资源简介

(共45张PPT)
第七章
运动和力
7.3
牛顿第一定律 惯性
2000多年前，古希腊思想家、哲学家亚里士多德 (Aristotle，前384-前 322) 断言：要使一个静止的物体运动起来，就必须对它用力；用力使物体运动起来后，停止用力，物体归于静止。于是，他声称：“运动者皆被推动。”“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。”
牛顿第一定律
关于运动和力的关系，亚里士多德的观点正确吗 物体的运动一定需要力来维持吗
同学们进行了激烈的争论(图7-3-1)。
有时需要用力有时不需要用力。
是的，他是对的!有许多事实可以证明“不推不动”如骑自行车时，不用力踏，它就会停下来。
不对吧!骑自行车时，停止用力后，它还会运动一段距离呢! 这说明运动不一定需要力的作用来维持。
图7-3-1 不同观点的争论
探究运动和力的关系
在地球上，完全不受力的物体是没有的。但是，可以设法使一个运动着的物体在运动方向上受到的力逐步减小，研究它的运动情况，再进一步推想它不受力时的运动情况。
● 设计实验与制订方案
根据上述思路，同学们经过讨论交流，设计了如下实验。
(1)如图7-3-2(a)所示，将小车从斜面某一高度处由静止释放，当小车运动到铺毛巾的水平木板上时，观测它运动的距离。
(2)如图7-3-2(b)所示，将小车从斜面同一高度处由静止释放，当小车运动到铺纸板的水平木板上时，观测它运动的距离。
(3)如图7-3-2(c)所示，将小车从斜面同一高度处由静止释放，当小车运动到铺玻璃板的水平木板上时，观测它运动的距离。
● 获取与处理信息
根据上述步骤进行实验，把小车在水平面上运动时受到的摩擦力情况和运动距离填入表 7-3-1 中。
表 7-3-1 小车受到的摩擦力和运动距离
请分析上述实验结果，得出结论。
通过分析上述实验结果，可以得出结论：
小车从同一高度由静止释放，水平面越光滑，小车受到的摩擦力就越小，小车运动的距离就越大。假如水平面对小车完全没有摩擦，小车将一直运动下去。
上面进行科学探究的思路，与17世纪意大利物理学家伽利略的研究相似。伽利略在实验的基础上，经过推理后认为：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力。
后来，英国科学家牛顿总结了前人的研究成果，进一步推理、概括出下面的结论：
一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。这就是牛顿第一定律 (Newton′s frst law)。
牛顿第一定律表明，力不是维持物体运动的原因，一切物体如果不受外力，都能保持匀速直线运动状态或静止状态不变，这彻底否定了亚里士多德的观点。
有同学认为在中国空间站里失重的环境下，很容易验证牛顿第一定律。你同意吗
同意。
在空间站的失重环境下，物体几乎不受重力及以外的其他外力干扰。牛顿第一定律指出，任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。
在空间站中，当物体被推动后，它会沿着推动的方向做匀速直线运动，因为没有摩擦力(或摩擦力极小)等阻力来改变其运动状态，这使得牛顿第一定律能够很直观地被验证。
性 惯
牛顿第一定律指出，不受外力时，原来静止的物体将保持静止，原来运动的物体将保持匀速直线运动状态不变。物理学中，把物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性(inertia)。因此，牛顿第一定律又叫做惯性定律。
做两个惯性小实验
1.在玻璃杯上放一块塑料片，塑料片上放一枚硬币，然后用手指把塑料片迅速弹出去(图7-3-3)。塑料片被弹出去时，硬币也会一起飞出去吗 为什么
2.如图 7-3-4所示，在小车A上放置带轮子的木块B。先使木块B与小车A一起向右运动，当小车A被挡板C制动时，小车上的木块B的运动情况会发生什么变化 为什么
进一步的实验和研究表明，一切物体都具有惯性。惯性是物体的一种普遍属性，与它是否受力的作用以及怎样运动等都无关，只与物体质量的大小有关。
生活中的惯性现象
在生活中，惯性时刻伴随着我们。我们有时需要利用惯性，有时又要防止惯性带来的危害。
打保龄球时，保龄球被投出后，还能直奔球瓶 (图7-3-5)，这是因为保龄球具有惯性离开手时仍然保持原来的运动状态。
当行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客的脚随车静止，而身体的上部由于惯性还保持着原来的运动状态，因此，乘客就会向前倾倒(图7-3-6)。
