第八章 第1节 牛顿第一定律 惯性 课件 (共40张PPT)

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第八章 第1节 牛顿第一定律 惯性 课件 (共40张PPT)

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(共40张PPT)
1.了解伽利略在探究“阻力对物体运动的影响”时运用的思
想,体会科学推理在科学研究中的作用.
2.通过实验和科学推理,认识牛顿第一定律.
3.能通过生活经验和大量事实认识一切物体都具有惯性,
能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象.
1.运动是否需要力来维持
(1)玩滑板车时,滑板车运动一段时间后会停下来,再
次蹬地,滑板车又会继续运动下去.根据生活经验,很多
人会误认为:要使一个物体持续运动,就必须对它施加
力的作用;如果这个力被撤掉,物体就会停止运动.这与
我们玩滑板车时的体验是一致的.
(2)古希腊哲学家亚里士多德认为,运动要靠力来维持.
2 000年后,意大利物理学家伽利略认真研究一些生活现
象后,发现了不易察觉的阻力的作用,纠正了亚里士多
德根据直觉经验得出的结论.
2.实验探究:阻力对物体运动的影响
提出 问题 运动的物体如果不受力的作用,会一直运动下去

实验 设计 多次让小车从同一斜面某固定点由静止自由滑
下,逐次减小水平面的粗糙程度(控制小车在水
平面上受到的阻力不同),测量小车在水平面上
的运动距离,并推测当小车在水平面上不受阻力
时小车的运动情况
实验 材料 斜面、粗糙程度不同的水平面、小车、刻度尺等
实验 过程 (1)让小车从同一斜面顶端由静止自由滑下,
如图所示,使小车分别运动到毛巾面上、棉布面
上、木板面上,记录小车在水平面上运动的距
离.
实验 过程 __________________________________________________
(2)分析小车在上述3个水平面上的运动情况和
小车受到的阻力的关系,并将结果填在表格中
实验 记录 ________________________________________________________________________________
分析 论证 在其他条件相同时,水平面越光滑,小车在水平
面上受到的阻力越小,运动的距离就越长,速度
减小得越慢
实验 推理 假如水平面非常光滑,阻力小到可以忽略,小车
运动的速度将不会减小,会一直运动下去,即如
果运动的物体在水平面上不受阻力将做匀速直线
运动
交流 讨论 (1)在实验中,可通过调节斜面的倾角来调节
小车进入水平面时的速度大小,以避免小车冲出
木板,无法得出结论.
(2)毛巾、棉布只能铺在水平木板上,不能铺
在斜面上,保证小车到达水平面时的速度相同
特别提醒
1.让小车沿水平面运动的原因:使小车在竖直方向上受到
的重力和支持力作用效果相互抵消,只在水平方向上受
到阻力.
2.科学推理法的应用:水平面越光滑,小车在水平面上运
动的距离越大,由此推理出,运动的物体在水平面上不
受阻力时将一直运动下去.
教材深挖
伽利略的思想实验
伽利略认为,当小球沿左侧斜面的某一高度从静止开始
向下运动时,无论右侧斜面的坡度如何,小球都会沿斜
面上升一定的高度.在理想情况下,各种阻力都小到可以
忽略,小球将会沿右侧斜面上升到与左侧下落点等高的
地方(如图所示).右侧斜面的坡度越小,小球要上升到
相同高度所用的时间就越长,运动路程也越远;如果右
侧斜面平放成水平面,那么,小球因为永远无法达到那
个高度将一直运动下去.
伽利略思想实验的卓越之处不是实验本身,而是实验所
用的独特方法——科学推理法.伽利略结合实验进行科学
的推理,进而得出结论,这一方法在物理学的理论研究
中起着重要作用.
典例1 [巴中中考节选] 小明
同学用如图所示的装置探究
(1)小车在相同斜面同一高度由静止滑下,是为了使小
车到达水平面时的______相同.
速度
“力与运动的关系”.让小车从斜面同一高度处由静止滑下,
分别标记出小车在水平面上的毛巾、棉布、木板表面的
停止位置.
(2)标记 是小车在______(选填“毛巾”“棉布”或“木板”)
表面停下来的位置,分析可知,水平表面越光滑,小车
受到的阻力越小,速度减小得越____(选填“快”或“慢”).
木板

