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文檔簡介

牛頓第一定律

學(xué)習(xí)目標(biāo):

1.了解有關(guān)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的歷史發(fā)展,知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法。

2.理解并掌握牛頓第一定律的內(nèi)容和意義。

3.知道什么是慣性,會(huì)正確解釋有關(guān)慣性的現(xiàn)象。知道質(zhì)量是物體慣性大小的量

度。

4.知道運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的意義。

5.理解運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變與物體受力的關(guān)系。理解力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。

6.知道影響加速度大小的因素除了外力以外,還有質(zhì)量。

學(xué)習(xí)重點(diǎn):

1.牛頓第一定律。

2.力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因,是物體產(chǎn)生加速度的原因。

學(xué)習(xí)難點(diǎn):力是物體產(chǎn)生加速度的原因。

主要內(nèi)容:

一、人類對運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的探索歷程

研究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系,是動(dòng)力學(xué)的基本問題。人類正確認(rèn)識這個(gè)問題,經(jīng)歷了漫

長的過程。

1.十七世紀(jì)前對運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的認(rèn)識(亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)):力是維持問題

運(yùn)動(dòng)的原因。

①時(shí)間:公元前。

②基本觀點(diǎn):必須有力作用在物體上,物體才能運(yùn)動(dòng);沒有力的作用,物體就

靜止下來。

③根據(jù):經(jīng)驗(yàn)事實(shí)一用力推車,車子才前進(jìn);停止用力,車子就要停下來。

④所用方法:觀察+直覺(由生活經(jīng)驗(yàn)得出直覺印象)。

⑤錯(cuò)誤原因剖析:沒有對所觀察的物理現(xiàn)象進(jìn)行深入地分析。只看到對車子施

加的推力,而未考慮車子還受到摩擦阻力作用。停止用力(即去掉了車子前

進(jìn)的動(dòng)力),車子并沒有立即停下來,還要向前發(fā)生一段位移;只是由于摩

擦阻力的作用,才最后停了下來。路面越光滑,阻力就越小,車子向前發(fā)生

的位移就越大,假若沒有摩擦阻力,車子將一直運(yùn)動(dòng)下去,這說明車子的運(yùn)

動(dòng)并不需要力來維持,而恰恰是(阻)力的作用,才使車子由運(yùn)動(dòng)到靜止,運(yùn)

動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變。

⑥危害:在亞里士多德以后的兩千年內(nèi),動(dòng)力學(xué)一直沒有多大進(jìn)展,直到十七

世紀(jì)才受到伽利略的質(zhì)疑。這是為什么?原來亞里士多德的觀點(diǎn)與日常體驗(yàn)

有相同之處,易于被人們接受,直接的生活經(jīng)驗(yàn)使人們總是把力和物體運(yùn)動(dòng)

的速度聯(lián)系在一起,這種認(rèn)識從孩提時(shí)代就開始了,如當(dāng)拉著玩具小車前進(jìn)

的時(shí)候,給人的直接體驗(yàn)是:只有用力拉小車,小車才會(huì)前進(jìn);停止用力了,

小車就會(huì)停下來;用力大的時(shí)候,小車就運(yùn)動(dòng)得快些;用力小的時(shí)候,小車

就運(yùn)動(dòng)得慢些;往哪個(gè)方向用力,玩具小車就向那個(gè)方向運(yùn)動(dòng)等等,好像沒

有力的作用,物體運(yùn)動(dòng)不可能維持,力決定著物體運(yùn)動(dòng)的快慢,還決定物體

運(yùn)動(dòng)的方向。人們的直觀感覺雖然是外界事物的真實(shí)反映,但它具有片面性

和表面性,根據(jù)直接觀察所得出的直覺的結(jié)論不是常常可靠的,因?yàn)樗鼈冇?/p>

時(shí)會(huì)引到錯(cuò)誤的線索上去,然而人們不能毀滅了直覺的觀點(diǎn)還是憑直覺來看

問題,錯(cuò)誤直覺印象在人腦中有很深的潛意識,形成思維定勢.因此亞里士

多德的觀點(diǎn)統(tǒng)治了人們的思維兩千多年。

2.伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其推論(正確認(rèn)識):力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,

