第一节科学探究:牛顿第一定律
第一节 科学探究:牛顿第一定律
【学习目标】
1、知道牛顿第一定律
2、知道什么是惯性,认识一切物体都有惯性
3、会用物体的惯性知识解释惯性现象
【学习的重难点】
1、重 点: 知道牛顿第一定律
2、难 点: 理解惯性是物体的固有属性
【学习过程】
一、课前知识准备
1.力的作用效果:力可以使物体的______发生改变,也可以使物体的_________发生改变。
2.一个地面上滚动的小球,速度越来越慢,最后停下来,这是由于( )
A.小球不再受力的作用 B.小球所受的推力越来越小
C.小球受到阻力作用 D.小球受到重力的作用
3.射出的炮弹做在空中做曲线运动,它的运动状态在改变,这是由于受到____的作用.
二、自主学习
知识点1:牛顿第一定律
1.亚里斯多德认为:地面上物体的“自然本性”是 的,要维持物体的运动,就必须给它施加一定的 ;不受力而能够一直运动的物体是 。
2.意大利物理学家伽俐略通过理想实验发现:运动物体如果不受其他力的作用,将会继续保持同样的 沿 “永恒”运动下去。
3.按照图7-4进行实验,让小车从斜面的同一高度滑下,观察其在不同的物体表面上的运动情况,并将木块在水平面上的运动距离测量出来,记录在下表中。
4. 思考:
⑴小车在三种水平面上开始运动的速度是否相同?
⑵小车在三种水平面上运动的距离是否相同?小车在哪种水平面上速度减小得最快?在哪种水平面上速度减小得最慢?你认为造成这些现象的原因是什么?
⑶由此推测:假设小车受到的阻力为零,它将怎样运动?
5.牛顿第一定律:
一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持__ _状态或___ 状态。
6.牛顿第一定律是在大量 的基础上,通过 概括出来的。我们周围的物体,都要受到这个力或那个力的作用,因此 用实验来直接证明这一定律。 知识点2:惯性
1.惯性概念:任何物体都有保持原来的___________________________________ 的性质,物理学上把物体的这种性质称为惯性。
2.惯性是______物体所固有的一种 ____。
三、合作探究
【说明】 “不受外力作用”包含两种情况:一是该物体没有受到任何外力对它的作用,这是理想情况;二是物体在某一方向上没有受到外力作用,例如,物体在光滑的水平面上运动,摩擦力可以不计,那么物体在水平方向上将不受外力作用。
“总保持”是指“原来是怎样,后来也仍然是怎样”的意思。例如,某一物体原来是做匀速直线运动的,后来仍然保持 状态,原来静止的,后来仍然保持 状态。
【注意】 在牛顿第一定律的实验探究,需要注意以下几点:
(1)让小车每次都从斜面顶端的同一位置滑下,这样小车才会获得相同的 .
(2)让小车分别在毛巾、纸板、玻璃板等粗糙程度不同的表面上运动,这样便于研究 力的大小对小车运动情况的影响.
(3)牛顿第一定律不能用实验直接验证,是在大量 的基础上,通过 概括出来的。
【回顾】在探究牛顿第一定律时,采用的方法在物理学上称为—— 法,我们在前面学习探究“声音的传播”时,为了得到声音不能在真空中传播,也是采用这种方法的。
【拓展】 惯性大小的决定因素——质量
【注意】惯性是______物体所固有的一种 ____,与物体运动状态、是否受外力无关,
惯性只与 有关, 大的物体惯性大, 小的物体惯性小。
例1:有A、B两物体,它们的质量分别为8kg和4kg,速度分别为4m/s和8m/s,它们的惯性大小情况是 ( )
A.一样大 B.A比B大 C.B比A大 D.无法确定
例2:子弹离开枪口后,在空中仍能继续向前运动.是因为 ( )
A.火药对它仍有推力作用 B.子弹受到惯性的作用
C.子弹具有惯性 D.子弹的惯性大于它受到的阻力
例3: (1) 跳远时,人腾空离地后由于_________而向前运动;
(2)拍打衣服时,由于__________灰尘会和衣服分离;)
(3) 烧锅炉时工人用铲子送煤,当铲子停在炉前,煤由于________继续运动而进入炉内.
