牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律和慣性

1、馬尹莊中學(xué) 李鳳華實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目的：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目的： 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路： 相同條件：相同條件： 不同條件：不同條件： 實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)器材： 實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)方法：阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響 以小車為例，盡量減小力對(duì)小以小車為例，盡量減小力對(duì)小 車運(yùn)動(dòng)的影響，看小車運(yùn)動(dòng)的情況。車運(yùn)動(dòng)的影響，看小車運(yùn)動(dòng)的情況。 （怎樣使小車運(yùn)動(dòng)更遠(yuǎn)？）（怎樣使小車運(yùn)動(dòng)更遠(yuǎn)？） 相同的小車、小車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)速度相同相同的小車、小車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)速度相同表面不同即阻力不同表面不同即阻力不同木板、小車、棉布、毛巾、斜面木板、小車、棉布、毛巾、斜面 控制變量法、理想實(shí)驗(yàn)法控制變量法、理想實(shí)驗(yàn)法（同一斜面、

2、從同一高度靜止開(kāi)始下滑）（同一斜面、從同一高度靜止開(kāi)始下滑）實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：1.1.控制實(shí)驗(yàn)條件：每次實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制實(shí)驗(yàn)條件：每次實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使小車在斜面的同一高度處滑下使小車在斜面的同一高度處滑下（例如均由斜面頂端處下滑），（例如均由斜面頂端處下滑），目的是使小車在不同材料的平面目的是使小車在不同材料的平面上開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)有相同的速度。上開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)有相同的速度。2.2.將小車擺放好，以免小車運(yùn)動(dòng)將小車擺放好，以免小車運(yùn)動(dòng)中偏離軌道，影響實(shí)驗(yàn)效果。中偏離軌道，影響實(shí)驗(yàn)效果。實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù) 表面材料表面材料 阻力大小阻力大小 滑行距離滑行距離速度變化快慢速度變化快慢1毛巾毛巾2棉布棉布3木板木

3、板推理想象推理想象 理想平面理想平面伽利略理想實(shí)驗(yàn)伽利略理想實(shí)驗(yàn)理想實(shí)驗(yàn)理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究中的一種重要方法，是科學(xué)研究中的一種重要方法，它把它把可靠的事實(shí)可靠的事實(shí)和和合理的推論合理的推論結(jié)合起來(lái)，結(jié)合起來(lái)，突出主要因素突出主要因素,忽略次要因素可以深刻地忽略次要因素可以深刻地揭示自然規(guī)律揭示自然規(guī)律。 一切物體在沒(méi)有受到外力作用一切物體在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。1）“牛頓第一定律牛頓第一定律”表達(dá)的是物體表達(dá)的是物體不不 受外力受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2）物體的運(yùn)動(dòng)）物體的運(yùn)動(dòng)不需力不需力來(lái)來(lái)維持維持。3）

4、力力是是改變改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因原因。4 4）牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律）牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律。 1）一切物體一切物體2）沒(méi)有受到外力作用沒(méi)有受到外力作用3）時(shí)候時(shí)候4）總總5）保持保持6）或或是指宇宙中所有物體，不論物體是是指宇宙中所有物體，不論物體是固體、液體還是氣體。可見(jiàn)牛頓第固體、液體還是氣體。可見(jiàn)牛頓第一定律是自然界中的普遍規(guī)律。一定律是自然界中的普遍規(guī)律。是定律成立的條件，是定律成立的條件，這是一種理想情況這是一種理想情況 強(qiáng)調(diào)了強(qiáng)調(diào)了沒(méi)有受到外力作用沒(méi)有受到外力作用與與保持勻保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的關(guān)是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的關(guān)系。物體在什么

5、時(shí)候不受外力，這個(gè)物系。物體在什么時(shí)候不受外力，這個(gè)物體就保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)這一體就保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)這一瞬時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。瞬時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。是指是指一直一直的意思。的意思。 是指是指不變不變。 指一個(gè)物體只能處于一種狀態(tài)，到底處于哪指一個(gè)物體只能處于一種狀態(tài)，到底處于哪種狀態(tài)，由原來(lái)的狀態(tài)決定，原來(lái)靜止就保種狀態(tài)，由原來(lái)的狀態(tài)決定，原來(lái)靜止就保持靜止，原來(lái)運(yùn)動(dòng)就保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)持靜止，原來(lái)運(yùn)動(dòng)就保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 在太空物體受力與不受力演示伽利略伽利略：物體不受力時(shí)，就：物體不受力時(shí)，就會(huì)會(huì)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。狀態(tài)。 （不完善）（不完善） 科學(xué)家曲