運(yùn)動(dòng)并不需要力來維持。

①時(shí)間:十七世紀(jì)。

②基本觀點(diǎn):在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體所以會(huì)停下來,是因?yàn)槭艿侥Σ磷枇Φ木?/p>

故。設(shè)想沒有摩擦,一旦物體具有某一速度,物體將保持這個(gè)速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)

下去。

③根據(jù):理想實(shí)驗(yàn)。

④方法:實(shí)驗(yàn)+科學(xué)推理(把可靠事實(shí)和理論思維結(jié)合起來)。

⑤理想斜面實(shí)驗(yàn)

將兩個(gè)對稱的斜面末端平滑地對接在一起,讓小球沿一個(gè)斜面從靜止?jié)L下

來,小球?qū)L上另一個(gè)斜面。伽利略認(rèn)真觀察注意到,球在第二個(gè)斜面上所

達(dá)到的高度同它在第一個(gè)斜面上開始滾下時(shí)的高度幾乎相等。他斷定高度上

的這一微小差別是由于摩擦產(chǎn)生的,如能將摩擦完全消除的話,則高度將恰

好相等。于是他推論說在完全沒有摩擦的情況下。若使第二個(gè)斜面的傾角越

來越小,則不管第二個(gè)斜面傾角多么小,球在第二個(gè)斜面上總要達(dá)到相同的

高度,只是小球要通過更長的路徑。最后,如果第二個(gè)斜面的傾斜度完全消

除了(成為水平面),那么球從第一個(gè)斜面上滾下來之后,為達(dá)到原有高度將

以恒定的速度在無限長的水平面上永遠(yuǎn)不停地運(yùn)動(dòng)下去。這就是有名的伽利

略理想斜面實(shí)驗(yàn).

這個(gè)實(shí)驗(yàn)是無法實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)橛肋h(yuǎn)也無法將摩擦完全消除掉,所以叫理想

實(shí)驗(yàn)。又叫假想實(shí)驗(yàn),思想上的實(shí)驗(yàn);是每抽象思維中設(shè)想出來而實(shí)際上無

法做到的實(shí)驗(yàn)。伽利略從可靠的實(shí)驗(yàn)出發(fā),設(shè)想出這個(gè)實(shí)際上不可能進(jìn)行的

但又符合嚴(yán)格科學(xué)推理的理想化的實(shí)驗(yàn),論證了物體在不受外力(理想實(shí)驗(yàn)

中小球水平方向不受外力作用)作用時(shí)將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去的推測是正確的,說

明維持物體的運(yùn)動(dòng)不需要外力的作用。

伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是在可靠事實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行抽象思維的一種科學(xué)推理,

科學(xué)研究中的一種重要方法,在自然科學(xué)的研究中有著重要的作用,它可以

深刻揭示自然規(guī)律,被愛因斯坦譽(yù)為"是人類思想史上最偉大的成就之一",

伽利略也之無愧地成為動(dòng)力學(xué)的創(chuàng)始人,實(shí)驗(yàn)科學(xué)的奠基人。

3.笛卡爾對伽利略看法的補(bǔ)充和完善:

二、牛頓第一定律

1.內(nèi)容:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這

種狀態(tài)為止。

2理解:

①物體不受力時(shí)1等處于____________狀態(tài)或狀態(tài)。即物體的運(yùn)動(dòng)狀

態(tài)不改變。力不是維持物體速度的原因,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持。

②外力的作用是迫使物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即外力是改變的原因,力

是產(chǎn)生加速度的原因,而不是維持的原因。

③一切物體都有保持____________________的性質(zhì),這種性質(zhì)叫o因此,

牛頓第一定律也叫慣性定律。這種性質(zhì)是物體的固有屬性。不論物體處于何種狀

態(tài),即與物體運(yùn)動(dòng)情況和受力情況無關(guān),任何物體在任何狀態(tài)下均有慣性。質(zhì)量

是慣性大小的唯一量度。

④牛頓第一定律是物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)定律,所描述的物體不受外力的狀態(tài)

