7.3探究物体不受力时怎样运动

1、第七章 力和运动7.3.1 探究物体不受力时怎样运动 有推力时 无推力时运动状态运动静止用力推动放在课桌上的物理课本探究体验1：必须有力作用在物体上,才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停下来。 物体的运动需要力去维持！ 亚里士多德 探究体验2： 有推力时 无推力时运动状态运动运动物体的运动不需要力维持！ 将玩具皮球放在讲台上，用力推皮球。伽利略伽利略(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?摩擦力但力可以改变物体的运动状态。 “力是维持物体运动的因”“当推一个物体的力不再推它时，原来运动的物体便归于静止。”“力是改

2、变物体运动状态的原因”“物体的运动并不需要力来维持。运动的物体会停下来，是因为它受到了摩擦阻力的缘故。”绝对光滑的平面不存在，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,我想我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 逻辑推理真空罩实验理念 逻辑推理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

3、破这个难点?结合上述“真空不能传声”的实验,你应如何设计实验来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。提出问题设计实验斜面、粗糙程度不同的木板、小车、刻度尺等控制变量法3.小车从同一高度滑下1.同一小车2.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？需要记录哪些信息？使小车到水平面具有相同的初速度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次数表面材料阻力大小 滑行距离 1毛巾2粗布条 3光滑木板 实验现象运动物体如

4、果不受其他物体的影响，会一直运动下去吗？大较大较小最短较长长 假如平面足够光滑，小车的运动情况会怎样？在完全没有摩擦阻力的情况下，小车的运动方向永远不改变，运动的距离很远很远，将永远不会停下来。由实验可知：运动的物体在没有受到外力作用时,其运动总是匀速的，而且将永远运动下去；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 人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终由牛顿总结得出来

5、 物体不受力 (运动方向上不受力)静止的物体 保持静止状态运动的物体匀速直线运动状态抽象与归纳： 一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。牛顿第一定律：“或”指两种状态必有其一，不同时存在。注意： “一切物体”说明该规律适合于所有的物体，具有普遍意义； “没有受到外力的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；“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； 牛顿是英国物理学家、天文学家、数学家。他喜欢沉思默想，动手制作。小学时就制作了令人惊惊讶的小风车，中学时又制作了水钟自动滴水到自己脸上摧他起床。牛顿(1642-1

6、727) 牛顿的一生贡献很多。但是，他对自己所做一切的总结是： 我始终把观察实验和理性思考结合在一起，那浩瀚的真理海洋，仍然在我前面并未被发现，如果我所见的比别人远，那是因为我站在巨人的肩膀上。 少年时的牛顿充满理想，壮志满怀，酷爱学习，曾在自家的石墙上刻了一个日钟，目的是督促自己争分夺秒地学习。 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。（1）力不是维持物体运动的原因；（2）力是改变物体运动状态的原因牛顿第一定律的重要贡献在于 不受外力作用的物体是不存在的，牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态，是一种理想化状态. 这种状态虽不能实

7、现，但在现实中却可以用合力为0的状态来代替它，或者说合力为0与不受外力是等效的。 这就使得牛顿第一定律在实际应用中有了实际的意义。评估与反思： 亚里士多德观点： 必须有力作用在物体上，物体才能运动，停止用力，物体就马上静止下来。力是维持物体运动的原因。 亚里士多德观点的错误：来自于日常经验所带来的错误认识 伽利略观点： 运动物体会停下来是受到摩擦力的缘故，设想没有摩擦，物体将保持恒定不变的速度永远运动下去。物体的运动不需要力来维持。评估与反思： 伽利略观点的正确：理想斜面实验的支持伽利略理想斜面实验 1、 在弯曲轨道的一边释放一个小球，观察小球在另一边上升的高度。 2 、逐渐减小轨道与水平倾角

8、，直到减小为零时,再观察小球的运动情况。ABCDEv物体的运动不需要力来维持 理想斜面实验因为摩擦力的存在，小球不会上升到原高度；讨论与思考： 现实生活中小球会作怎样的运动？其原因是什么？水平运动时它也会停下来 。 指出了：力不是维持物体运动的原因，而恰恰是改变物体运动状态的原因。 理想实验是实验与思维的完美结合，它以真实科学实验为基础，经过抽象思维，合理的推理，将研究对象“理想化”，抓住主要因素，忽略次要因素，从而概括出事物的本质规律。 伽利略理想斜面实验的意义理想实验法： 伽利略的发现以及他所运用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。 爱因斯坦 伽利略