6、折的探究過(guò)程科學(xué)家曲折的探究過(guò)程亞里士多德：亞里士多德：必須有力作用必須有力作用于物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)。于物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)。即即力是維持物體運(yùn)動(dòng)力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因的原因。（錯(cuò)誤結(jié)論）（錯(cuò)誤結(jié)論）牛頓第一定律一切物體總保持勻速一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)狀態(tài), 直到有外力迫使直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止它改變這種狀態(tài)為止.笛卡兒笛卡兒：除非物體受到外力作用，：除非物體受到外力作用，物體將物體將永遠(yuǎn)保持靜止永遠(yuǎn)保持靜止或或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，永遠(yuǎn)保持在永遠(yuǎn)保持在直線直線上運(yùn)動(dòng)。（比較上運(yùn)動(dòng)。（比較完善）完善） 科學(xué)家曲折的探究過(guò)程科學(xué)家曲折的探究過(guò)程討論討論

7、2：靜止的物體有這種性質(zhì)，運(yùn)動(dòng)的：靜止的物體有這種性質(zhì)，運(yùn)動(dòng)的物體有這種性質(zhì)嗎？物體有這種性質(zhì)嗎？ 用尺迅速打出下用尺迅速打出下面的棋子，上面的棋面的棋子，上面的棋子還保持靜止?fàn)顟B(tài)，子還保持靜止?fàn)顟B(tài)，于是落在下方。于是落在下方。討論討論1：你還能設(shè)計(jì)出哪些小實(shí)驗(yàn)來(lái)演示你還能設(shè)計(jì)出哪些小實(shí)驗(yàn)來(lái)演示物體的這種性質(zhì)？物體的這種性質(zhì)？一切物體都具有保持靜止或勻速直一切物體都具有保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。 一切物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的一切物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，叫做性質(zhì)，叫做慣性慣性。（即靜止或勻速直即靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)）牛頓第一定律也叫）牛頓第一定律也叫慣性定

8、律慣性定律。下列各問(wèn)中的物體的慣性如何體現(xiàn)？下列各問(wèn)中的物體的慣性如何體現(xiàn)？（1）靜止在桌面上的書？）靜止在桌面上的書？（2 2）正在以）正在以10m/s10m/s速度運(yùn)動(dòng)的汽車？速度運(yùn)動(dòng)的汽車？（3 3）一個(gè)正在加速的汽車，某時(shí)刻的速度一個(gè)正在加速的汽車，某時(shí)刻的速度是是5m/s5m/s 討論：要想擊中地上的目標(biāo)，飛機(jī)應(yīng)討論：要想擊中地上的目標(biāo)，飛機(jī)應(yīng)當(dāng)飛到目標(biāo)上空再投彈，還是提前一當(dāng)飛到目標(biāo)上空再投彈，還是提前一段距離？為什么？段距離？為什么？ 一切物體在任何情況下都一切物體在任何情況下都具有慣性，慣性是物體固有的具有慣性，慣性是物體固有的一種屬性。它的大小只與物體一種屬性。它的大小只與物

9、體的質(zhì)量有關(guān)的質(zhì)量有關(guān), ,與所處狀態(tài)無(wú)關(guān)。與所處狀態(tài)無(wú)關(guān)。 慣性現(xiàn)象知識(shí)講解慣性現(xiàn)象的應(yīng)用與防止汽車的反應(yīng)距離與制動(dòng)距離汽車的反應(yīng)距離與制動(dòng)距離運(yùn)動(dòng)中汽車要保持車距運(yùn)動(dòng)中汽車要保持車距 前后車之間要前后車之間要保持保持一定的一定的距離距離，距離的多少要根據(jù)汽車行駛，距離的多少要根據(jù)汽車行駛速度速度、駕駛員的、駕駛員的反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間、汽車的、汽車的制動(dòng)功能制動(dòng)功能、路面情況路面情況而定。而定。 反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間與駕駛員的身體狀況、注意力集中程度有關(guān)。與駕駛員的身體狀況、注意力集中程度有關(guān)。 制動(dòng)功能制動(dòng)功能與汽車本身性能有關(guān)。千萬(wàn)不可忽視汽車會(huì)臨時(shí)出與汽車本身性能有關(guān)。千萬(wàn)不可忽視汽車會(huì)臨時(shí)