是一種理想化的狀態(tài),因?yàn)椴皇芡饬ψ饔玫奈矬w是不存在的,所以牛頓第一定律

不能用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,其正確性可通過由它推導(dǎo)出的結(jié)論與實(shí)驗(yàn)事實(shí)完全一致而得到

證明。定律的實(shí)際應(yīng)用場合是物體所受合外力為零,物體在某方向上不受外力或

在某方向上受平衡力作用時(shí),該方向上保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況是普

遍存在的。

三、慣性:物體具有的保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。

①慣性是物體的固有屬性,慣性不是一種力。

②任何物體在任何情況下(不管是否受力不管是否運(yùn)動(dòng)和怎樣運(yùn)動(dòng))都具有慣性,

切莫將慣性誤解為"物體只有保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)"才有

慣性,在受力作用時(shí),慣性依然存在,體現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度上。

③慣性的大小只由物體本身的特征決定,與外界因素?zé)o關(guān),切莫認(rèn)為物體的速度越

大,慣性越大。

④慣性是不能被克服的,但可以利用慣性做事或防止慣性的不良影響。

⑤不要把慣性概念與慣性定律相混淆。慣性是萬物皆有的保持原運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種屬

性,慣性定律則是物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)定律,當(dāng)有力作用時(shí),物體運(yùn)動(dòng)狀

態(tài)必定改變。

【例一】火車在長直水平軌道上勻速行駛,門窗緊閉的車廂內(nèi)有一人向上跳起,發(fā)

現(xiàn)仍落回到車上原處,這是因?yàn)椋ǎ?/p>

A.人跳起后,車廂內(nèi)空氣給他以向前的力,帶著他隨同火車一起向前運(yùn)動(dòng)。

B.人跳起的瞬間,車廂的地板給他一個(gè)向前的力,推動(dòng)他隨同火車一起向前運(yùn)

動(dòng)。

C.人跳起后,車在繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),所以人落下后必是偏后一些,只是由于時(shí)間

很短,偏后距離太小,不明顯而已。

D.人跳起后直到落地,在水平方向上人和車始終有相同的速度。

【例二】有人設(shè)想,乘坐氣球飄在高空,由于地球的自轉(zhuǎn),一晝夜就能周游世界,

請你評價(jià)一下,這個(gè)設(shè)想可行嗎?

四、物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變

1.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)指的是物體的速度

速度是是矢量,速度不變則運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,速度改變(大小改變、方向改變或大

小方向同時(shí)改變)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也就改變了,所以運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變的物體總有加速

度。

2.力是使物體產(chǎn)生加速度的原因

3.質(zhì)量是物體慣性大小的量度

質(zhì)量越大的物體________越大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變就越_____________.

【例三】月球表面上的重力加速度地球表面上的1/6,同一個(gè)飛行器在月球表面上

時(shí)與在地球表面上時(shí)相比較()

A.慣性減小為1/6,重力不變。

B.慣性和重力都減小為1/6.

C.慣性不變,重力減小為I/6。

D.慣性和重力都不變。

【例四】在車箱的頂板上用細(xì)線掛著一個(gè)小球,在下列情況下

可對車廂的運(yùn)動(dòng)情況得出怎樣的判斷:

(1)細(xì)線豎直懸掛:.

(2)細(xì)線向圖中左方偏斜:.

(3)細(xì)線向圖中右方偏斜:.

課堂訓(xùn)練:

1.以下各說法中正確的是()

A.牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

B.不受外力作用時(shí),物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性。

C.在水平地面上滑動(dòng)的木塊最終停下來是由于沒有外力維持木塊運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。

D.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),物體必定受到外力的作用。

2.下列說法正確的是:()

A.力是使物體慣性改變的原因。

B.靜止的火車啟動(dòng)時(shí)速度變化緩慢,是因?yàn)槲矬w靜止時(shí)慣性大。

C.乒乓球可快速被抽殺,是因?yàn)槠古仪虻膽T性小。

D.為了防止機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng),采用地腳螺釘固定在地球上,是為了增大機(jī)器的慣

3.某人推小車前進(jìn),不用力,小車就停下來,說明:()

