初中牛頓第一物理定律
牛頓第一定律
【知識回顧】:
力的作用: (1)力可以改變物體的形狀,使物體變形
(2)力可以改變物體的運動狀態
【知識儲備】:(1)當力與物體運動方向相同時,就是推動力。
(2)當力與物體運動方向相反時,為阻力
公元前300多年的著名哲學家、科學家、教育家、思想家亞里士多德根據生活經驗認為:
運動需要力量來維持(×)
直到近2000年后,伽利略的出現才推翻了亞里士多德的錯誤觀點。 他通過大量的實驗
(毛巾表面對車的阻力最大,車停得快;棉布表面對車的阻力較小,車滑得更遠;木板表面對車的阻力較小)車,車進一步滑行……)
汽車受到的阻力越小,停車就越困難。 我猜想:如果阻力消失了,如來也不會停下來。
理想的實驗:
由此可知:
運動不需要外力來維持(√) 運動中的物體之所以停止,是因為它遇到了阻力。
笛卡爾補充道:
無需用力即可維持休息(√)
牛頓總結道:
1、牛頓第一定律:在不受力作用時,所有物體始終保持靜止或勻速直線運動。
含義:(1)原來運動的物體在不受力(伽利略)作用時,只能保持勻速直線運動;
(2) 原本處于靜止狀態的物體只有在不受力作用時才能保持靜止狀態(笛卡爾)。
2、慣性:一切物體都具有保持其原有運動狀態的性質。 這種性質稱為慣性。
(牛頓第一定律也叫慣性定律,慣性定律不是慣性)
(1)哪些物體具有慣性:所有物體(靜止、運動、變速、勻速、直線運動、曲線運動、受力、無力……)
(2)什么時候有慣性:任何時候
例如:投出的籃球繼續移動。 此時,()的手的推力(請填寫“不”或“會受到”),之所以還在動,是因為()。
(當籃球離開手的時候牛頓第一定律,它已經獲得了速度,即使不被手推動,它仍然想保持原來的運動狀態,也就是因為籃球有“慣性”)
(3)慣性的大小只與質量有關:質量越大,慣性越大; 有靜止時的慣性、運動時的慣性、加速時的慣性、減速時的慣性、勻速移動時的慣性、直線移動時的慣性。 做曲線運動就有慣性,有力的時候就有慣性,沒有力的時候就有慣性……同一個物體的質量不變,任何時候慣性都是一樣的。
例如:鉛球和乒乓球都是靜止的,()它們有很大的慣性來維持原來的靜止狀態,在相同的推力下,它們的運動狀態從靜止變為運動是比較困難的; 如果兩者本來是運動的,且速度相同,()維持原來運動狀態的慣性就大,在同樣的阻力下更難停下來。
問題一:為什么立定跳遠距離小,但助跑后起跳距離卻長?
這不是說人的質量不變,慣性也不變嗎? 是立定跳遠沒有慣性,還是助跑后沒有慣性?
解釋:立定跳遠和助跑后的跳遠都具有慣性,且慣性大小相等。 只因為:立定跳遠時的速度為0m/s,起跳時的速度由于慣性而維持在0m/s。 (此時,力的作用是相互的)向后推地面,獲得地面向前的推力,使運動狀態由靜止變為運動,速度變慢;
但助跑后起跳時,由于慣性,起跳前進速度大于0m/s。 與立定跳遠相比,可以理解距離更長。
問題2:慣性和力的關系是什么?
解釋:兩者是矛盾的關系:慣性維持原來的運動狀態,而力則改變原來的運動狀態。
(打個比方:早上起床就賴在床上不想起床的慣性。別人也喊了很久,喊不出來。慣性保持得很好。如果班主任來了,聽到進來之前有腳步聲,一翻身就起身跑。現在慣性已經維持不了了,已經被強行改變了)
強化:由于質量越大,慣性越大。 當用同樣大的力改變不同質量物體的運動狀態時,質量較大的物體較難改變,質量較小的物體較容易改變。
(“地球吸引蘋果的力”和“蘋果吸引地球的力”是大小相等的相互作用力,因此,地球對蘋果的運動狀態的改變非常明顯,而蘋果卻很難改變地球的運動狀態,獅子容易抓牛,還是兔子容易抓?用自己的慣性分析:牛和兔子哪個慣性大,誰的運動狀態不容易改變)
問題3:關于:牛頓第一定律:“運動的物體在不施加力的情況下保持勻速直線運動。”
如何確定檢修的速度和方向?
說明:無力作用時對應速度的速度和方向
例1:物體向東移動1m/s,向南轉動2m/s,然后向西轉動5m/s(此時外力消失)。 物體將如何移動?
繼續以5m/s的勻速直線向西移動。
例2:如圖所示,小球從頂部沿弧線向下滑動。 當到達最低點O時,球上的所有外力消失。 球會沿著哪條路線移動? ()
A.1B.2C.3D.4
分析:首先消除兩條曲線路徑1和3(小球已經在運動,無力只能保持勻速直線運動)。 小球在O點的速度方向為2牛頓第一定律,因此只能沿著路徑2.做勻速直線運動。
強化:上圖中,在現實生活中,小球到達O點后會沿著哪條路徑運動?
分析:當球到達O點時,運動方向恰好是水平的。 當它離開O點并失去支撐時,在垂直向下的重力(力與運動方向不一致)的作用下,球的運動狀態(運動方向)會向下改變。 ,排除路徑1和2。由于慣性球同時保持向前移動,路徑4被排除,所以現實生活中應該是路徑3。
3、慣性的利用及危害:
例1:當一個人站在火車上跳起來時,(1)如果火車勻速行駛,它會落在()上; (2)如果火車減速,它將降落在()處; (3) 如果火車向左加速,它將降落在()...
例2:乘坐汽車時,加速(起步)時,人向()方向墜落; 減速(制動)時,人朝()方向墜落; 當向左加速時,人向()方向墜落……
安全帶和安全氣囊的使用
例3:飛機是否提前運送救災物資? 直接上面? 延遲交貨?
例4:如果你在高鐵上向地上的熟人扔一個西瓜,會發生什么?