第4節(jié)牛頓第一定律(第一課時(shí))

第一課時(shí)牛頓第一定律1.足球?yàn)槭裁磿?huì)運(yùn)動(dòng)？因?yàn)樽闱蚴艿搅四_施加的力！2.球?yàn)槭裁从謺?huì)停下來？因?yàn)樽闱蚴艿搅说孛婊蚩諝獾淖枇?力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)結(jié)論：物體不施加力時(shí)，將會(huì)是怎樣的狀態(tài)呢？靜止？運(yùn)動(dòng)？用力輕推課桌，觀察物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。對靜止的桌子施加一個(gè)水平方向的推力，桌子沿著水平方向運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：撤去力，觀察物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。撤去推力后，桌子停了下來。用力敲擊鐵釘，觀察鐵釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)。用鐵錘敲擊鐵釘，釘子向下運(yùn)動(dòng)陷入木板。停止敲擊，釘子就不再下陷。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：從上述實(shí)例中，力和運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系呢？施加力物體運(yùn)動(dòng)停止施加力物體不運(yùn)動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)需要力的存在。沒有力物體不運(yùn)動(dòng)。公元前384年—公元前322年亞里士多德的觀點(diǎn)：力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因他的觀點(diǎn)，對嗎？物體有力的作用，一定運(yùn)動(dòng)嗎？人對木箱施加了力，但木箱不動(dòng)。沒有力的作用，物體真的就不能運(yùn)動(dòng)了嗎？物體有力作用，可能不運(yùn)動(dòng)，保持靜止。在自然界中不存在不受任何外力作用的環(huán)境。如何研究不受任何外力作用下物體的運(yùn)動(dòng)呢？說明亞里士多德的觀點(diǎn)是

的。不正確研究方法：推理實(shí)驗(yàn)+探究不同阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響推測物體不受力作用時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)推理實(shí)驗(yàn)?zāi)Σ磷枇ξ矬w運(yùn)動(dòng)的影響1、提出問題：如果所受的摩擦力不同，物體在水平面上速度變小快慢一樣嗎？2、建立假設(shè)：摩擦阻力越小，物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的速度變小越慢。3、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：你的基本思路比較在摩擦阻力不同的水平面上，同一速度運(yùn)動(dòng)物體通過距離的長短。（1）控制實(shí)驗(yàn)條件：讓同一輛小車在同一個(gè)斜面的同一高度處靜止下滑。在水平木板上鋪粗糙程度不同的的材料，從而改變小車在水平運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力不同。是使小車在水平面上開始的速度相同。操作目的：（3）需要記錄哪些信息，畫一個(gè)記錄表。實(shí)驗(yàn)基本方法——控制變量法（2）實(shí)驗(yàn)變量：1．在水平木板上分別鋪上棉布和絲綢，如圖甲和乙，讓小車從斜面的頂端由靜止開始滑下，觀察小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離，并將結(jié)果記錄在表3-3中。2．水平木板上不鋪任何材料，如圖丙，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。4、收集事實(shí)和證據(jù)小較小大5、得出結(jié)論：平面越光滑，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)受到摩擦力越____，運(yùn)動(dòng)的距離越_____，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越_____，速度減小得越_____。小長慢長如果平面比木板還要光滑，將會(huì)怎么樣？玻璃最長最小最慢假如小車在運(yùn)動(dòng)中不受到任何阻力，情況又會(huì)怎樣呢？理想平面無限長無阻力不變推測如果小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)不受到摩擦力的作用。那么它將________________________

