初中牛顿第一物理定律
牛顿第一定律
【知识回顾】:
力的作用: (1)力可以改变物体的形状,使物体变形
(2)力可以改变物体的运动状态
【知识储备】:(1)当力与物体运动方向相同时,就是推动力。
(2)当力与物体运动方向相反时,为阻力
公元前300多年的著名哲学家、科学家、教育家、思想家亚里士多德根据生活经验认为:
运动需要力量来维持(×)
直到近2000年后,伽利略的出现才推翻了亚里士多德的错误观点。 他通过大量的实验
(毛巾表面对车的阻力最大,车停得快;棉布表面对车的阻力较小,车滑得更远;木板表面对车的阻力较小)车,车进一步滑行……)
汽车受到的阻力越小,停车就越困难。 我猜想:如果阻力消失了,如来也不会停下来。
理想的实验:
由此可知:
运动不需要外力来维持(√) 运动中的物体之所以停止,是因为它遇到了阻力。
笛卡尔补充道:
无需用力即可维持休息(√)
牛顿总结道:
1、牛顿第一定律:在不受力作用时,所有物体始终保持静止或匀速直线运动。
含义:(1)原来运动的物体在不受力(伽利略)作用时,只能保持匀速直线运动;
(2) 原本处于静止状态的物体只有在不受力作用时才能保持静止状态(笛卡尔)。
2、惯性:一切物体都具有保持其原有运动状态的性质。 这种性质称为惯性。
(牛顿第一定律也叫惯性定律,惯性定律不是惯性)
(1)哪些物体具有惯性:所有物体(静止、运动、变速、匀速、直线运动、曲线运动、受力、无力……)
(2)什么时候有惯性:任何时候
例如:投出的篮球继续移动。 此时,()的手的推力(请填写“不”或“会受到”),之所以还在动,是因为()。
(当篮球离开手的时候牛顿第一定律,它已经获得了速度,即使不被手推动,它仍然想保持原来的运动状态,也就是因为篮球有“惯性”)
(3)惯性的大小只与质量有关:质量越大,惯性越大; 有静止时的惯性、运动时的惯性、加速时的惯性、减速时的惯性、匀速移动时的惯性、直线移动时的惯性。 做曲线运动就有惯性,有力的时候就有惯性,没有力的时候就有惯性……同一个物体的质量不变,任何时候惯性都是一样的。
例如:铅球和乒乓球都是静止的,()它们有很大的惯性来维持原来的静止状态,在相同的推力下,它们的运动状态从静止变为运动是比较困难的; 如果两者本来是运动的,且速度相同,()维持原来运动状态的惯性就大,在同样的阻力下更难停下来。
问题一:为什么立定跳远距离小,但助跑后起跳距离却长?
这不是说人的质量不变,惯性也不变吗? 是立定跳远没有惯性,还是助跑后没有惯性?
解释:立定跳远和助跑后的跳远都具有惯性,且惯性大小相等。 只因为:立定跳远时的速度为0m/s,起跳时的速度由于惯性而维持在0m/s。 (此时,力的作用是相互的)向后推地面,获得地面向前的推力,使运动状态由静止变为运动,速度变慢;
但助跑后起跳时,由于惯性,起跳前进速度大于0m/s。 与立定跳远相比,可以理解距离更长。
问题2:惯性和力的关系是什么?
解释:两者是矛盾的关系:惯性维持原来的运动状态,而力则改变原来的运动状态。
(打个比方:早上起床就赖在床上不想起床的惯性。别人也喊了很久,喊不出来。惯性保持得很好。如果班主任来了,听到进来之前有脚步声,一翻身就起身跑。现在惯性已经维持不了了,已经被强行改变了)
强化:由于质量越大,惯性越大。 当用同样大的力改变不同质量物体的运动状态时,质量较大的物体较难改变,质量较小的物体较容易改变。
(“地球吸引苹果的力”和“苹果吸引地球的力”是大小相等的相互作用力,因此,地球对苹果的运动状态的改变非常明显,而苹果却很难改变地球的运动状态,狮子容易抓牛,还是兔子容易抓?用自己的惯性分析:牛和兔子哪个惯性大,谁的运动状态不容易改变)
问题3:关于:牛顿第一定律:“运动的物体在不施加力的情况下保持匀速直线运动。”
如何确定检修的速度和方向?
说明:无力作用时对应速度的速度和方向
例1:物体向东移动1m/s,向南转动2m/s,然后向西转动5m/s(此时外力消失)。 物体将如何移动?
继续以5m/s的匀速直线向西移动。
例2:如图所示,小球从顶部沿弧线向下滑动。 当到达最低点O时,球上的所有外力消失。 球会沿着哪条路线移动? ()
A.1B.2C.3D.4
分析:首先消除两条曲线路径1和3(小球已经在运动,无力只能保持匀速直线运动)。 小球在O点的速度方向为2牛顿第一定律,因此只能沿着路径2.做匀速直线运动。
强化:上图中,在现实生活中,小球到达O点后会沿着哪条路径运动?
分析:当球到达O点时,运动方向恰好是水平的。 当它离开O点并失去支撑时,在垂直向下的重力(力与运动方向不一致)的作用下,球的运动状态(运动方向)会向下改变。 ,排除路径1和2。由于惯性球同时保持向前移动,路径4被排除,所以现实生活中应该是路径3。
3、惯性的利用及危害:
例1:当一个人站在火车上跳起来时,(1)如果火车匀速行驶,它会落在()上; (2)如果火车减速,它将降落在()处; (3) 如果火车向左加速,它将降落在()...
例2:乘坐汽车时,加速(起步)时,人向()方向坠落; 减速(制动)时,人朝()方向坠落; 当向左加速时,人向()方向坠落……
安全带和安全气囊的使用
例3:飞机是否提前运送救灾物资? 直接上面? 延迟交货?
例4:如果你在高铁上向地上的熟人扔一个西瓜,会发生什么?