A.力是維持小車運(yùn)動(dòng)的原因。

B.小車停下來是因?yàn)槭芰Φ淖饔玫慕Y(jié)果。

C.小車前進(jìn)時(shí)共受四個(gè)力。

D.不用力時(shí),小車受到的合外力方向與小車的運(yùn)動(dòng)方向相反。

4.物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與受力情況的關(guān)系是()

A.物體受力不變時(shí),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也不變。B.物體受力變化時(shí),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才會(huì)改變。

C.物體不受力時(shí),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不會(huì)改變。D.物體不受力時(shí),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也可能改變。

5.火車在長直水平軌道上勻速行駛,門窗緊閉的車廂內(nèi)有。人向上跳起,發(fā)現(xiàn)仍落

回到車上原處,這是因?yàn)椋ǎ?/p>

A.人跳起后直至落地,在水平方向上人和車始終具有相同的速度。

B.人跳起后,車廂內(nèi)的空氣給他以向前的力,帶著他隨同火車一起向前運(yùn)動(dòng)。

C.人跳起的瞬間,車廂地板給他一個(gè)向前的力,推動(dòng)他隨同火車一起向前運(yùn)動(dòng)。

D.人跳起后,車?yán)^續(xù)向前運(yùn)動(dòng),人落下后必定偏后一一些,只是由于時(shí)間很短,

偏后距離太小,不明顯而已。

課后作業(yè):

1.一個(gè)以速度v運(yùn)動(dòng)著的小球,如果沒有受到任何力的作用,經(jīng)時(shí)間t后的速度

經(jīng)時(shí)間nt后的速度是。

2.用繩子拉著小車沿光滑水平面運(yùn)動(dòng),繩子突然斷裂后,小車將作這時(shí)小

車在水平方向受到力的大小是.

3.殲擊機(jī)在戰(zhàn)斗前為了提高靈活性,常拋掉副油箱,因?yàn)闇p少質(zhì)量后.

4.月球表面上的重力加速度g=l.63m/s2,地球上一個(gè)質(zhì)量為500kg的飛行器

在月球表面時(shí)的質(zhì)量為重力為.

5.下面幾個(gè)說法中正確的是()

A.靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,一定不受外力的作用。

B.當(dāng)物體的速度等于零時(shí),物體一定處于平衡狀態(tài)。

C.當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),物體一定受到外力作用。

D.物體的運(yùn)動(dòng)方向一定是物體所受合外力的方向。

6.關(guān)于慣性的下列說法中正確的是()

A.物體能夠保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性。

B.物體不受外力作用時(shí)才有慣性。

C.物體靜止時(shí)有慣性,一開始運(yùn)動(dòng),不再保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),也就失去了慣性。

D.物體靜止時(shí)沒有慣性,只有始終保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才有慣性。

7.人從行駛的汽車上跳下來后容易()

A.向汽車行駛的方向跌倒。B,向汽車行駛的反方向跌倒。

C.向車右側(cè)方向跌倒。D.向車左側(cè)方向跌倒。

8.一人在車廂中把物體拋出,下列哪種情況,乘客在運(yùn)動(dòng)車廂里觀察到的現(xiàn)象和

在靜止車廂里觀察到的現(xiàn)象一樣()

A.車廂加速行駛時(shí)B.車廂減速行駛時(shí)C.車廂轉(zhuǎn)彎時(shí)D.車廂勻速直線行駛

9.關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,下列說法中正確的是()

A.力是物體運(yùn)動(dòng)的原因。B.力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。

c.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。D.力是物體獲得速度的原因。

10.下列說法中正確的是()

A.物體不受力時(shí),一定處于靜止?fàn)顟B(tài).

B.物體的速度等于零時(shí),一定處于力平衡狀態(tài)。

C.物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),一定受到外力作用。

D.物體的運(yùn)動(dòng)方向,一定是物體所受外力合力的方向.

11.先后在北京和廣州稱量同一個(gè)物體,下列判斷正確的是().

