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八年级物理全册第七章力与运动7.1科学探究:牛顿第一定律7.1.1牛顿第一定律导学课件新沪科_图文

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第七章 力与运动 第一节 科学探究:牛顿第一定律
第一课时 牛顿第一定律

【新课导思】 运动起来的滑板,即使脚不蹬
地,也会滑行一段距离。给人的感 觉是运动并不需要力来维持。你同 意这个观点吗?

【目标导学】 1.通过实验,知道阻力对物体运动的影响。 2.知道牛顿第一定律的内容。 3.会用牛顿第一定律判定物体的运动情况。

【自主预习】 1.有关力和运动的观点: (1)亚里士多德:地面上物体的“自然本性”是静止的, 要维持物体的运动必须给它施加_一__定__的__力__;不受力而 能够一直运动的物体是_不__存__在__的。 (2)伽利略:运动物体如果不受其他力的作用,将会继续 保持_同__样__的__速__度__沿_直__线__“永恒”运动下去。

2.牛顿第一定律: (1)摩擦力对物体运动的影响:在其他条件相同时,平面 越光滑,滑块受到的摩擦力越_小__,滑块前进的距离就越 _远__。 (2)内容: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。

(3)得出结论的方法:牛顿第一定律是在_大__量__经__验__事__实__ 的基础上,通过_推__理__抽象概括出来的。牛顿第一定律 _不__能__(选填“能”或“不能”)用实验直接证明。

知识点一 运动物体受力的影响情况 1.提出问题:运动物体如果不受其他力的作用,会一直 运动下去吗? 2.设计实验与制定计划: (1)实验器材:斜面、粗糙程度不同的水平面、滑块、 刻度尺等。

(2)实验设计:如图,让同一滑块每次从斜面的 ______________滑下,在表面粗糙程度____________的 水平面上运动,并记录滑块在不同水平面上的______。

提示:要使滑块在水平面上开始运动时的速度相同,应 采用控制变量法,即控制同一滑块并让滑块从同一斜面 的同一高度由静止开始滑下,即每次都从斜面的顶端滑 下。通过改变接触面的粗糙程度,从而改变滑块受到的 阻力。 参考答案:顶端 不同 运动距离

3.进行实验与收集证据:

接触面
粗糙 比较光滑
很光滑

滑块受到的摩擦力的 大小(大、较小、小)

滑块在水平面上 运动的距离s/m

参考答案:大 0.3 较小 0.5 小 1

4.分析与认证: (1)现象分析:在其他条件相同时,平面越光滑,滑块受 到的摩擦力越________________,滑块前进的距离就越 __________。 提示:由表中记录的现象分析可得出结论:平面越光滑, 滑块受到的阻力越小,滑块运动的距离越远。 参考答案:小 远

(2)实验推理:若让滑块在更加光滑的水平面上运动,阻 力将更__________,运动距离将更____________;假设 滑块受到的阻力减小为零,滑块将会________________。

提示:由以上结论可以推理:若让滑块在更加光滑的平 面上运动,阻力将更小,滑块运动的距离将更远;若滑块 受到的阻力减小为零,滑块的速度就不会减慢,将以恒 定的速度一直运动下去。 参考答案:小 远 一直运动下去

5.交流与讨论: (1)实验中,斜面的作用是_______________________。 参考答案:使滑块运动到斜面底端时具有一定的初速度

(2)实验中为什么每次让滑块从斜面顶端的同一位置滑 下? 提示:在实验中,为了比较滑块在水平面上运动的距离, 需要利用控制变量法,保证滑块在水平面上开始运动时 具有相同的速度,故使滑块从斜面的顶端由同一位置开 始滑下。 参考答案:保证滑块滑到水平面的速度相同。

(3)使滑块在水平面上运动的目的是______________。 参考答案:保证滑块在水平面上只受阻力,排除其他力 对滑块运动的干扰

(4)若静止的物体不受外力作用时,处于________状态。 提示:力可以改变物体的运动状态,静止的物体不受外 力时运动状态不改变,将保持静止状态。 参考答案:静止

【示范题1】(德阳中考)刘伟同学为了探究“运动和力 的关系”,设计了如图所示的斜面实验。

(1)为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,在实验 中刘伟让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下, 刘伟采用的研究问题的方法是__________________。 (2) 从 甲 、 乙 、 丙 三 次 实 验 小 车 所 停 位 置 情 况 看,__________图中小车所受阻力最大。

(3)刘伟从实验推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的 小车会在水平面上做__________运动。 (4)牛顿在前人研究成果的基础上,总结出牛顿第一定 律,它的内容是:____________________________。

