diǎn)的。,時(shí)空對話,實(shí)驗(yàn)中，我們能使玻璃罩內(nèi)達(dá)到絕對真空嗎？我們又是怎樣得出真空不能傳聲的結(jié)論的？該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)理念是什么？,溫故而知新,可靠的事實(shí)和深刻的 理論思維的結(jié)合,有空氣的實(shí)際實(shí)驗(yàn),無空氣的理想實(shí)驗(yàn),有摩擦力的實(shí)際實(shí)驗(yàn),無摩擦力的理想實(shí)驗(yàn),真空罩實(shí)驗(yàn)理念,我們要想驗(yàn)證伽利略理論的正確性,其實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)是什么?用什么理念突破這個(gè)難點(diǎn)?,結(jié)合上述“真空不能傳聲”的實(shí)驗(yàn)，你應(yīng)如何設(shè) 計(jì)實(shí)驗(yàn)來探究運(yùn)動(dòng)物體如果不受其他物體的影響，會(huì) 一直運(yùn)動(dòng)下去嗎？,讓小車從斜面滑下，逐漸減小平面的粗糙程度，測量小車的運(yùn)動(dòng)距離，并推論當(dāng)平面沒有摩擦力時(shí)小車的運(yùn)動(dòng)情況。,提出問題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),控制變量法,,相同的初速度 使小車到水平面具有,,1.小車從同一高度滑下,2.同一小車,3.同一斜面,4.使小車從斜面頂端自由滑下,實(shí)驗(yàn)中需要控制哪些影響因素，如何控制，目的是什么?,需要哪些器材？ 斜面、粗糙程度不同的木板、小車、刻度尺等 需要記錄哪些信息？ 水平面表面上的材料、小車的滑行距離,運(yùn)動(dòng)物體如果不受其他物體的影響，會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去嗎？,平面越來越光滑,,摩擦力越來越小,小車運(yùn)動(dòng)的越來越遠(yuǎn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,推理：,①阻力越小，運(yùn)動(dòng)距離 ，速度改變 。 ②阻力為0（水平方向不受力作用），運(yùn)動(dòng)速度 。 ③假如小車靜止在水平面上，水平方向不受力，你認(rèn)為小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)又會(huì)如何？,越長,越慢,不改變,研究方法：實(shí)驗(yàn)加推理,靜止在水平桌面上,由實(shí)驗(yàn)可知： 物體在沒有受到外力作用時(shí)，其運(yùn)動(dòng)會(huì)是勻速的、沿直線的，而且將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。,運(yùn)動(dòng)的,笛卡兒補(bǔ)充了伽利略的認(rèn)識，指出：如果運(yùn)動(dòng)物體不受到任何力的作用，它不會(huì)向左、右方向偏，將永遠(yuǎn)沿原來的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。,靜止的物體在沒有受到外力作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)。,一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。 1.“一切”適用于所有物體； 2.“沒有受到外力作用”是定律成立的條件，包括物體確實(shí)沒有受到外力和物體受到平衡力的作用； 3.“總保持”是指物體在不受外力作用時(shí)，只有靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)兩種可能； 4.“或”指兩種狀態(tài)必有其一，不同時(shí)存在。 牛頓第一定律不是通過實(shí)驗(yàn)直接得出的，而是在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上用推理的方法概括出來的,不能用實(shí)驗(yàn)直接證明。,為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢?,原來的小球和鐵片都處于什么狀態(tài)？,后來鐵片被彈走，小球的狀態(tài)變了嗎？,小球沒有被彈走,仍然保持原來的 狀態(tài)不變。這說明原來靜止的小球在不受外力作用時(shí)仍保持靜止?fàn)顟B(tài)。,靜止,演示實(shí)驗(yàn),原來的小車和小球都處于______狀態(tài)。,后來小車遇到障礙物受力停下來，小球仍保_____狀態(tài)。,,,,運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng),小球沒有停止，仍然保持原來的 狀態(tài)不變。這說明原來運(yùn)動(dòng)的小球在不受外力作用時(shí)仍保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。,運(yùn)動(dòng),演示實(shí)驗(yàn),物體都具有保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。