A.用天平稱量時(shí)兩地結(jié)果相同。B.用桿秤(或不等臂天平)稱量時(shí)兩地結(jié)果不同。

C.用彈簧秤稱量時(shí)北京的示數(shù)大些。D.用彈簧秤稱量時(shí)廣州的示數(shù)大些。

12.從離開地球表面和月球表面同樣高度處做自由落體實(shí)驗(yàn),落地的時(shí)間分別為t地

與t月,落地的速度分別為v地與v月,則()

A.t地>1:月,v地〉v月

B.t地>1月,v地<v月

C.t地<t月,v地>丫月

D.t地<t月,v地<v月

13.一個(gè)劈形物體abc,各面均光滑,上面放一光滑小球,用手按住在固定的光滑

斜面上,如圖所示.現(xiàn)把手放開,使劈形物體沿斜面

下滑,則小球在碰到斜面以前的運(yùn)動(dòng)軌跡是()

A.沿斜面向下的直線。B.曲線。

C.豎直向下的直線。D.折線。

14.一個(gè)物體受四個(gè)力作用而靜止,當(dāng)撤去其中的Fi后,則物體()

A.向Fi的方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)。B.向Fi的反方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)。

C.向Fi的方向作加速運(yùn)動(dòng)。D.向Fi的反方向作加速運(yùn)動(dòng)。

閱讀材料:牛頓生平

牛頓是17世紀(jì)最偉大的科學(xué)巨匠。他的成就遍及物理學(xué)、數(shù)學(xué)、天體力學(xué)的各個(gè)領(lǐng)

域。

牛頓12歲進(jìn)金格斯中學(xué)上學(xué)。那時(shí)他喜歡自己設(shè)計(jì)風(fēng)箏、風(fēng)車、日規(guī)等玩意。他制

作的一架精巧的風(fēng)車,別出心裁,內(nèi)放老鼠一只,名日"老鼠開磨坊",連大人看了都贊不

絕口。

牛頓在物理學(xué)上最主要的成就是發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,綜合并表述了經(jīng)典力學(xué)的3個(gè)

基本定律一慣性定律、力與加速度成正比的定律、作用力和反作用力定律;引入了質(zhì)量、動(dòng)

量、力、加速度、向心力等基本概念,從而建立了經(jīng)典力學(xué)的公理體系,完成了物理學(xué)發(fā)展

史上的第一次大綜合,建立了自然科學(xué)發(fā)展史上的里程碑。其重要標(biāo)志是他于1687年所發(fā)

表的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》這一巨著。

在光學(xué)上,他做了用棱鏡把白光分解為七色光(色散)的實(shí)驗(yàn)研究;發(fā)現(xiàn)了色差;研究了

光的干涉和衍射現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)了牛頓環(huán);制造了以凹面反射鏡替代透鏡的"牛頓望遠(yuǎn)鏡"。

1704年出版了他的(《光學(xué)》專著,闡述了自己的光學(xué)研究的成果。

在數(shù)學(xué)上,牛頓與德國萊布尼茲各自獨(dú)立創(chuàng)建了“微積分學(xué)";他還建立了牛頓二項(xiàng)式

定理。牛頓在聲學(xué)、熱學(xué)、流體力學(xué)等方面也有不少研究成果和貢獻(xiàn)。

牛頓的一生遇到不少爭論和麻煩。例如,關(guān)于萬有引力發(fā)現(xiàn)權(quán)等問題,胡克與他爭辯不

休,差點(diǎn)影響了《原理》的出版;關(guān)于微積分發(fā)明權(quán)的問題,與萊布尼茲以及德英兩國科學(xué)

家爭吵不止,給內(nèi)向的牛頓帶來極大的痛苦。40歲以后,他把興趣轉(zhuǎn)向政治、化學(xué)(賤金屬

變成黃金)、神學(xué)問題,寫了近200萬言的著作,毫無價(jià)值。常言道"人無完人,金無足赤",

牛頓也是如此。但是牛頓終歸是偉大的牛頓,他的科學(xué)貢獻(xiàn)將永載史冊。

牛頓第一定律

素質(zhì)教學(xué)目標(biāo)

1、知識與技能

(1)知道牛頓第一定律的內(nèi)容

(2)知道慣性的概念

(3)知道二力平衡

2、過程與方法

(1)通過活動(dòng)體驗(yàn)任何物體都具有慣性

(2)探究摩擦力對物體運(yùn)動(dòng)的影響

(3)探究二力平衡條件

3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

通過活動(dòng)和閱讀感受科學(xué)就在身邊

教學(xué)重點(diǎn)