【精讲精析】本题考查探究“运动和力的关系”。(1) 让小车每次从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,这 样做是为了使小车到达水平面时的速度相同,采用的方 法是控制变量法。(2)在这三次实验中,小车在毛巾表 面上运动的距离最短,这是因为毛巾表面最粗糙,小车 在该表面受到的阻力最大。

(3)若水平面绝对光滑,小车在水平方向上不受力的作 用,小车的运动状态将不发生改变,小车将保持原来的 速度做匀速直线运动。(4)牛顿第一定律的内容是: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。

答案:(1)控制变量法 (2)甲 (3)匀速直线 (4)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

【备选例题】 (嘉兴中考)某同学利用如图所示装置研究阻力对物体 运动的影响,甲、乙木板上分别铺有毛巾和棉布,丙木 板上不铺任何材料,让小车从相同斜面的顶端由静止开 始滑下,观察现象。 试回答下列问题:

(1)科学实验需要控制变量,本实验中,影响小车在水平 面上运动距离的因素,除了阻力外,还有 ______________________________,该因素可以采用小 车从相同斜面的顶端由静止开始滑下的方法来控制。

(2)实验可得出“阻力越小,运动速度减小得越慢”的 结论,支持该结论的证据是_____________________。 【精讲精析】本题考查了阻力对物体运动的影响。(1) 在实验中,影响小车在水平面上运动距离的因素,除了 阻力外,还有小车到达水平面时的初速度;通过让小车 从相同斜面的顶端由静止开始滑下的方法来控制小车 到达水平面的速度相同。(2)由实验现象可知,小车在

毛巾表面运动的距离最近,在木板表面运动的距离最远, 据此可得出“阻力越小,运动速度减小得越慢”的结论。 答案:(1)小车到达水平面时的初速度 (2)小车在木板 表面运动的距离最远

【微点拨】本实验采用的研究方法 (1)转换法:阻力对小车运动的影响通过观察小车的运 动距离来判断,运动的距离越远,阻力对小车的运动影 响越小。

(2)控制变量法:小车的运动距离不但受阻力大小的影 响,还受到速度的影响,为了研究阻力对小车运动的影 响,应控制速度相同,即让小车从斜面的同一高度滑下。 (3)科学推理法(理想实验法):在实验的基础上,提出假 设推理,若小车不受力,将做匀速直线运动,也称为理想 实验法。

知识点二 牛顿第一定律 1.适用范围:适用于所有物体,无论是固体、液体还是 气体,无论是静止的还是运动的,无论是天体还是尘埃, 该定律都适用。 2.成立条件:不受任何外力。有两种理解:一是物体不 受任何力,这是一种理想情况;二是物体的受力效果相 互抵消,相当于不受力。

3.得出:牛顿第一定律是在实验的基础上,通过合理推 理得出来的,不是完全通过实验得出的。 4.应用:判断物体在不受力时的运动情况。

【示范题2】(昆明中考)质量为M的滑块甲和质量为m的

滑块乙(M>m),先后从同一光滑斜面的相同高度处由静

止滑下,然后沿同一光滑水平面继续运动。假设水平面

足够长,那么两个滑块在光滑水平面上运动的过程中,

它们之间的距离将 ( )

A.逐渐变长

B.逐渐变短

C.保持不变

D.以上情况都有可能

【精讲精析】选C。本题考查对牛顿第一定律的了解和 掌握。滑块M、m先后从同一光滑斜面的同一高度下滑, 则滑块M、m到达水平面上时的速度相等;然后沿同一光 滑水平面继续运动,光滑平面不受摩擦力,则两滑块均 做匀速直线运动,由于速度相等,相同时间内通过的路 程相等,所以它们之间的距离将保持不变。故选C。

【备选例题】

(台州中考)如图所示,

小球沿弧形斜槽从A点运动到水平

轨道的B点时,如果小球受到的外

力突然全部消失,那么小球的运动状态将是 ( )

A.匀速直线运动

B.立即停止运动

C.速度越来越快

D.速度越来越慢

【精讲精析】根据牛顿第一定律,物体不受外力时,物 体将保持原来的运动状态,即物体将保持匀速直线运动, 故选A。 答案:A

【易错易混警示】 (1)物体原来若做变速运动,不受力时,将会做匀速直线 运动,不会继续做变速运动。 (2)物体原来的运动状态是指物体不受力的前一刻的运 动状态,不是指物体很早之前的运动状态。



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