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無休止地按原方向運(yùn)動(dòng)下去，運(yùn)動(dòng)的速度將保持不變。400多年前，伽利略曾采用類似的方法得出結(jié)論：如果物體在運(yùn)動(dòng)中不受到力的作用，它的速度將保持不變。笛卡兒補(bǔ)充了伽利略的認(rèn)識，指出：如果運(yùn)動(dòng)物體不受到任何力的作用，它不會(huì)向左、右方向偏，將永遠(yuǎn)沿原來的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果，進(jìn)一步得出：一、牛頓第一定律一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。闡述的是物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，其因：是物體不受外力作用，其果有二：①靜止?fàn)顟B(tài)；②作勻速直線運(yùn)動(dòng)。（兩者只能是其中之一）1、定律內(nèi)容2、牛頓第一定律的解讀：是指宇宙中所有物體，不論物體是固體、液體還是氣體。是自然界中的普遍規(guī)律。是定律成立的條件，是一種理想情況。③的時(shí)候是“不受力”與“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”瞬時(shí)對應(yīng)的關(guān)系④總是指“一直”的意思。⑤保持是指“不變”。⑦或⑥靜止?fàn)顟B(tài)、勻速直線運(yùn)動(dòng)兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。指一個(gè)物體只能處于一種狀態(tài)，到底處于哪種狀態(tài)，由原來的狀態(tài)決定。①一切物體：②沒有受到外力作用用實(shí)驗(yàn)加推理方法得出的。這一結(jié)論是如何得出的？3、牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)過程：是在前人基礎(chǔ)上加以研究和總結(jié)。伽利略（運(yùn)動(dòng)速度）笛卡爾（運(yùn)動(dòng)方向）如果說我比別人看得更遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诹司奕说募绨蛏稀！ｎD（1643年—1727年）4、牛頓第一定律的重要貢獻(xiàn)：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。1、力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。深刻地揭示了力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。二、力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系要改變物體的速度大小和運(yùn)動(dòng)方向，必須對物體施加力的作用。力是怎樣改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的？（1）實(shí)驗(yàn)研究的對象是什么？小車（2）如何改變阻力的大小？水平面鋪不同的材料（3）小車速度減小的快慢看什么？小車運(yùn)行距離（4）為了比較小車運(yùn)行距離，還要控制什么因素？應(yīng)使小車的初始速度相同（5）如果給你一個(gè)斜面，你如何確保小車在不同材料的水平面上具有相同的初始速度？讓小車在斜面上的同一位置開始滑下如圖甲，小球豎直下落的運(yùn)動(dòng)中，為什么速度越來越大？重力向下，與運(yùn)動(dòng)方向相同。（1）當(dāng)力和物體運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，力使物體的速度增大。如圖乙，小球豎直向上拋出的運(yùn)動(dòng)中，為什么速度越來越??？重力向下，與運(yùn)動(dòng)方向相反。（2）當(dāng)力和物體運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)，力使物體的速度減小。2、力是如何改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的。VG如圖丙，小球沿斜向上方向拋出的運(yùn)動(dòng)中，為什么運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生變化？重力起到改變運(yùn)動(dòng)方向的作用。（3）當(dāng)力和物體運(yùn)動(dòng)的方向成某一夾角時(shí)，力將改變物體的運(yùn)動(dòng)方向（有時(shí)也同時(shí)會(huì)改變物體速度的大?。?，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。圓周運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的一個(gè)假想的實(shí)驗(yàn)P108在愛因斯坦（AlbertEinstein）、英費(fèi)爾德（L.Infeld）合著的《物理學(xué)的進(jìn)化》一書中，有這樣一個(gè)用來說明力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的假想的實(shí)驗(yàn)：假如有人推著一輛小車在平路上行走，然后突然停止推那輛小車，小車不會(huì)立刻停止運(yùn)動(dòng)，它還會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段很短的距離。怎樣才能增加這段距離呢？這可以有許多辦法。例如，在車輪上涂油或把路修得更平滑等。車輪轉(zhuǎn)動(dòng)得越容易、路越平滑，車便可以繼續(xù)運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)。但是歸根到底，在車輪上涂油和把路修平等都只有一種作用：減小外部的影響，即車輪內(nèi)及車輪與路之間的摩擦力減小了……假想路是絕對平滑的，而車輪也毫無摩擦，那么就沒有什么會(huì)阻礙小車運(yùn)動(dòng)，而它就會(huì)永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。三、有關(guān)牛頓第一定律的例題【例1】用繩子栓住一個(gè)小球在光滑的水平面上作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷裂，小球?qū)ⅲǎ〢．保持原來的圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。B．保持繩斷時(shí)的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)。C．小球運(yùn)動(dòng)速度減小，但保持直線。D．以上三種都有可能?！痉治觥吭瓉硇∏蚴芾K拉力作用在作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷裂，小球在光滑水平方向上就

沒有再受到力了，因此小球?qū)⒈３掷K斷時(shí)刻的速度大小和方向而運(yùn)動(dòng)。B【例2】下列說法正確的是--------------------（）A．物體不受力作用就一定靜止。B．物體不受力作用就一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)。C．物體受力才能運(yùn)動(dòng)。D．以上說法都是錯(cuò)誤的。【分析】牛頓第一定律指出，物體不受外力作用時(shí)，物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。說明物體可以有兩種表現(xiàn)狀態(tài)，同時(shí)也說明物體不受力時(shí)也能運(yùn)動(dòng)，力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。D牛頓第一定律1、定律內(nèi)容一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。3、定律揭示了力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)加推理2、定律的發(fā)現(xiàn)（亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的）小結(jié)是在前人基礎(chǔ)上加以研究和總結(jié)。1、牛頓第一定律是--------------------------（）A．是通過斜面小車實(shí)驗(yàn)直接得到的結(jié)論

B．只是通過理論分析得出的規(guī)律

C．只是通過日常生活得出的規(guī)律

D．是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過分析推理得出

的結(jié)論D2、牛頓第一定律適合于-------------------（）A、靜止的物體B、運(yùn)動(dòng)的物體C、任何物體D、地球上的任何物體C3、下列說法正確的是-----------------------（）A.物體不受外力作用時(shí)，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)。B.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。C.物體不受外力作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)。D.力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。4、正在運(yùn)動(dòng)的物體，如果受到的外力突然消失，則它將-----------------------------------------（）A．立即停止B．速度減小，最后停止C．運(yùn)動(dòng)方向變?yōu)榕c原來相反D．做勻速直線運(yùn)動(dòng)DBA