牛頓第一定律和影響動能因素實(shí)驗(yàn)

關(guān)于牛頓第一定律和影響動能因素實(shí)驗(yàn)第1頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五牛頓第一定律物體運(yùn)動不需要力的維持。力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因第2頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五一.伽利略的實(shí)驗(yàn)物體的運(yùn)動不需要靠力來維持第3頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五二、探究阻力對物體運(yùn)動的影響小車從斜面上滑下，把什么能轉(zhuǎn)化什么能？重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能S1S2S3第4頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五同一小車、同一高度vvvS1S2S3同一小車、同一斜面重力勢能=動能+內(nèi)能小車重力勢能相同,EP=mgh摩擦力相同，轉(zhuǎn)化內(nèi)能相同“三個同一”的目的：使小車滑到斜面底端時速度相同。第5頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五①控制變量法（斜面上）：三個同一②轉(zhuǎn)換法：（水平面上）把阻力大小轉(zhuǎn)換成小車滑行的距離遠(yuǎn)近。③實(shí)驗(yàn)與理論推導(dǎo)（實(shí)驗(yàn)最后）實(shí)驗(yàn)方法：第6頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五f1=8Nv=10m/s9876543210實(shí)驗(yàn)次數(shù)表面材料阻力大小滑行距離1毛巾最大最短2棉布較大較長3木板較小最長結(jié)論

平面越粗糙,（摩擦）阻力越大，小車的速度減小的越快，小車滑行的時間越短，滑行的距離越短，反之f1=8Nv=10m/s9876543210f2=10Nv=10m/s86420111111111122222111111第7頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五實(shí)驗(yàn)次數(shù)表面材料阻力大小滑行距離1毛巾最大最短2棉布較大較短3木板大短4玻璃小長5冰面較小較長6絕對光滑平面零？結(jié)論表面絕對光滑，摩擦阻力為零，小車速度不改變，小車將保持原來的速度永遠(yuǎn)的運(yùn)動下去（勻速直線運(yùn)動）第8頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五〖分析論證〗思考下列問題：1.為什么每次讓小車從同一高度，同一斜面，同一小車由靜止釋放？2.小車在水平方向滑行的路程與什么因素有關(guān)？有何關(guān)系？3.小車為什么最終停下來（小車停下來的原因是什么？）受到摩擦阻力的作用小車滑到斜面底端時速度相同。摩擦阻力有關(guān)，阻力大，滑行距離短，反之。第9頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五以上實(shí)驗(yàn)說明：物體運(yùn)動不需要力的維持。力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。第10頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五研究影響動能大小的因素1.物體的質(zhì)量2.物體速度的大小第11頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五S1>S2實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法，轉(zhuǎn)換法速度大速度小探究影響動能大小因素vA>VBh1中A的動能大W=FS推動木塊做功做了多少功轉(zhuǎn)化多少能h1>h2m1=m2第12頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五2.改變鋼球的質(zhì)量，讓不同的鋼球從同一高度由靜止開始滾下，哪個鋼球把物體B撞得遠(yuǎn)？S1>S2A的動能大m1>m2h1=h2速度相同速度相同第13頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五速度大速度小探究影響動能大小因素小球從斜面上滑下，把什么能轉(zhuǎn)化什么能？重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能重力勢能=動能+內(nèi)能重力勢能越大，動能越大，滾到斜面底端時速度越大第14頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五1.質(zhì)量相同比速度：速度越大動能大，速度越小動能小2.速度相同比質(zhì)量：質(zhì)量越大動能越大，質(zhì)量越小動能越小試驗(yàn)結(jié)論：第15頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五牛頓第一定律和影響動能因素試驗(yàn)對比試驗(yàn)的相同點(diǎn)1.試驗(yàn)方法①控制變量法（斜面）②轉(zhuǎn)換法（水平面）2.能量轉(zhuǎn)化：重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能3.摩擦力：用滾動代替滑動，減小摩擦力第16頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五牛頓第一定律試驗(yàn)方法控制變量法：三次實(shí)驗(yàn)都控制“同一斜面、同一小車、同一高度”影響動能因素第一次：控制質(zhì)量相同，高度不同。第二次：控制高度相同，質(zhì)量不同第17頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五牛頓第一定律1.這兩個試驗(yàn)中小車和小球能互換用嗎？影響動能因素小車和小球能互換實(shí)驗(yàn)，都是滾動摩擦2.這兩個試驗(yàn)中小車和小球能用木塊代替嗎？不能代替，木塊是滑動摩擦第18頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五練習(xí)1、如圖所示，給水平桌面鋪上不同的物體（毛巾、棉布、木板），讓小車自斜面（三個斜面相同）頂端從靜止滑下，觀察小車從同一高度滑下后，在不同表面運(yùn)動的距離。（1）小車在

