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《牛頓第一定律》運動和力的關(guān)系PPT

《牛頓第一定律》運動和力的關(guān)系PPT 詳細介紹:

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《牛頓第一定律》運動和力的關(guān)系PPT

第一部分內(nèi)容:課標(biāo)要求

1.知道伽利略的理想實驗及其推理過程,知道理想實驗是科研究的重要方法。

2.理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。

3.理解慣性的概念,會解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象。

... ... ...

牛頓第一定律PPT,第二部分內(nèi)容:自學(xué)新教材

一、理想實驗的魅力

1.填一填

(1)亞里士多德認為:必須______作用在物體上,物體才能運動;沒有力的作用,物體就要______在某個地方。

(2)伽利略的理想實驗

①斜面實驗:讓靜止的小球從第一個斜面滾下,沖上第二個斜面,如果沒有______,小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的______。減小第二個斜面的傾角,小球滾動的距離增大,但所達到的高度______。當(dāng)?shù)诙䝼斜面放平,小球?qū)⒂肋h______下去。

②推理結(jié)論:力______ (填“是”或“不是”)維持物體運動的原因。

(3)笛卡兒的觀點:如果運動中的物體沒有受到力的作用,它將繼續(xù)以______沿______運動,既不會停下來,也不會偏離原來的方向。

2.判一判

(1)亞里士多德認為力是維持物體運動的原因。(    )

(2)伽利略的理想實驗可以想辦法做到的。 (    )

(3)伽利略的理想實驗說明了力是維持物體運動的原因。 (    )

(4)笛卡兒認為若沒有力作用,物體的運動狀態(tài)不會改變。(    )

3.選一選

(1)關(guān)于伽利略的理想實驗,下列說法正確的是 (  )

A.只要接觸面“相當(dāng)光滑”,物體在水平面上就能勻速運動下去

B.這個實驗實際上是永遠無法做到的

C.利用氣墊導(dǎo)軌,就能使實驗成功

D.要使物體運動就必須有力的作用,沒有力的作用物體就靜止

(2)伽利略的斜面實驗可以證明(  )

A.要物體運動必須有力作用,沒有力作用的物體將靜止

B.要物體靜止必須有力作用,沒有力作用的物體就運動

C.物體不受外力作用時,一定處于靜止?fàn)顟B(tài)

D.力不是維持物體運動的原因

二、牛頓第一定律

1.填一填

(1)牛頓第一定律的內(nèi)容:一切物體總保持______狀態(tài)或______狀態(tài),除非作用在它上面的力迫使它______這種狀態(tài)。

(2)慣性:物體保持原來______狀態(tài)或______狀態(tài)的性質(zhì),牛頓第一定律也叫作______定律。

2.判一判

(1)牛頓第一定律是可以通過實驗驗證的。 (    )

(2)牛頓認為力的真正效應(yīng)總是改變物體的速度,而不僅僅是使之運動。 (    )

(3)牛頓第一定律說明一切物體都具有慣性。 (    )

(4)牛頓第一定律說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因。(    )

3.選一選

(1)下列關(guān)于牛頓第一定律的說法正確的是 (  )

A.牛頓第一定律是牛頓在前人工作基礎(chǔ)上研究得出的

B.牛頓第一定律是通過理想實驗方法得出的,可用實驗驗證

C.慣性是一種力,慣性定律與慣性的實質(zhì)相同

D.物體的運動不需要力來維持,但物體的運動速度決定了慣性的大小

(2)下列說法正確的是 (  )

A.靜止的物體一定不受力,受力的物體一定運動

B.物體運動狀態(tài)發(fā)生變化,則物體一定受力的作用

C.物體的運動需要力來維持,沒有力作用時物體就要停下來

D.物體運動狀態(tài)不變時,有慣性,運動狀態(tài)改變時沒有慣性

... ... ...

牛頓第一定律PPT,第三部分內(nèi)容:提升新知能

突破點一   對伽利略理想實驗的理解

[學(xué)透用活]

1.伽利略理想實驗的推論:一切運動著的物體在沒有受到外力的時候,它的速度將保持不變,并且一直運動下去。

2.理想實驗的意義

(1)伽利略理想實驗是以可靠的實驗事實為基礎(chǔ),經(jīng)過抽象思維,抓住主要因素,忽略次要因素,從而更深刻地揭示了自然規(guī)律。

(2)伽利略理想實驗是把實驗和邏輯推理相結(jié)合的一種科學(xué)研究方法。

[典例1] 理想實驗有時能更深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個理想實驗,如圖所示。下面是關(guān)于該實驗的步驟:

①減小第二個斜面的傾角,小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度。

②如圖為兩個對接的斜面,讓靜止的小球沿一個斜面滾下,小球?qū)L上另一個斜面。

③如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度。

④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,最后使它成為水平面,小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運動。

(1)請將上述理想實驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列____________(填寫序號即可)。

(2)在上述的設(shè)想實驗步驟中,有的屬于可靠的實驗事實,有的則是理想化的推論,請問步驟②屬于___________。

[解析] 理想實驗的思想方法:在實驗事實的基礎(chǔ)上,經(jīng)過合理的想象,獲取結(jié)論。針對題目所述的實驗步驟,正確的排列順序是②③①④,步驟②屬于可靠的實驗事實。

[對點練清]

1.[多選]下列說法正確的是 (  )

