科学探究：牛顿第一定律.ppt

第六章力与运动第一节科学探究 牛顿第一定律 1 在实验的基础上进行科学推理 认识并理解牛顿第一定律的内容 2 经历牛顿第一定律的探究过程 掌握理想实验的科学方法 3 知道什么是惯性 认识惯性的利与弊 会解释生产和生活中有关惯性的现象 从以下力学现象中你有什么发现 对静止的课本等文具轻轻施加一个水平方向的拉力 课本等沿水平方向运动 撤去拉力后 课本等停了下来 想一想 用铁锤敲击钉子 钉子向下运动陷入木板中 停止敲击 钉子就不再下陷 对陷入雪地里的汽车施加水平的推力 汽车就沿水平方向运动了 撤去推力车就会停下来 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 要维持物体做匀速运动 就必须给物体施加一恒定的力 不受力而一直运动的物体是不存在的 力是维持物体运动的原因 真聪明 竟然和我的观点是一致的 亚里士多德 Aristotle 前384 前322 恩格斯评价他 最博学的人古希腊著名的科学家和哲学家 伽利略 Galileo 1564 1642 关闭了发动机的火车 虽然继续运行 但是最后也将停下来 火车为什么会停下来呢 假如没有摩擦力的作用那火车的运动状态又会有什么变化呢 摩擦力 力是维持物体运动的原因 力是改变物体运动状态的原因 绝对光滑的平面没有 你们如何用实验证明你的结论 在学习声音时没有真空 他们都能用真空罩做出 真空不能传声 的实验 我想他们也会运用相同的思考方法设计一个实验来证明我的观点的 时空对话 实验中 我们能使玻璃罩内达到绝对真空吗 我们又是怎样得出真空不能传声的结论的 该实验的实验理念是什么 温故而知新 可靠的事实和深刻的理论思维的结合 有空气的实际实验 无空气的理想实验 有摩擦力的实际实验 无摩擦力的理想实验 真空罩实验理念 我们要想验证伽利略理论的正确性 其实验的难点是什么 用什么理念突破这个难点 结合上述 真空不能传声 的实验 你应如何设计实验 探究运动物体如果不受其他物体的影响 会一直运动下去吗 让小车从斜面滑下 逐渐减小平面的粗糙程度 测量小车的运动距离 并推论当平面没有摩擦力时小车的运动情况 提出问题 设计实验 控制变量法 使小车到水平面具有相同的初速度 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 需要哪些器材 斜面 粗糙程度不同的木板 小车 刻度尺等需要记录哪些信息 运动物体如果不受其他物体的影响 会一直运动下去吗 平面越来越光滑 摩擦力越来越小 小车运动的越来越远 实验现象 推理 阻力越小 运动距离 速度改变 阻力为0 水平方向不受力作用 运动速度 假如小车静止在水平面上 水平方向不受力 你认为小车的运动状态又会如何 越长 越慢 不改变 研究方法 实验加推理 静止在水平桌面上 由实验可知 物体在没有受到外力作用时 其运动会是匀速的 沿直线的 而且将永远运动下去 运动的 笛卡儿补充了伽利略的认识 指出 如果运动物体不受到任何力的作用 它不会向左 右方向偏 将永远沿原来的方向做匀速直线运动 静止的物体在没有受到外力作用时 总保持静止状态 一切物体在没有受到外力的作用时 总保持匀速直线运动状态或静止状态 1 一切 适用于所有物体 2 没有受到外力作用 是定律成立的条件 包括物体确实没有受到外力和物体受到平衡力的作用 3 总保持 是指物体在不受外力作用时 只有静止或匀速直线运动两种可能 4 或 指两种状态必有其一 不同时存在 牛顿第一定律不是通过实验直接得出的 而是在大量实验的基础上用推理的方法概括出来的 不能用实验直接证明 为什么会出现这样的现象呢 原来的小球和铁片都处于什么状态 后来铁片被弹走 小球的状态变了吗 小球没有被弹走仍然保持原来的状态不变 这说明原来静止的小球在不受外力作用时仍保持静止状态 静止 演示实验 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 小球没有停止 仍然保持原来的状态不变 这说明原来运动的小球在不受外力作用时仍保持运动状态 运动 演示实验 物体都具有保持静止或匀速直线运动状态的性质 图1 图2 惯性 静者恒静 动者恒动 物体都具有保持静止或匀速直线运动状态的性质 惯性 静者恒静 动者恒动 固体具有惯性 气体具有惯性 液体具有惯性 一切 惯性解释方法 1 物体原来的状态 2 观察哪个物体 或物体的某一部分 受到外力作用后突然改变了运动状态 并指明运动状态变化情况 3 物体由于惯性怎样保持原来的运动状态不变 4 说明题目给出的现象 惯性的利用与防止 惯性不是力 是物体的一种基本属性 仅与物体的质量有关 质量越大惯性越 大 惯性与质量的关系 1 下列关于牛顿第一定律建立的说法中正确的是 A 它是通过理论推导出来的B 它是通过实验直接得出的C 它是可以通过实验验证的D 它是以实验事实为基础 通过推理 想象而总结出来的 D 2 下列说法中错误的是 A 正在运动的物体 如果所受的外力同时消失 将沿直线继续运动B 原来静止的物体 只有受到力的作用才会运动起来C 原来静止的物体 不受外力作用仍保持静止D 原来静止的物体 如果所受的外力突然同时消失 将停止运动 D 3 被踢出的冰块 在摩擦力可以忽略的冰面上匀速滑动 冰块受不受向前的作用力 A 不受 B 受 4 判断 只有静止或做匀速直线运动的的物体才有惯性 对 错 做变速运动的物体没有惯性 任何物体都有惯性 错 对 对 错 回答正确 此时 冰块由于惯性而以被踢出时的速度作匀速运动 不受向前的作用力 错误 回答正确 惯性是物体的固有性质 任何物体都有惯性 5 做伽利略实验时 每次做实验都用同一小车 从同样高的斜面上运动下来 使它在三种平面上开始运动时的速度相同 则下列有关这个实验的说法中错误的是 A 在同样条件下 小车受到的阻力越小 它前进得就越远B 小车受到的阻力越小 它的速度减小得就越慢C 小车的速度减小是由于受到了阻力D 这个实验直接得出了牛顿第一定律 D 6 一颗弹珠在水平桌面上滚动 当它刚刚离开桌面时 假如所受的一切外力都消失 那么它将 立即停止运动 沿竖直方向做匀速直线运动 沿水平方向做匀速直线运动 做曲线运动往下掉 C 7 正在做曲线运动的物体 假如它所受的一切外力都消失 那么它 立即停下来 仍然做曲线运动 立即做匀速直线运动 逐渐停止 C 8 在匀速行驶的船内 小明向上抛起一个小球 小球将会落到 A 小明的前方B 小明的后方C 小明的手中D 无法判断 C 9 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 牛顿