人教版 (2019)1 牛顿第一定律教案配套ppt课件
展开初中我们学习了牛顿第一定律的基本内容,你能说说它揭示了物体运动遵循怎样的规律吗?滑冰运动员如果不用力,他会慢慢停下来。这是否与牛顿第一定律矛盾呢?
1.知道伽利略实验及其推理过程,知道理想实验是科学研究的重要方法。2.理解牛顿第一定律的内容及意义。3.理解惯性的概念,会解释有关的惯性现象。
亚里士多德观点:力是维持物体运动的原因
“必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在某个地方。”
知识点一:运动和力关系的认知进程
“将人们引入歧途的是摩擦,而物体在通常情况下运动时,摩擦又是难以避免的。”
伽利略注意到,当一个球沿斜面向下滚动时,它的速度增大;向上滚动时,速度减小。
猜想:当球沿水平面滚动时,它的速度应该不增不减。然而,实际情况却是,即使沿水平面滚动,球也会越滚越慢,最后停了下来。伽利略认为这是摩擦作用的结果。若没有摩擦,球将永远运动下去。
伽利略理想实验: 1.让一个小球沿斜面从静止状态开始运动,小球将 冲上另一个斜面。2.如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度。3.减小第二个斜面的倾角,小球仍将达到原来的高度,但运动的距离更长。4.当斜面最终变为水平面,小球要达到原来的高度 将会永远运动下去。
“如果没有摩擦作用,运动的物体可以在水平面上永久的运动下去。”伽利略观点:力不是维持物体运动的原因。
爱因斯坦:“伽利略的发现以及他所用的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,它标志着物理学的真正开端!”
笛卡尔观点:“如果运动的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来,也不会偏离原来的方向。”
《墨经》:“力,刑(形)之所以奋也。” 这里的“刑”就是“物体”,“奋”字在古籍中的意思是多方面的,像由静到动、动而愈速、由下上升等都可以用“奋”字来表述。经文的意思是说,力能使物体由静止开始运动,或使运动的物体运动得越来越快。 。
《考工记》:“马力既竭,辀犹能一取也。” 马已停止用力,车还能向前走一段距离。
伽利略创造性地把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减小的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是( )A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速直线运动或静止状态C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D.如果小球受到的力越大,运动的加速度将越大
(1)速度方向不变,只有速度大小改变(2)速度大小不变,只有速度方向改变(3)速度大小和方向都改变
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2.运动状态改变的三种情况
力不是维持运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。
知识点二:牛顿第一定律
保持静止或匀速直线运动状态是物体的固有属性,这一属性称为惯性。惯性不是外界强加给物体的,是物体固有的,一切物体都有惯性。牛顿第一定律也叫做惯性定律。
4.对牛顿第一定律的理解
力不是维持物体运动状态的原因。
力是改变运动状态的原因。
物体具有保持原来运动状态的性质。
牛顿第一定律在伽利略理想斜面实验基础上的逻辑思维的产物。牛顿第一定律并不能用实验直接验证。
(1)飞机投弹时,如果目标在飞机正下方时投下炸弹,能击中目标吗?为什么?(2)地球自西向东转,你向上跳起来以后,为什么还落在原地,而落不到原地的西边?
因为你跳起时,由于惯性,你仍有与地面相同的速度,所以落在原地,而不是落在原地的西边。
不能击中目标,因为炸弹投下时,由于惯性,具有与飞机相同的水平速度,如果目标是静止的,炸弹就会落在目标前方。
(3)我国道路交通安全法规定,在各种小型车辆里乘坐的人必须系好安全带。为什么要有这样的规定?(4)一位同学说,向上抛出的物体,在空中向上运动时,肯定受到了向上的力的作用,否则它不可能向上运动。这个结论错在哪里?
如果不系安全带,当急刹车或发生交通事故时,车因受到制动力或撞击,会突然改变运动状态,而人因为惯性仍沿原方向运动,人和车发生相对运动,会发生危险。系上安全带后,人虽然因为惯性会向前运动,但受到安全带的约束,增加了安全系数。
物体以一定速度向上抛出,之所以在空中向上运动,是由于物体具有惯性而继续向上运动,不是因为受到了向上的力的作用。
惯性大小与什么因素有关?
不同物体维持原有运动状态的能力不同,惯性的大小取决于物体的质量。质量大的物体惯性大。
质量只有大小,没有方向,是标量。在国际单位制中,质量的单位是千克,符号为kg。常用单位有克(g)、吨(t),1 kg =1000 g ,1 t = 1000 kg
1.描述物体惯性的物理量是质量
《论衡﹒状留篇》“车行于陆,船行于沟,其满而重者行迟,空而轻者行疾。”
这段话说明了在一定的外力作用下,质量越大的物体运动状态的改变就越困难。
1.物体在静止时有惯性,运动时也有惯性, 物体的惯性与运动状态无关。2.做变速运动的物体没有惯性。 3.惯性是一种力,物体保持原来运动状态 是因为受到惯性力作用。4.物体的速度越大,惯性越大。
关于物体的惯性,下列说法哪些是正确的?哪些是错误的?
伽利略的理想实验利用了实验+推理帮助我们找到了解决运动和力的关系问题的方法。想象着把实际中存在、影响物体运动的摩擦力去掉,抓住事物的本质。
①力是改变物体运动状态的原因
②也可以说力是改变物体速度的原因。
③力是产生加速度的原因
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