第4节牛顿第一定律(第一课时)

第一课时牛顿第一定律1.足球为什么会运动？因为足球受到了脚施加的力！2.球为什么又会停下来？因为足球受到了地面或空气的阻力!力能改变物体的运动状态结论：物体不施加力时，将会是怎样的状态呢？静止？运动？用力轻推课桌，观察物体的运动状态。对静止的桌子施加一个水平方向的推力，桌子沿着水平方向运动。实验现象：撤去力，观察物体的运动状态。撤去推力后，桌子停了下来。用力敲击铁钉，观察铁钉的运动状态。用铁锤敲击铁钉，钉子向下运动陷入木板。停止敲击，钉子就不再下陷。实验现象：从上述实例中，力和运动有什么关系呢？施加力物体运动停止施加力物体不运动物体运动需要力的存在。没有力物体不运动。公元前384年—公元前322年亚里士多德的观点：力是维持物体运动状态的原因他的观点，对吗？物体有力的作用，一定运动吗？人对木箱施加了力，但木箱不动。没有力的作用，物体真的就不能运动了吗？物体有力作用，可能不运动，保持静止。在自然界中不存在不受任何外力作用的环境。如何研究不受任何外力作用下物体的运动呢？说明亚里士多德的观点是

的。不正确研究方法：推理实验+探究不同阻力对物体运动的影响推测物体不受力作用时物体的运动推理实验摩擦阻力对物体运动的影响1、提出问题：如果所受的摩擦力不同，物体在水平面上速度变小快慢一样吗？2、建立假设：摩擦阻力越小，物体在水平面上运动的速度变小越慢。3、设计实验：你的基本思路比较在摩擦阻力不同的水平面上，同一速度运动物体通过距离的长短。（1）控制实验条件：让同一辆小车在同一个斜面的同一高度处静止下滑。在水平木板上铺粗糙程度不同的的材料，从而改变小车在水平运动时受到的阻力不同。是使小车在水平面上开始的速度相同。操作目的：（3）需要记录哪些信息，画一个记录表。实验基本方法——控制变量法（2）实验变量：1．在水平木板上分别铺上棉布和丝绸，如图甲和乙，让小车从斜面的顶端由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离，并将结果记录在表3-3中。2．水平木板上不铺任何材料，如图丙，重复上述实验。4、收集事实和证据小较小大5、得出结论：平面越光滑，物体运动时受到摩擦力越____，运动的距离越_____，运动时间越_____，速度减小得越_____。小长慢长如果平面比木板还要光滑，将会怎么样？玻璃最长最小最慢假如小车在运动中不受到任何阻力，情况又会怎样呢？理想平面无限长无阻力不变推测如果小车在水平面上运动时不受到摩擦力的作用。那么它将________________________