A.物體越重,重力加速度越大,下落的越快

B.亞里士多德研究自然規(guī)律的方法是實驗的方法

C.伽利略研究自然規(guī)律的方法是猜想和假設(shè),數(shù)學(xué)推理和科學(xué)實驗相結(jié)合的方法

D.理想斜面實驗是通過“合理外推”得出自由落體運動的規(guī)律的,并沒有直接驗證自由落體運動的規(guī)律

2.[多選]關(guān)于伽利略的理想實驗的敘述正確的是       (  )

A.這個實驗是憑空想象的

B.這個實驗雖然是想象的,但它得出的結(jié)論是可靠的

C.理想實驗是一種科學(xué)方法

D.理想實驗是一個純思維實驗,其正確性應(yīng)接受實踐的檢驗

突破點二   對牛頓第一定律的理解

[學(xué)透用活]

1.物體運動狀態(tài)變化(即速度的變化)的三種情景:

(1)速度的方向不變,大小變化。

(2)速度的大小不變,方向變化。

(3)速度的大小和方向同時發(fā)生變化。

2.對牛頓第一定律的理解

(1)揭示了力和運動的關(guān)系:

①力是改變物體運動狀態(tài)的原因(或者說力是使物體產(chǎn)生加速度的原因),而不是維持物體運動狀態(tài)的原因。

②物體不受外力時的運動狀態(tài):勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。

(2)揭示了一切物體都具有慣性。因此牛頓第一定律也叫慣性定律。

[典例2] 關(guān)于牛頓第一定律(慣性定律),下列理解正確的是(  )

A.向上拋出的物體,在向上運動的過程中,一定受到向上的作用力,否則不可能向上運動

B.汽車在運動過程中,速度大時的慣性一定比速度小時的慣性大

C.牛頓第一定律中提出的物體不受外力作用的條件是不可能達到的,所以這條定律可能是錯的

D.牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實進行分析的產(chǎn)物,不可能用實驗直接驗證

[規(guī)律方法]

力和運動的關(guān)系

(1)力的作用效果是使物體發(fā)生形變或運動狀態(tài)發(fā)生改變,而運動狀態(tài)的改變就意味著物體的速度發(fā)生了改變,物體具有加速度,因此,力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。

(2)力是改變物體運動狀態(tài)的原因,因此,物體運動狀態(tài)發(fā)生改變時必定受到不為零的外力作用。

[對點練清]

4.[多選]下列關(guān)于牛頓第一定律的理解正確的是        (  )

A.牛頓第一定律反映了物體不受外力的作用時的運動規(guī)律

B.不受外力作用時,物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)

C.在水平地面上滑動的木塊最終停下來,是由于沒有外力維持木塊運動的結(jié)果

D.飛跑的運動員,由于遇到障礙物而被絆倒,這是因為他受到外力作用迫使他改變原來的運動狀態(tài)

5.下列說法正確的是(  )

A.牛頓第一定律是科學(xué)家憑空想象出來的,沒有實驗依據(jù)

B.牛頓第一定律無法用實驗直接驗證,因此是不成立的

C.理想實驗的思維方法與質(zhì)點概念的建立一樣,都是一種科學(xué)抽象的思維方法

D.由牛頓第一定律可知,靜止的物體一定不受外力作用

... ... ...

牛頓第一定律PPT,第四部分內(nèi)容:訓(xùn)練新素養(yǎng)

一、上段還是下段的細繩先斷(核心素養(yǎng)之科學(xué)探究)

[選自魯科版教材P112“迷你實驗室”]

用細繩把一本較厚重的書扎一圈,然后將細繩的一端懸掛起來,另一端用手牽住(如圖)。

先迅速用力將細繩往下一拉,看細繩的哪一段先斷開。

再做一次,拉力逐漸加大,直到細繩被拉斷,看看又是細繩的哪一段先斷開。

比較兩次拉斷細繩的結(jié)果,想想這是為什么。

[提示] 當(dāng)迅速用力拉繩時,下段細繩先斷。原因是:由于書本比較厚重,慣性較大,其運動狀態(tài)難以改變,在迅速向下拉繩的瞬間,書本可以認為固定不動,上段繩的力沒增大,而此時下段細繩承受的力將比上段細繩承受的力大,因此,下段細繩將會先斷。

當(dāng)慢慢增大拉力時,由平衡知識可知,上段細繩承受的力為書的重力和手對下段細繩拉力之和,所以上段細繩的拉力總比下段細繩的拉力大,上段細繩一定先斷。

二、勻速直線運動的演示(核心素養(yǎng)之科學(xué)探究)

[選自魯科版教材P111“實驗與探究”]

伽利略與笛卡兒的觀點皆基于理想情況,在現(xiàn)實中很難實現(xiàn)。下面我們通過氣墊導(dǎo)軌來演示在可忽略阻力情況下物體的勻速直線運動。如圖所示,用氣泵給氣墊導(dǎo)軌充氣,氣體從氣墊導(dǎo)軌的小孔中噴出,在滑塊與導(dǎo)軌間形成空氣薄層——氣墊。這樣,滑塊在氣墊上滑動時受到的阻力很小,可忽略不計。將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平,給滑塊一個初速度,使其運動起來。利用光電門和電子計時器測出滑塊在運動過程中的速度幾乎不變。可見,水平方向雖沒有外力作用,但滑塊能保持勻速直線運動。

利用氣墊導(dǎo)軌可以演示滑塊在運動過程中的速度幾乎不變,你從中可以得出什么結(jié)論?

[提示] 物體的運動并不需要力來維持,或者說力不是維持物體運動的原因。

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