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2.2 运动与相互作用
第1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，运动和力有什么关系呢？
施加力
物体运动
停止施加力
物体停止运动
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
亚里士多德
1、亚里士多德观点：
物体的运动需要力来维持。
一、牛顿第一定律
如果一个物体要持续运动，就必须有其他物体对它施加力的作用；如果这个力被撤去，物体就会停止运动。
新知讲解
伽利略
2、伽利略通过实验与推理得出：
物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为它受到了阻力。
1. 小车从斜面上滑下后，为什么最终会在水平面上停下来？
运动物体速度变小的快慢跟什么因素有关？
2. 如果水平面铺的材料不同，小车在水平面运动速度减小的快慢一样吗？
3. 导致小车在水平面上运动速度减小的本质是什么？
斜面实验：阻力对小车运动的影响
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：
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,来比较摩擦阻力对物体运动的影响。
（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
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。
表面的材料 小车受到的摩擦力 （填“大、较小、小”） 小车运动的距离(厘米)
实验方法：
控制变量法
（2）实验变量：
控制哪些条件不变？如何做到？
哪些条件需要发生变化？怎么控制？
使得小车在水平运动时受到的阻力不同。
目的：
（1）实验研究的对象：
小车
（2）改变阻力大小的措施：
水平面铺不同的材料
（3）小车速度减小快慢的判断依据：
小车运行距离
（4）为了比较小车运行距离，要控制的因素：
应使小车的初始速度相同。
（5）确保小车在不同材料的水平面上具有相同的初始速度
的方法：
让小车在斜面上的同一位置开始滑下。
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2.2-1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
表面的材料
棉布
丝绸
木板
小车受到摩擦力的大小
小车运动
的距离
小车速度减小快慢
大
较大
小
较大
大
短
快
较慢
慢
棉布 丝绸 木板
5、得出结论：
平面越光滑，物体运动时受到阻力越 ____，运动的距离越 _____，运动时间越 _____，速度减小得越 _____。
小
长
慢
长
如果进一步减小小车所受阻力，它的运动距离是否更远？
表面材料 阻力大小 滑行距离 小车速度减小的快慢
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
6、推理：
①阻力很小很小，运动距离 ，速度改变 。
②阻力为0（水平方向不受力作用），那么它
将 。
③假如小车静止在水平面上，水平方向不受力，你认为小车的
运动状态又会如何？
很长很长
很慢很慢
速度不变的永远运动下去
小车静止在水平面上，水平方向不受力，小车保持静止。
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
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________________________
________________________
无休止地按原方向运动下去，
运动的速度将保持不变。
甲 乙 丙
1、实验中需要控制哪些影响因素，如何控制？目的是什么？
问题讨论
控制变量法
①小车从同一高度滑下
②同一小车
③同一斜面
④使小车从斜面顶端自由滚下
使小车到水平面具有相同的初速度
2、小车在平面上滑动的路程不同，这说明什么问题？
3、小车为什么最终会停下来？
受到阻力的作用。
水平面的粗糙程度不同，受到的阻力也不同。
力能改变物体的运动状态。
4、实验除运用控制变量法外，还用了哪些科学方法？
实验和推理。
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运动。
牛顿总结了伽利略等人的研究成果，进一步得出：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非有作用在它上面的力使它改变这种状态。
400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。
牛顿总结了伽利略等人的研究成果，进一步得出：
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，
因：
果：
① 静止状态；
②作匀速直线运动。
（两者只能是其中之一）
3、牛顿第一定律：
物体不受外力作用，
牛顿第一定律的解读：
指宇宙中所有物体，不论固体、液体还是气体。
是自然界中的普遍规律。
是定律成立的条件，
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:
是一种理想情况。
实际中不存在物体不受外力的情况，
物体不受力的作用
小车
静止
不受力
静止
运动
不受力
匀速直线运动
实验+推理
牛顿第一定律
：一切物体在没有受到力的作用时，
总保持静止状态或匀速直线运动状态。
实验+推理
运动状态不变
物体不受力时，原来静止的物体将永远保持静止,原来运动的物体将做匀速直线运动。
（1）牛顿第一定律解释：
，将做什么运动？
思考
若运动物体的速度为v，在光滑的平面上（阻力为0）将怎样运动？
若运动物体的速度为0，在光滑的平面上（阻力为0）会处于什么状态？
匀速直线运动
静止状态
用实验加推理方法得出的。
牛顿第一运动定律是如何得出的？
牛顿第一定律
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）
（2）牛顿第一定律的重要贡献：
（1）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。
1、力是改变物体运动状态的原因。
深刻地揭示了运动和力之间的关系。
二、运动和力之间的关系
（2）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？
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:
V
G
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
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）
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
D
2、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
C
3、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
D
B
A
B
以2米/秒的速度向上匀速直线运动
静止
（2）如果小球向上运动到达B点时，一切外力突然消失，
则此后小球将做什么运动？
5、如图，将一只小球竖直向上抛出，小球先后经过A、B
两个位置。已知小球在A、B两个位置的速度分别为2
米/秒、0米/秒。
（1）如果小球向上运动到达A点时，一切外力突然消失，
则此后小球将做什么运动？
板书设计
第2节 运动与相互作用（第1课时）
牛顿第一定律
阻力对小车运动的影响：阻力越小，速度减小越慢
牛顿第一定律的建立过程：
牛顿第一定律的内容：
力和运动的关系:
伽利略→迪卡尔→牛顿，
不断补充、完善，实验+推理
一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
力不是维持运动的原因。
力是改变物体运动状态的原因。
再见

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