表面運(yùn)動的最遠(yuǎn)，這是因?yàn)?/p>

。在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上推理分析：如果運(yùn)動物體不受力，它將

。

（2）小剛想測其中一個斜面的機(jī)械效率，除測出小車重和斜面長度外還需要測量的物理量有

、

。

木板小車受到的摩擦阻力小小車將保持勻速直線運(yùn)動斜面的拉力斜面的高度斜面機(jī)械效率第19頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五2.如圖為探究摩擦力對物體運(yùn)動影響的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時必須使小車從斜面上同一高度滑下，這是為了使小車在平面上開始運(yùn)動時

相同。實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)小車受到的摩擦力越小，小車運(yùn)動得越

。由此我們可以推斷：假如小車在平面上不受力，它將

。初始速度快保持勻速直線運(yùn)動第20頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五3.如圖是研究牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)。請回答：①小車從斜面同一高度由靜止開始滑下，是為了使它在平面上開始運(yùn)動的速度

。②平面越光滑，小車受到的摩擦力越

，速度減越小得越

。③如果小車所受的摩擦力為零，小車將以

的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下相同小慢不變第21頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五5、圖甲是研究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，打到同一個木塊上。圖乙是研究“牛頓第一定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中讓同一鋼球從斜面上相同的高度由靜止?jié)L下，在粗糙程度不同的平面上運(yùn)動。請回答以下問題：(1)設(shè)計甲實(shí)驗(yàn)的目的是研究鋼球動能的大小與

的關(guān)系；設(shè)計乙實(shí)驗(yàn)的目的是研究運(yùn)動的鋼球速度減小的快慢與所受

的關(guān)系。阻力大小速度大小第22頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五(2)甲實(shí)驗(yàn)是通過木塊被推動

的大小，說明鋼球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷鋼球動能的大?。灰以囼?yàn)是通過鋼球在粗糙程度不同的平面上運(yùn)動的遠(yuǎn)近，推理得出：在理想情況下；運(yùn)動的物體如果

，將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動。(3)兩個實(shí)驗(yàn)都涉及到同一種物理方法，叫

。距離不受力控制變量法第23頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五6、如圖是探究“阻力對物體運(yùn)動的影響”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)先后三次將同一木塊放在同一斜面的同一高度，然后分別用不同的力推了一下木塊，時期沿斜面向下運(yùn)動，逐漸減小水平面的粗糙程度，觀察木塊移動的距離，從而得出力和運(yùn)動的關(guān)系。⑴在實(shí)驗(yàn)操作中有一處明顯的錯誤是（不解釋錯誤的原因）

。⑵更正錯誤后再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)中觀察到，三次水平面上木塊受到的摩擦力逐漸

（減小或增大）

用力向下推小車減小第24頁，共27頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)37分，星期五⑶由于實(shí)驗(yàn)中摩擦力不可能為零，所以不可能觀察到木塊在水平面上做勻速直線運(yùn)動的情形，但在上述實(shí)驗(yàn)觀察分析的基礎(chǔ)上，可以推測：如果水平面足夠光滑，且足夠長，那么木塊在水平面上的速度大小和運(yùn)動方向

（都會或都不會）發(fā)生改變，木塊將

。⑷此實(shí)驗(yàn)中共用到

種我們學(xué)習(xí)過的物理實(shí)驗(yàn)方法。都不會做勻速直線運(yùn)動3第25頁，共27頁，2022年，5月20日