同理，当公共汽车突然启动时，乘客的脚随车向前运动，而身体的上部由于惯性还保持着原来的静止状态，因此，乘客就会向后倾倒。
高速行驶的汽车在紧急刹车或突然发生碰撞时，车身停止运动，驾驶员及乘客由于惯性会继续向前运动，身体会因撞到车身而受伤(图7-3-7)。
因此，相关法律规定汽车的驾驶员和乘客必须系安全带。家用轿车还设置了安全气囊。一旦发生事故，安全带和安全气囊能对人体起到缓冲作用(图7-3-8)。
物体的惯性与它的质量有关，质量越大，惯性越大。歼击机在投入战斗前会抛掉副油箱，以便减小自身的质量，从而减小惯性，战斗时就更加灵活了。
1. 在研究“阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车从斜面的同一高度由静止滑下观察小车沿不同材料的水平表面滑行的距离，如图所示。
(1) 让小车从斜面的同一高度由静止滑下的目的是___________ ___________________________________________________。
(2) 可以看到小车沿木板表面滑行的距离最长，是因为阻力最 ________ (选填“大”或“小”)。
保证小车到达水平面上时初速度相同
小
(3) 实验表明：表面越光滑，小车运动的距离越__________(选填“远”或“近”)，进而推理得出：假如小车受到的阻力为零，小车将__________________。
远
做速直线运动
2. 正在空中飞行的宇宙飞船，如果外力全部消失，则飞船会做_______________运动，其理论依据是__________________。
匀速直线
牛顿第一定律
3.(宜昌中考) 小东和妈妈周末乘车到郊外去游玩，下列有关惯性的说法正确的是( )
A.小东和妈妈都系上安全带，是为了减小汽车行驶中人的惯性
B.汽车紧急刹车时，小东向前倾，是由于受到惯性力的作用
C.驾驶员松开油门后，汽车仍向前滑行了一段距离，是由于汽车具有惯性
D.高速公路严禁超速，是因为汽车速度越大，惯性越大
C
4.(2024·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
自我评价与作业
1.爱因斯坦说：“伽利略的发现以及他所应用的科学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。”学完本节后，你对这种研究方法有什么体会 请与同学交流分享。
“理想实验”并不是脱离实际的主观臆想，而是以实验为基础的。所谓的“理想实验”就是在真实的科学实验的基础上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实验过程作出更深人一层的抽象分析。
2. 跳水运动员跳离跳板后，在空中仍能向上运动，是因为她_______________。
具有惯性
3. 锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下，就能使锤头紧紧地套在锤柄上(图7-3-9)。这是利用__________ 的一个实例。撞击时，锤柄突然停止运动，一起向下运动的锤头由于________，仍然_______________。
惯性
惯性
向下运动
4.请解释下面的现象。
(1)跳远运动员起跳前为什么要助跑
跳远运动员起跳前助跑，提高了运动速度，跳起后运动员由于惯性仍将保持较快的速度在空中向前运动一段距离，所以助跑比不助跑会跳得更远些。
(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
发射卫星前，卫星随地球一起运动，顺着地球自转方向发射火箭，火箭由于惯性将保持较快的速度运动。
你还能举出哪些事例说明惯性与我们的日常生活紧密联系呢
生活中的实例：
竖直向下撞击锤柄，锤头就紧套在锤柄上；
投出去的篮球会继续运动等。
5. 把一叠硬币放在桌面上，用一把薄塑料尺贴着桌面迅速击打底部的硬币(图7-3-10)，观察上面硬币的运动情况，并说明其中的道理。
底部的硬而飞出，上部的硬而落下来。击打底部的硬而时，底部的硬而由于受到力的作用而飞出，而上部的硬而由于惯性，仍将保持原来的静止状态，然后在重力作用下下落。
6. 坐在小汽车里的司机和乘客都应系上安全带，这主要是为了减轻下列哪一种情况出现时给人们带来的危害 ( )
A.车速太快 B. 车速太慢
C.紧急刹车 D.突然启动
C
7.下列警示语中，跟惯性无关的是( )。
A. 汽车后窗上贴的“保持车距”
B. 公路旁的“雨天路滑，减速慢行”标志牌
C. 交通规则中的“行车时系好安全带”
D. 学校、医院门前马路边的“禁止鸣笛”标志
D

展开更多......

收起↑