9、（1564-1642） 伽利略是意大利哲学家、物理学家、天文学家和数学家。他善于独立思考，常用自己的观察和实验来检验教授们所讲的教条。1589年，经朋友推荐到比萨大学任数学教授。任教时，他整天忙于实验，目的是重新检验当时的大权威亚里士多德的著作。伽利略自己动手于1609年制作了世界上第一台望远镜，观察发现了一系列的新天体，激怒 了当时的教会，受到罗马主教团的审判。伽利略虽然过着监禁的生活，但他仍然不放弃对科学的追求。1642年1月8日，78岁的科学巨人含冤逝世。 时隔300年，1979年11月10日，罗马教皇终于公开承认教会审判是不公正的，这位科学巨人终于沉冤昭雪。亚里士多德（公元前384年

10、-公元前322年） 亚里士多德：古希腊哲学家，柏拉图的学生、亚历山大大帝的老师。他的著作包含许多学科，包括了物理学、形而上学、诗歌（包括戏剧）、音乐、生物学、动物学、逻辑学、政治、政府、以及伦理学。和柏拉图、苏格拉底（柏拉图的老师）一起被誉为西方哲学的奠基者。亚里士多德的著作是西方哲学的第一个广泛系统，包含道德、美学、逻辑和科学、政治。公元前322年3月7日亚里士多德因病去世。一、历史的回顾：亚里士多德伽利略牛顿二、牛顿第一定律： 1、物体不受外力时的运动状态是匀速直线运动或静止2、外力的作用是迫使物体改变原来的运动状态小结1、亚里士多德观点：运动 力来维持是错误的；伽利略观点：运动 力来维持

11、是正确的。2、力不是维持物体 的原因；力是改变物体 状态的原因。3、在探究实验中，三次小车都要从同一高度滑下，目的是让小车刚到达平面时 相等。4、牛顿第一定律： 物体在没有受到 的作用时，总保持 状态或 状态。需要不需要运动运动速度一切力静止匀速直线运动5、下列关于牛顿第一定律建立的说法中正确的是（ ）A.它是通过理论推倒出来的 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D6、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

12、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D7、关于运动和力的关系，下列说法中正确的是（ ）A.物体受到力的作用，运动状态一定改变B.运动不受到力的作用，一定保持静止状态C.物体运动状态的改变，一定是受到力的作用D.物体运动状态没有发生改变，一定是没有受到力的作用C8、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

13、顿第一定律D9、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（ ）A.立即停止运动B.沿竖直方向匀速直线运动C.沿水平方向匀速直线运动D.做曲线运动往下掉C10、正在做曲线运动的物体，如果它所受的外力全部同时消失，那么( )A.物体继续做曲线运动B.物体将做匀速直线运动C.物体将做变速直线运动D.物体将保持静止B第七章 力和运动7.3.2 探究物体不受力时怎样运动1、牛顿第一定律： 物体在没有受到 的作用时，总保持 状态或 状态。2、牛顿第一定律告诉我们：原来静止的物体，有保持 状态的性质；原来运动的物体，有保持 状态的性质。复习旧知一切力静止匀速直线运动静

14、止匀速运动 为什么一切物体在不受外力作用时都能保持匀速直线运动状态或静止状态呢？观察并思考下列现象原来的小球和木板都处于什么状态？后来木板被弹走，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。这静止说明原来 的小球在不受外力作用时仍保持 状态。静止静止原来的小车和木块都处于什么状态？_后来小车遇到障碍物受力停下来，木块仍保持_ 运动状态运动状态木块没有停止，仍然保持原来的 状态不变。这说明原来运动的木块在不受外力作用时仍保持运动状态。运动图1图2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 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

15、具有惯性气体具有惯性液体具有惯性一切牛顿第一运动定律又叫做惯性定律惯性是物体的一种普遍的固有的属性。交流、归纳 一切物体在任何情况下都有惯性，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。量度物体惯性大小的物理量是什么呢?质量 对于任何物体,在受到相同的作用力时,决定它们运动状态变化难易程度的惟一因素就是质量. 质量大的物体惯性大.也就是说改变它的运动状态越困难。交流与合作下列各问题中的物体的惯性如何体现？（1）静止在桌面上的书？（2）正在以10m/s速度运动的汽车？（3）一个正在加速的汽车，某时刻的速度是5m/s 保持书静止在桌面上保持汽车以10m/s的速度不变、沿原方向运动下去 汽