【比较】惯性、惯性定律
四、当堂检测反馈
1.下列说法中不正确的是 ( )
A、有力作用在物体上,物体才能运动。
B、静止的物体不受外力作用时保持静止。
C、运动的物体不受外力作用时,保持匀速直线运动。
D、力是改变物体运动状态的原因。
2.正在以10米/秒速度行驶的一辆卡车,如果它受到的一切外力都同时消失,它将处于哪种状态? ( )
A、速度逐渐减小,最后停止下来。
B、以10米/秒的速度匀速直线行驶。
C、以大于10米/秒的速度匀速直线行驶。
D、以小于10米/秒的速度匀速直线行驶。
3.用线拉着一物体在绝对光滑的水平面上运动,若线突然断了,则物体将作: ( )
A、匀速直线运动 B、加速直线运动
C、减速直线运动 D、变速直线运动
4.火车在平直的轨道上匀速行驶,车厢内有一人竖直向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为: ( )
A.人跳起时会受到一个向前的冲力,使他随火车一起向前运动
B.人跳起瞬间,车厢地板给他一个向前的力,推动他随火车一起向前运动
C.人跳起后,车继续前进,所以人落下后必定偏后一些,只是由于时间短,偏后的距离很小,不明显而已。
D.人从跳起到落回地板,由于惯性,在水平方向上人和车始终具有相同的速度
5.歼击机进入战斗状态时要抛掉副油箱,这样做是为了 ( )
A.减小重力,使运动状态保持平稳
B.增大速度,使运动状态易于改变
C.增大加速度,使状态不易变化
D.减小惯性,有利于运动状态的改变
6.高空飞行的飞机要击中地面上的目标,必须提前投弹,这是因为炸弹具有_______,离开飞机后仍具有向前的速度.若在目标的正上方投弹,则炸弹会落在目标的_______,所以必须提前投掷。
五、巩固练习
(一)选择题
1.历史上首先正确认识力和运动的关系,推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家
是:( )
A.阿基米德; B.牛顿; C.伽利略; D.以上三个都不是。
2.正在运动着的物体,若它所受的一切外力都同时消失,那么它将( )
A.立即停下来; B.速度变慢逐渐停止;
C.速度大小不改变但方向改变; D.作匀速直线运动.
3.对于牛顿第一定律的看法,下列观点正确的是 ( )
A.验证牛顿第一定律的实验可以做出来,所以惯性定律是正确的
B.验证牛顿第一定律的实验做不出来,所以惯性定律不能肯定是正确的
C.验证牛顿第一定律的实验做不出来,但可以经过在事实基础上,进一步科学推理得出牛顿第一定律
D.验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来,但总有一天可以用实验来验证
4.根据物体惯性的概念,下列说法中正确的是( )
A.一个物体静止不动时有惯性,受力运动时就失去惯性;
B.一个物体作匀速直线运动时有惯性,作变速直线运动时或曲线运动时就失去惯性;
C.一个物体在地球上有惯性,在离开地球很远的地方,因失去地球对它的吸引力,惯性也就失去了;
D.一切物体都有惯性.
5.用绳子拉小车在光滑水平面上运动,当绳子突然断裂后,小车的运动速度将 ( )
A.变小; B.不发生变化; C.变大; D.立即变为零.
6.在一艘作匀速直线运动的轮船上,一小孩脸朝船行驶的方向坐在座位上,竖直向上抛出一个小球,小球落下时 ( )
A.落在小孩的前面; B.落在小孩的后面;
C.落在小孩的手里; D.无法确定.
7.一辆汽车分别以6米/秒和4米/秒的速度运动时,它的惯性大小: ( )
A.一样大; B.速度为4米/秒时大;
C.速度为6米/秒时大; D.无法比较。
(二)实验题
1.如图所示,是伽利略著名的斜面理想实验,实验设想的步骤有:
①减小第二个斜面的倾角,小球在该斜面上仍然要达到原来的高度。
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面。
③继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,
小球将沿水平面作持续的匀速运动。
④如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度。
(1)请将上述步骤按照正确的顺序排列
(只要填写序号).
(2)在上述设想步骤中,有的属于可靠事实,有的则是理想化的推论。
下面关于这些事实和推论的分类正确的是( )
A ①是事实,②③④是推论 B ②是事实,①③④是推论
C ③是事实,①②④是推论 D ④是事实,①②③是推论
2.如图所示,在 “探究运动和力的关系”实验中,让小车每次从斜面顶端处由静止滑下,改变水平面的粗糙程度,测量小车在水平面上滑行的距离。结果记录在下表中。
(行的距离并填在表中相应空格处。
(2)分析表中内容可知:平面越光滑,小车受到的 摩
擦力就越 ,小车前进的距离就越 。
(3)根据实验结果推理可得:若接触面完全光滑,即
水平方向不受外力作用,轨道足够长,小车将一直做 运动。可见,力不是使物体运动的原因,力是改变物体 的原因。