1、探究摩擦力對物體運(yùn)動(dòng)的影響

2、認(rèn)識生活中的慣性現(xiàn)象

3、探究二力平衡條件

教學(xué)難點(diǎn)

1、探究摩擦力對物體運(yùn)動(dòng)的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論的進(jìn)一步分析

2、對牛頓第一定律文字?jǐn)⑹龅睦斫?/p>

3、怎樣解釋慣性現(xiàn)象

4、學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究二力平衡條件

教學(xué)過程

一、牛頓第一定律

1、提出問題

⑴讓學(xué)生閱讀課文第34頁第1頁自然段,看圖11.5-1.

①討論交流:課文列舉了一類什么現(xiàn)象?

自行車、列車等運(yùn)動(dòng)的物體,停止施加動(dòng)力,還會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng),但最終要停下來。

②根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)或?qū)ι磉吽l(fā)生現(xiàn)象的觀察。類似的例子請?jiān)倥e幾個(gè)?

(2)讓學(xué)生做類似實(shí)驗(yàn):將筆盒放在課本上,在桌面上用力拉動(dòng)課本。筆盒隨課本運(yùn)動(dòng),停

止用力看看筆盒是否還會(huì)運(yùn)動(dòng)?

(3)"對運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)停下來類生活中常見的現(xiàn)象,請你提一個(gè)相關(guān)的問題。如:運(yùn)動(dòng)的物

體為什么會(huì)停下來?運(yùn)動(dòng)要靠力來維持嗎?等。

(4)亞里士多德和伽利略對"運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)停下來"的解釋。

古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為:如果要使一物體持續(xù)運(yùn)動(dòng),就必須對它施加力的作用。如果

這個(gè)力被撤消,物體就會(huì)停止運(yùn)動(dòng)。

科學(xué)家伽利略卻通過理想實(shí)驗(yàn),運(yùn)用邏輯推理,對亞里士多德的觀點(diǎn)提出了質(zhì)疑。伽利略認(rèn)

為:物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力維持,運(yùn)動(dòng)之所以會(huì)停下來,是因?yàn)槭艿搅四Σ磷枇Α?/p>

讓學(xué)生以對亞里士多德和伽利略觀點(diǎn)進(jìn)行評價(jià),談自己的看法。

對同一種現(xiàn)象,亞里士多德和伽利略給出了截然不同的解釋。都有其理由。到底哪個(gè)說法正

確,僅僅靠思辨不能回答,讓我們自己動(dòng)手、動(dòng)腦來探究論證吧。

2、實(shí)驗(yàn)探究

探究:摩擦力對物體運(yùn)動(dòng)的影響。

怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>

(1)讓學(xué)生閱讀課文第35頁探究"摩擦力對物體運(yùn)動(dòng)的影響先完整地看一遍實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

⑵提出問題讓學(xué)生討論。

①此實(shí)驗(yàn)過程中,控制哪些條件保持不變?用什么方法控制?

(要控制小車進(jìn)入水平面時(shí)的速度大小和方向保持不變,控制方法:用同一輛小車,讓小車

自斜面頂端(相等的高度)從靜止開始滑下。)

②哪些條件需要發(fā)生變化?用什么方法來實(shí)現(xiàn)這種變化?

(要改變小車在水平面上受到的摩擦力大小,改變方法:給水平桌面鋪上粗糙程度不同的物

體(毛巾、棉布)

③要觀察和記錄哪些數(shù)據(jù)

(要觀察小車從同一高度滑下后在水平面上運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況,記錄小車在水平面上通過

的距離)

(3)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)

(4)學(xué)生交流觀察到的三種情況下小車運(yùn)動(dòng)變化的情況,教師引導(dǎo)學(xué)生分析引起變化的原因。

從表格記錄中找出變化規(guī)律。

結(jié)論:平面越光滑,小車運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn),這說明小車受到的摩擦力越小,速度減小得越少。

(5)進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推理:如果物體不受力,速度不會(huì)減慢,它將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。

