牛顿第一定律和影响动能因素实验

关于牛顿第一定律和影响动能因素实验第1页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五牛顿第一定律物体运动不需要力的维持。力是改变物体运动状态的原因第2页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五一.伽利略的实验物体的运动不需要靠力来维持第3页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五二、探究阻力对物体运动的影响小车从斜面上滑下，把什么能转化什么能？重力势能转化为动能和内能S1S2S3第4页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五同一小车、同一高度vvvS1S2S3同一小车、同一斜面重力势能=动能+内能小车重力势能相同,EP=mgh摩擦力相同，转化内能相同“三个同一”的目的：使小车滑到斜面底端时速度相同。第5页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五①控制变量法（斜面上）：三个同一②转换法：（水平面上）把阻力大小转换成小车滑行的距离远近。③实验与理论推导（实验最后）实验方法：第6页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五f1=8Nv=10m/s9876543210实验次数表面材料阻力大小滑行距离1毛巾最大最短2棉布较大较长3木板较小最长结论

平面越粗糙,（摩擦）阻力越大，小车的速度减小的越快，小车滑行的时间越短，滑行的距离越短，反之f1=8Nv=10m/s9876543210f2=10Nv=10m/s86420111111111122222111111第7页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五实验次数表面材料阻力大小滑行距离1毛巾最大最短2棉布较大较短3木板大短4玻璃小长5冰面较小较长6绝对光滑平面零？结论表面绝对光滑，摩擦阻力为零，小车速度不改变，小车将保持原来的速度永远的运动下去（匀速直线运动）第8页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五〖分析论证〗思考下列问题：1.为什么每次让小车从同一高度，同一斜面，同一小车由静止释放？2.小车在水平方向滑行的路程与什么因素有关？有何关系？3.小车为什么最终停下来（小车停下来的原因是什么？）受到摩擦阻力的作用小车滑到斜面底端时速度相同。摩擦阻力有关，阻力大，滑行距离短，反之。第9页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五以上实验说明：物体运动不需要力的维持。力不是维持物体运动状态的原因。力是改变物体运动状态的原因。第10页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五研究影响动能大小的因素1.物体的质量2.物体速度的大小第11页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五S1>S2实验方法:控制变量法，转换法速度大速度小探究影响动能大小因素vA>VBh1中A的动能大W=FS推动木块做功做了多少功转化多少能h1>h2m1=m2第12页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五2.改变钢球的质量，让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下，哪个钢球把物体B撞得远？S1>S2A的动能大m1>m2h1=h2速度相同速度相同第13页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五速度大速度小探究影响动能大小因素小球从斜面上滑下，把什么能转化什么能？重力势能转化为动能和内能重力势能=动能+内能重力势能越大，动能越大，滚到斜面底端时速度越大第14页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五1.质量相同比速度：速度越大动能大，速度越小动能小2.速度相同比质量：质量越大动能越大，质量越小动能越小试验结论：第15页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五牛顿第一定律和影响动能因素试验对比试验的相同点1.试验方法①控制变量法（斜面）②转换法（水平面）2.能量转化：重力势能转化为动能和内能3.摩擦力：用滚动代替滑动，减小摩擦力第16页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五牛顿第一定律试验方法控制变量法：三次实验都控制“同一斜面、同一小车、同一高度”影响动能因素第一次：控制质量相同，高度不同。第二次：控制高度相同，质量不同第17页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五牛顿第一定律1.这两个试验中小车和小球能互换用吗？影响动能因素小车和小球能互换实验，都是滚动摩擦2.这两个试验中小车和小球能用木块代替吗？不能代替，木块是滑动摩擦第18页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五练习1、如图所示，给水平桌面铺上不同的物体（毛巾、棉布、木板），让小车自斜面（三个斜面相同）顶端从静止滑下，观察小车从同一高度滑下后，在不同表面运动的距离。（1）小车在

表面运动的最远，这是因为

。在此实验基础上推理分析：如果运动物体不受力，它将

。

（2）小刚想测其中一个斜面的机械效率，除测出小车重和斜面长度外还需要测量的物理量有

、

。

木板小车受到的摩擦阻力小小车将保持匀速直线运动斜面的拉力斜面的高度斜面机械效率第19页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五2.如图为探究摩擦力对物体运动影响的实验。实验时必须使小车从斜面上同一高度滑下，这是为了使小车在平面上开始运动时

相同。实验时发现小车受到的摩擦力越小，小车运动得越

。由此我们可以推断：假如小车在平面上不受力，它将

。初始速度快保持匀速直线运动第20页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五3.如图是研究牛顿第一定律的实验。请回答：①小车从斜面同一高度由静止开始滑下，是为了使它在平面上开始运动的速度

。②平面越光滑，小车受到的摩擦力越

，速度减越小得越

。③如果小车所受的摩擦力为零，小车将以

的速度永远运动下相同小慢不变第21页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五5、图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，打到同一个木块上。图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置。实验中让同一钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题：(1)设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与

的关系；设计乙实验的目的是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受

的关系。阻力大小速度大小第22页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五(2)甲实验是通过木块被推动

的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；乙试验是通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下；运动的物体如果

，将永远做匀速直线运动。(3)两个实验都涉及到同一种物理方法，叫

。距离不受力控制变量法第23页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五6、如图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置示意图，实验中该同学先后三次将同一木块放在同一斜面的同一高度，然后分别用不同的力推了一下木块，时期沿斜面向下运动，逐渐减小水平面的粗糙程度，观察木块移动的距离，从而得出力和运动的关系。⑴在实验操作中有一处明显的错误是（不解释错误的原因）

。⑵更正错误后再次进行实验，从实验中观察到，三次水平面上木块受到的摩擦力逐渐

（减小或增大）

用力向下推小车减小第24页，共27页，2022年，5月20日，7点37分，星期五⑶由于实验中摩擦力不可能为零，所以不可能观察到木块在水平面上做匀速直线运动的情形，但在上述实验观察分析的基础上，可以推测：如果水平面足够光滑，且足够长，那么木块在水平面上的速度大小和运动方向

（都会或都不会）发生改变，木块将

。⑷此实验中共用到

种我们学习过的物理实验方法。都不会做匀速直线运动3第25页，共27页，2022年，5月20日