[解析] 分析可知,水平表面越光滑,小车受到的阻力越
小,小车在水平面上运动的距离越大,速度减小得越慢,
图中标记 是小车在木板表面停下来的位置.
(3)在此实验基础上通过推理可知观点___(选填“A”或
“B”)是正确的.
A
A.物体的运动不需要力来维持
B.力是维持物体运动的原因
[解析] 由实验现象推理可知,物体不受外力时,将以恒定
的速度永远运动下去,说明物体的运动不需要力来维持.
3.牛顿第一定律
(1)内容:
(2)说明:牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,
再进一步推理、概括得出的,因此它不是实验定律.
(3)意义:牛顿第一定律揭示了力与运动之间的关系.即
力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的
原因.物体不受力
时,会保持原来的运动状态不变(“动者恒动,静者恒
静”),而当物体的运动状态改变时,物体必定受到了力
的作用.
特别提醒
牛顿第一定律不是实验定律
牛顿第一定律不能用实验直接验证(宇宙中不受力的物
体是没有的),是在大量经验事实的基础上,通过推理
抽象概括出来的.由于从牛顿第一定律得出的一切推论都
经受住了实践的检验,因此它已经成为公认的物理学基
本定律之一.
典例2 [ 北京期中 ] 如图为实心球
出手时的照片,掷出的实心球离开
手后在空中飞行过程中到达最高点,
C
A.保持静止 B.竖直向下匀速直线运动
C.水平匀速直线运动 D.竖直向上匀速直线运动
此时假如一切外力突然消失,实心球将( )
[解析] 实心球运动到最高点时,仍然具有水平向前的速
度,若此时所受的外力全部消失,由牛顿第一运动定律
可知,实心球将沿水平方向做匀速直线运动.
1.现象探究:惯性现象
图示 _______________________ _________________ _________________________ ______________________________
现象 橡皮竖直 放在书 上,当书 突然运动 时,橡皮 向后倒 笔帽竖直放在 纸条边沿,用 铅笔向下猛击 纸条,笔帽落 在桌子上 橡皮竖直 放在书 上,当书 突然停住 时,橡皮 向前倾倒 汽车紧急刹
车,乘客的
身体向前倾
分析 当书、纸条突然运动 时,橡皮、笔帽都保持 原来的静止状态 当书、汽车突然停住时,橡皮、乘客都保持
原来的运动状态
归纳 事实表明:物体具有保持原来运动状态不变的性质 2.惯性
(1)概念:物体都有保持原来的匀速直线运动或静止状
态的性质,我们把物体的这种性质称为惯性(惯性是物
体的一种性质,不存在惯性力).因此,牛顿第一定律又
被称为惯性定律.
(2)普遍性:惯性是一切物体固有的属性之一.一切物体
在任何情况下都具有惯性,无论物体是固体、液体,还
是气体,物体的质量是大还是小,是运动还是静止,是
受力还是不受力.
(3)大小的决定因素:惯性的大小是由物体的质量大小
决定的,质量越大,惯性越大,物体的运动状态越不容
易改变.惯性大小与物体运动状态、受力情况无关.
特别提醒
惯性与力的区别
1.惯性不是力.力是物体对物体的作用,单独一个物体不
会产生力,但该物体却有惯性.
2.惯性是物体本身具有的,力是外界施加给物体的.惯性
有大小,无方向,力既有大小,也有方向.
3.不能将惯性说成“惯性力”“惯性作用”或“受到惯性作用”
等,应说“由于惯性”或“具有惯性”.
教材深挖
惯性大小与速度大小无关
根据生活常识“汽车速度越大刹车越困难”容易错误地认为
惯性大小和速度大小有关,如果惯性大小和速度大小有
关,则速度越大惯性越大,速度越小惯性越小,速度为
零时惯性消失.但是一切物体在任何情况下都有惯性,不
会消失,可反证得出惯性大小与速度大小无关.“汽车速度
越大刹车越困难”这一现象需用能量的观点来解释,在后
续的章节中我们会学习.
典例3 [ 日照期中 ] 可爱的企鹅喜欢在
冰面上玩游戏.如图所示,有一企鹅先加速
从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”,达到一定速度
后,突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行,最后退滑到出发
点,完成一次游戏.则下列说法正确的是 ( )
A.企鹅卧倒后贴着冰面能向前滑行是因为受到了沿冰面
向上的冲力
B.企鹅卧倒后贴着冰面能向前滑行是因为企鹅具有惯性
C.企鹅冲到最高点时惯性消失
D.企鹅向下退滑时速度越来越大,其惯性也越来越大

[解析] 企鹅卧倒后贴着冰面能向前滑行,是因为企
鹅具有惯性,要保持原来的运动状态; 一切物体在
任何状态下都具有惯性; 惯性大小只与物体的质量
大小有关.
3.解释生活中常见的惯性现象
______________________________________________________ 启动汽车,乘客后仰:汽车突然启
动时,乘客的下半身会随车向前运
动,而上半身由于惯性要保持原来
静止的状态,身体就会向后仰
______________________________________________________ 紧急刹车,乘客前倾:汽车紧急刹
车时,乘客的下半身会随车减速,
但上半身由于惯性要保持原来运动
的状态,身体就会向前倾
4.惯性的利用与惯性危害的防止
利 用 _________________________________ 把锤柄在固定的物体上撞击,锤
柄停止运动,锤头由于惯性继续
向下运动,这样反复多次后,锤
头就牢牢地套在锤柄上了
_______________________________ 跳远运动员快速助跑获得很大的
速度后飞身一跃,靠自身的惯性
在空中继续前进
防 止 ________________________________ 为了防止汽车紧急刹车时驾驶员
和乘客由于惯性向前运动发生危
险,驾驶员和乘客必须按规定使
用安全带
防 止 _____________________________ 高速行驶中的车辆,在转弯处刹
车时由于惯性会继续沿直线运动
较大距离驶出弯道.为了安全,
道路上急转弯路段都严格限制车
辆行驶的速度
典例4 [山西中考]如图所示,一辆公交车正在水
平路面匀速向右行驶,遇到突发情况紧急刹车时,
下列能正确表示车内拉环情形的是 ( )
A
A. B. C. D.
[解析] 公交车、拉环一起向右做匀速直线运动,紧急刹
车时,公交车的速度减小,由于惯性,拉环要保持原来
的运动状态,故拉环向右摆动.

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