16、车沿原方向保持着每一时刻的速度不变运动下去且惯性大小不变。评估与反思： 一切物体在任何情况下都有惯性，有无惯性与物体的运动状态无关。1、运动的物体有惯性，静止的物体有惯性吗？2、运动速度大的物体惯性就大吗？ 决定惯性大小的唯一量度是质量，与运动速度的大小无关。3、惯性是一种特殊的力吗？ 惯性不是力，惯性是物体本身固有的一种属性，说明问题时应该说：由于惯性，不能说物体“受到惯性的作用”。而力是物体与物体之间的相互作用。4、“惯性”是不是就是“惯性定律”？ 惯性定律即牛顿第一定律，是一条物理规律，是物体在某个特定的环境（不受外力）下具有惯性的表现。它成立的条件是“物体没有受到外力作用”；而惯性是物

17、体的属性，没有条件限制，物体无论受力与否都有惯性。当然二者也是有联系的：正是因为一切物体都有惯性，所以当物体没有受到外力作用的时候，才会保持匀速直线运动状态或静止状态。 突然拉动小车小车突然停下来 木块处于静止状态，突然拉动小车时， 木块下部随车一起运动，上部由于惯性保持原来的静止状态，木块向后倒。 木块处于运动状态，小车突然停下时，木块下部随车一起停止运动,上部由于惯性保持原来的运动状态，木块向前倒。生活中的惯性现象 公交车开始处于静止状态，当车突然起动时， 车上乘客的脚随车向前运动，而身体的上部由于惯性还要保持原来的静止状态，因此，乘客就会向后倾倒。 公交车处于 ，当车紧急刹车时， 车上乘

18、客的脚随车 ，而身体的上部由于 还要保持原来的 ，因此，乘客就会 。运动状态停止运动惯性运动状态向前倾倒分析、解释惯性现象的一般步骤先说研究对象原来的运动状态发生了怎样的变化谁由于惯性保持了什么样的运动状态结果如何 请你用惯性的知识来解释一下为什么当你奔跑时碰到石块，必然是向前跌倒；而如果你脚踏西瓜皮，必然是向后倒？ 答：奔跑时碰到石块，人的下半身就停了下来，而人的上半身由于惯性，仍然保持原来的运动状态，所以会向前跌倒。 如果你脚踏西瓜皮，脚有一个向前运动的速度，而人的上半身由于惯性，仍保持原来的静止状态，所以会向后倒。 有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界，请你评价

19、一下，这个设想可行吗？ 分析： 因为地球上的一切物体（包括地球周围的大气）都随着地球一起在自转气球升空后，由于惯性，它仍保持原来的自转速度所以升空的气球与它下方的地面处于相对静止的状态不可能使它相对地球绕行一周的 交通部门规定：在车辆前排乘坐的人必须系好安全带，请从物理学的角度加以说明。 汽车紧急刹车时，突然减速，乘客由于惯性将会撞在前面而造成危险，系上了安会带就可以靠安全带的拉力而随汽车一起减速，避免危险。 如图所示，水平放置的小瓶内装有水，其中有气泡，当瓶子从静止状态突然向右加速运动时，小气泡在瓶内将向何方运动？ 解：因为当瓶子从静止状态突然向右加速运动时，瓶中的水由于惯性要保持原有的静止

20、状态，相对瓶来说是向左运动，气泡也有惯性，但相比水来说质量很小，惯性小可忽略不计，所以气泡相对水向右移动。 讨论：要想击中地上的目标，飞机应当飞到目标上空再投弹，还是提前一段距离？为什么？惯性现象的应用与防止防止(1)_ 惯性现象在日常生活中普遍存在,应该注意防止和利用,请分别举二例: 利用(1)_(2)_ (2)_汽车进站时，关闭油门节省汽油挥盆泼水（投掷物体）小汽车司机佩带安全带跑道的终点处留有一块空地学过惯性后，你能解释下面的现象吗？（1）跳远运动员在起跳前，为什么要助跑？（2）发射卫星时，为什么要顺着地球自转的方向发 射运载火箭？助跑使运动员获得较快的速度，起跳后，运动员由于惯性继续向

21、前快速运动，能跳得更远。 火箭发射前随地球自转，顺着地球自转方向发射火箭，可以利用惯性，节省推力。 小结1、原来静止的物体，有保持 状态的性质；原来运动的物体，有保持 状态的性质。2、物体保持 的性质叫惯性。3、运动状态不变指速度 和 都不变。即只有： 状态或 状态。4、一切物体在如何情况下都具有 。静止运动运动状态不变大小方向静止匀速直线运动惯性B 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 2、长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在 （ ） A.手的后方 B.手的前方 C.落在手中 D.无法确定 CB 3、用绳子拴住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当绳子突然断裂时，小球将 （ ） A.保持原来的圆周运动 B.保持绳断