3、牛頓第一定律

(1)伽利略對類似的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析得出:如果表面絕對光滑,物體受到的阻力為零,速度

不會(huì)減慢,將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。

(2)笛卡兒對伽利略推理結(jié)論的補(bǔ)充:物體如果不受力,運(yùn)動(dòng)方向也不會(huì)改變。

⑶英國科學(xué)家牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出一條重要的物理規(guī)律:一切物體

在沒有受到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

說明:Q)牛頓第一定律說明了物體的運(yùn)動(dòng)不需要靠力來維持。物體運(yùn)動(dòng)之所以會(huì)停下來,

是由于物體受到了阻力。

(2)對牛頓第一定律中"將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”這句話的含義,我們可以理

解為:物體不受力時(shí),原來靜止的物體將永遠(yuǎn)保持靜止?fàn)顟B(tài);原來運(yùn)動(dòng)的物體將永遠(yuǎn)做勻速

直線運(yùn)動(dòng),速度的大小和方向都不改變。

二、慣性

L演示:讓學(xué)生照課文第36頁圖11.5-4所示,把4個(gè)棋子摞起來。先猜猜:如果像圖

中那樣用尺迅速打擊最下面的棋子,上面的棋子落在何處?

提問:上面的棋子為什么不和被打飛的棋子一起飛出去呢?

2、讓學(xué)生閱讀課文第36頁有關(guān)內(nèi)容:從牛頓第一定律可以知道,一切物體都有保持原有

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特性。我們把物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的特性叫做慣性,牛頓第一定律也叫慣性定

律。

為了幫助學(xué)生理解,告訴學(xué)生:可以通俗地用物體有一種"習(xí)慣性"或叫"惰性"來理解"慣

性"。就是說,一切物體都有一種"惰性",這種"惰性”的表現(xiàn)就是不愿意改變原來的運(yùn)

動(dòng)狀態(tài)。只要不受到外界力的作用,它就保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。除非有外力作用于它,才能

迫使它改變原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

3、應(yīng)用牛頓第一定律解釋慣性現(xiàn)象

(1)引導(dǎo)學(xué)生嘗試用牛頓第一定律分析演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:上面的棋子原來的狀態(tài)(靜止),由于

慣性,它要保持靜止?fàn)顟B(tài),所以落回原處。

(2)讓同學(xué)們談一下乘坐公交車,公交車啟動(dòng)、剎車時(shí)身體的感受。

(3)學(xué)生看課文圖11.5-5,討論交流:為什么錘頭松了木工師傅把錘柄在凳子上撞擊幾下,

錘頭就能緊緊地套在錘柄上?(錘子向凳子撞擊時(shí),錘頭和錘柄一起向下運(yùn)動(dòng),錘柄撞

到凳子受到力作用,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變而停止運(yùn)動(dòng),錘頭繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)使錘柄套緊。)

(4)學(xué)生看課文圖11.5-5,討論交流:為什么騎車的速度太快,容易發(fā)生事例?(減速、拐

彎或剎車時(shí),騎車的人由于慣性身體會(huì)保持原來的速度向前運(yùn)動(dòng),從而容易產(chǎn)生事故。)

(5)讓學(xué)生閱讀課文第37頁科學(xué)世界<<汽車安全帶>>認(rèn)識人們?nèi)绾卫冒踩珟Х乐购蜏p

小汽車發(fā)生事故時(shí)由于慣性對駕駛員和乘客造成的傷害。

三、二力平衡

1、二力平衡

(1)提出問題:慣性定律告訴我們,物體不受力時(shí),將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。但不

受力的物體是不存在的,那么為什么有些物體還會(huì)保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢?

(2)探究:讓學(xué)生提著書包不動(dòng)。書包受重力和手對它向上的拉力,為什么書包受兩個(gè)力作

用會(huì)保持靜止?

在平直馬路上勻速行駛的汽車,受到牽引力和阻力。為什么水平方向汽車受兩個(gè)力作用

會(huì)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?