,——慣性,,,靜者恒靜，動(dòng)者恒動(dòng),,,,,物體都具有保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。,——慣性,靜者恒靜，動(dòng)者恒動(dòng),固體具有慣性,氣體具有慣性,液體具有慣性,一切,慣性解釋方法,1.物體原來的狀態(tài)；,2.觀察哪個(gè)物體(或物體的某一部分)受到外力作用后突然改變了運(yùn)動(dòng)狀態(tài),并指明運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化情況；,3.物體由于慣性,怎樣保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變；,4.說明題目給出的現(xiàn)象。,慣性的利用與防止,,,慣性不是力,是物體的一種基本屬性,僅與物體的質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大,慣性越 .,大,慣性與質(zhì)量的關(guān)系,1.下列關(guān)于牛頓第一定律建立的說法中正確的是 （ ） A.它是通過理論推導(dǎo)出來的 B.它是通過實(shí)驗(yàn)直接得出的 C.它是可以通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的 D.它是以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，通過推理、想象而總結(jié)出 來的,D,2.下列說法中錯(cuò)誤的是（ ） A.正在運(yùn)動(dòng)的物體，如果所受的外力同時(shí)消失， 將沿直線繼續(xù)運(yùn)動(dòng) B.原來靜止的物體，只有受到力的作用才會(huì)運(yùn)動(dòng)起來 C.原來靜止的物體，不受外力作用仍保持靜止 D.原來靜止的物體，如果所受的外力突然同時(shí)消失， 將停止運(yùn)動(dòng),D,3.被踢出的冰塊,在摩擦力可以忽略的冰面上勻速滑動(dòng),冰塊受不受向前的作用力?,A: 不 受,B: 受,4.判斷:,(1)只有靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體才有慣性.,對,錯(cuò),(2)做變速運(yùn)動(dòng)的物體沒有慣性.,(3)任何物體都有慣性.,錯(cuò),對,對,錯(cuò),（注：點(diǎn)擊選項(xiàng)，查看答案及解析）,回 答 正 確,此時(shí),冰塊由于慣性而以被踢出時(shí)的速度作勻速運(yùn)動(dòng),不受向前的作用力.,,錯(cuò) 誤,,回 答 正 確,慣性是物體的固有性質(zhì),任何物體都有慣性.,,5.做伽利略實(shí)驗(yàn)時(shí),每次做實(shí)驗(yàn)都用同一小車,從同樣高的斜面上運(yùn)動(dòng)下來,使它在三種平面上開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度相同，則下列有關(guān)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的說法中錯(cuò)誤的是( ) A.在同樣條件下，小車受到的阻力越小，它前進(jìn)得就越遠(yuǎn) B.小車受到的阻力越小，它的速度減小得就越慢 C.小車的速度減小是由于受到了阻力 D.這個(gè)實(shí)驗(yàn)直接得出了牛頓第一定律,D,6.一顆彈珠在水平桌面上滾動(dòng)，當(dāng)它剛剛離開桌面時(shí)，假如所受的一切外力都消失，那么它將（ ） A.立即停止運(yùn)動(dòng) B.沿豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) C.沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) D.做曲線運(yùn)動(dòng)往下掉,C,7.正在做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,假如它所受的一切外力都消失, 那么它（ ） A.立即停下來 B.仍然做曲線運(yùn)動(dòng) C.立即做勻速直線運(yùn)動(dòng) D.逐漸停止,C,,,,,8.在勻速行駛的船內(nèi)，小明向上拋起一個(gè)小球，在拋 起處將手掌伸出，小球?qū)?huì)落到（ ） A.小明的前方 B.小明的后方 C.小明的手中 D.無法判斷,9.下列現(xiàn)象中，不屬于慣性現(xiàn)象應(yīng)用的是( ) A.用手拍打衣服上的灰塵 B.運(yùn)動(dòng)員采用助跑跳遠(yuǎn) C.錘頭松了，將錘柄在地上撞擊幾下 D.騎自行車時(shí)為了減速捏車閘,C,D,1.牛頓第一定律的內(nèi)容： 一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。,2.慣性：物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)。,3.慣性是所有物體都固有的一種屬性。 由于慣性的存在，靜止的物體保持著其靜止?fàn)顟B(tài)；運(yùn)動(dòng)的物體保持其勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。,,,人要學(xué)會(huì)走路，也得學(xué)會(huì)摔跤， 而且只有經(jīng)過摔跤才能學(xué)會(huì)走路。 ——馬克思,