10、出現(xiàn)故障哦。現(xiàn)故障哦。 路面情況路面情況要考慮雨天、下雪天、結(jié)冰、沙石、稻草等影響。要考慮雨天、下雪天、結(jié)冰、沙石、稻草等影響。 三、慣性現(xiàn)象的分析三、慣性現(xiàn)象的分析 解釋方法：1、交待研究對(duì)象原狀態(tài)。2、物理過(guò)程（突然發(fā)生的情況）3、研究對(duì)象由于慣性要保持原狀態(tài)甲圖：靜止的小車和木塊突然受到拉力時(shí)，小車和木塊的底部一起向前運(yùn)動(dòng)，木塊上部由于慣性仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以會(huì)向后傾倒。乙圖：運(yùn)動(dòng)的小車和木塊遇到障礙物，小車和木塊底部突然停止，木塊上部由于慣性仍然保持運(yùn)動(dòng)，所以小木塊會(huì)向前傾倒。（1）如果物體不受外力作用，下列說(shuō)法中正確）如果物體不受外力作用，下列說(shuō)法中正確的是（的是（ ）A靜止的物體永

11、遠(yuǎn)保持靜止靜止的物體永遠(yuǎn)保持靜止B 運(yùn)動(dòng)的物體是不會(huì)停下來(lái)的運(yùn)動(dòng)的物體是不會(huì)停下來(lái)的C物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將保持不變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將保持不變D物體將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)物體將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)（2） 正在運(yùn)動(dòng)的物體，如果受到的外力突然正在運(yùn)動(dòng)的物體，如果受到的外力突然消失，則它將（消失，則它將（ ）A 立即停止立即停止 B 速度減小，最后停止速度減小，最后停止C 運(yùn)動(dòng)方向變?yōu)榕c原來(lái)相反運(yùn)動(dòng)方向變?yōu)榕c原來(lái)相反D 做勻速直線運(yùn)動(dòng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)DD 3. 下列關(guān)于慣性的說(shuō)法中，正確的是（ ）A 物體只在靜止時(shí)才具有慣性 B 物體運(yùn)動(dòng)速度越大，其慣性也 越大C 太空中的物體沒(méi)有慣性D 不論物體

12、運(yùn)動(dòng)與否，受力與否 物體都具慣性D4. 從空中下落的物體，不考慮空氣阻力，如果從空中下落的物體，不考慮空氣阻力，如果下落過(guò)程中某時(shí)刻物體受到的重力突然消失，下落過(guò)程中某時(shí)刻物體受到的重力突然消失，物體的運(yùn)動(dòng)情況將是（物體的運(yùn)動(dòng)情況將是（ ） A 懸浮在空中不動(dòng)。懸浮在空中不動(dòng)。 B 速度逐漸減小。速度逐漸減小。 C 保持一定速度向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)。保持一定速度向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)。 D 無(wú)法判斷。無(wú)法判斷。 c5關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，說(shuō)法正確的是關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，說(shuō)法正確的是 （ BD ）A. 只要接觸面比較光滑，物體在水平面只要接觸面比較光滑，物體在水平面上就能勻速運(yùn)動(dòng)下去。上就能勻速運(yùn)動(dòng)下去。B. 這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是永遠(yuǎn)無(wú)法做到的。這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是永遠(yuǎn)無(wú)法做到的。C. 利用先進(jìn)儀器就能使實(shí)驗(yàn)成功。利用先進(jìn)儀器就能使實(shí)驗(yàn)成功。D. 雖然是想象中的實(shí)驗(yàn)，但它是建立在雖