討論:如果將手松開,書包將落到地上,顯然向上的拉力將使書包下落的效果抵消了。

使書包不至于下落,?同樣道理,汽車牽引力將阻力產(chǎn)生的效果,也可以說阻力將牽引力產(chǎn)生

的效果抵消了。使汽車的速度不發(fā)生變化。

(3)結(jié)論:一些物體雖然受力,但是這幾個(gè)力的作用效果相互抵消,就相當(dāng)于不受力。

如果作用在物體上的幾個(gè)力,它們作用在物體上的各個(gè)力改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的效果相互

抵消,我們就說這幾個(gè)力相互平衡。這時(shí)的物體我們就說它處于平衡狀態(tài)。

2、二力平衡條件

(1)物體受兩個(gè)力作用保持平衡的情況最簡單,我們先來研究這種情況。

問題:物體受兩個(gè)力作用一定就能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)嗎?

舉例:放在光滑斜面上的書,受重力和斜面的支持力但要沿斜面向下滑,?電梯受重力和向

上的拉力,起動(dòng)時(shí),速度越來越快。

問題:如果作用在物體上的力只有兩個(gè),且物體處于平衡狀態(tài),這兩個(gè)力應(yīng)該滿足什么樣

的條件呢?

(2)探究:①讓學(xué)生猜想在什么條件下二力平衡。(可能與作用力的大小、方向、作用位置..…

有關(guān))

②學(xué)生根據(jù)桌上所準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)裝置,如圖所示(還有若干質(zhì)量相等或不等的磋碼),自己設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)探究二力平衡時(shí),兩個(gè)力的大小、方向、作用點(diǎn)應(yīng)該有什么關(guān)系。

③實(shí)驗(yàn)方法:在兩邊盤子中放質(zhì)量相等的怯碼,使木塊受到大小相等、方向相反、作用在同

一直線上的力。木塊處于平衡(靜止)狀態(tài)。改變木塊的受力情況:

a、改變其中一邊盤子的磋碼的質(zhì)量,使木塊受到的力大小不等。

b、將其中一邊盤子的袪碼移到另一邊使木塊受到的力方向相同。

c、轉(zhuǎn)動(dòng)木塊,使木塊受的力不在同一直線上。

d、垂直于木塊受力方向移動(dòng)木塊,使木塊受的力不在同一直線上且方向相同或不相同。

④各實(shí)驗(yàn)小組交流設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,并對自己設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行修改。

⑤學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

⑥結(jié)論:作用在同一物體上的兩個(gè)力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直線上,這兩

個(gè)力就彼此平衡。

力的平衡在日常生活中有許多實(shí)際應(yīng)用,應(yīng)會(huì)根據(jù)平衡狀態(tài),找出平衡力;根據(jù)物體受

力情況,判斷它是否處于平衡狀態(tài)。

例:吊在空中重5N,靜止不動(dòng)時(shí),電線對它的拉力是多大?

達(dá)標(biāo)自查

L讓小車從斜面頂端從靜止開始滑下,分別在光滑程度不同的水平面運(yùn)動(dòng),小車最后都會(huì)

慢慢停下來,這是因?yàn)?,得到的結(jié)論是:水平面越光滑,小車受到的摩擦力越小,

速度減小得越

?由此可推理出:如果小車不受力,小車將.

2、關(guān)于慣性,下列說法中正確的是()

A、物體靜止時(shí)有慣性,運(yùn)動(dòng)時(shí)沒有慣性B、物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)才

有慣性

C、物體受力作用時(shí)才有慣性D、物體的慣性與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或是否受力無關(guān)

3、我國公安部門規(guī)定:在高速公路上,汽車駕駛員和乘客都要系上安全帶,主要是為了減

輕下列哪種情況下可能造成對人身的傷害()

A、汽車加速B、汽車速度過快C、緊急剎車D、汽車突然啟動(dòng)

4、一本書放在水平桌面上,下列哪一對力是書受到的平衡力()

A、書的重力和書對桌面的壓力B、書的重力和桌面對書的支持力

C、書對桌面的壓力和桌面對書的支持力D、書對桌面的壓力和桌子受到的重力

5、慣性是造成許多交通事故的原因,下列不是為了防止由于慣性而造成交通事故所制定的

交通規(guī)則是()

A、某些地段要對機(jī)動(dòng)車輛限速B、車

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