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无休止地按原方向运动下去，运动的速度将保持不变。400多年前，伽利略曾采用类似的方法得出结论：如果物体在运动中不受到力的作用，它的速度将保持不变。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。牛顿总结了伽利略等人的研究成果，进一步得出：一、牛顿第一定律一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。阐述的是物体不受外力作用时的运动规律，其因：是物体不受外力作用，其果有二：①静止状态；②作匀速直线运动。（两者只能是其中之一）1、定律内容2、牛顿第一定律的解读：是指宇宙中所有物体，不论物体是固体、液体还是气体。是自然界中的普遍规律。是定律成立的条件，是一种理想情况。③的时候是“不受力”与“运动状态”瞬时对应的关系④总是指“一直”的意思。⑤保持是指“不变”。⑦或⑥静止状态、匀速直线运动两种运动状态。指一个物体只能处于一种状态，到底处于哪种状态，由原来的状态决定。①一切物体：②没有受到外力作用用实验加推理方法得出的。这一结论是如何得出的？3、牛顿第一定律的发现过程：是在前人基础上加以研究和总结。伽利略（运动速度）笛卡尔（运动方向）如果说我比别人看得更远些，那是因为我站在了巨人的肩膀上。——牛顿（1643年—1727年）4、牛顿第一定律的重要贡献：力不是维持物体运动的原因。1、力是改变物体运动状态的原因。深刻地揭示了力和运动之间的关系。二、力和运动之间的关系要改变物体的速度大小和运动方向，必须对物体施加力的作用。力是怎样改变物体的运动状态的？（1）实验研究的对象是什么？小车（2）如何改变阻力的大小？水平面铺不同的材料（3）小车速度减小的快慢看什么？小车运行距离（4）为了比较小车运行距离，还要控制什么因素？应使小车的初始速度相同（5）如果给你一个斜面，你如何确保小车在不同材料的水平面上具有相同的初始速度？让小车在斜面上的同一位置开始滑下如图甲，小球竖直下落的运动中，为什么速度越来越大？重力向下，与运动方向相同。（1）当力和物体运动方向相同时，力使物体的速度增大。如图乙，小球竖直向上抛出的运动中，为什么速度越来越小？重力向下，与运动方向相反。（2）当力和物体运动方向相反时，力使物体的速度减小。2、力是如何改变物体运动状态的。VG如图丙，小球沿斜向上方向抛出的运动中，为什么运动方向会发生变化？重力起到改变运动方向的作用。（3）当力和物体运动的方向成某一夹角时，力将改变物体的运动方向（有时也同时会改变物体速度的大小），物体做曲线运动。圆周运动平抛运动关于力和运动关系的一个假想的实验P108在爱因斯坦（AlbertEinstein）、英费尔德（L.Infeld）合著的《物理学的进化》一书中，有这样一个用来说明力和运动关系的假想的实验：假如有人推着一辆小车在平路上行走，然后突然停止推那辆小车，小车不会立刻停止运动，它还会继续运动一段很短的距离。怎样才能增加这段距离呢？这可以有许多办法。例如，在车轮上涂油或把路修得更平滑等。车轮转动得越容易、路越平滑，车便可以继续运动得越远。但是归根到底，在车轮上涂油和把路修平等都只有一种作用：减小外部的影响，即车轮内及车轮与路之间的摩擦力减小了……假想路是绝对平滑的，而车轮也毫无摩擦，那么就没有什么会阻碍小车运动，而它就会永远运动下去。三、有关牛顿第一定律的例题【例1】用绳子栓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，小球将（）A．保持原来的圆周运动状态。B．保持绳断时的速度作匀速直线运动。C．小球运动速度减小，但保持直线。D．以上三种都有可能。【分析】原来小球受绳拉力作用在作圆周运动，当绳子突然断裂，小球在光滑水平方向上就

没有再受到力了，因此小球将保持绳断时刻的速度大小和方向而运动。B【例2】下列说法正确的是--------------------（）A．物体不受力作用就一定静止。B．物体不受力作用就一定是匀速直线运动。C．物体受力才能运动。D．以上说法都是错误的。【分析】牛顿第一定律指出，物体不受外力作用时，物体将保持静止或匀速直线运动。说明物体可以有两种表现状态，同时也说明物体不受力时也能运动，力不是维持物体运动的原因。D牛顿第一定律1、定律内容一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。力不是维持物体运动的原因。力是改变物体运动状态的原因。3、定律揭示了力和运动之间的关系实验加推理2、定律的发现（亚里士多德的观点是错误的）小结是在前人基础上加以研究和总结。1、牛顿第一定律是--------------------------（）A．是通过斜面小车实验直接得到的结论

B．只是通过理论分析得出的规律

C．只是通过日常生活得出的规律

D．是在实验的基础上，经过分析推理得出

的结论D2、牛顿第一定律适合于-------------------（）A、静止的物体B、运动的物体C、任何物体D、地球上的任何物体C3、下列说法正确的是-----------------------（）A.物体不受外力作用时，总保持匀速直线运动。B.力是改变物体运动状态的原因。C.物体不受外力作用时,总保持静止状态。D.力是维持物体运动的原因。4、正在运动的物体，如果受到的外力突然消失，则它将-----------------------------------------（）A．立即停止B．速度减小，最后停止C．运动方向变为与原来相反D．做匀速直线运动DBA