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1、力与运动7.1科学探究：牛顿第一定律这是同学们熟悉的生活中骑自行车、这是同学们熟悉的生活中骑自行车、玩滑板车的玩滑板车的现象现象 自行车、滑板车自行车、滑板车为什么能够前进？为什么能够前进？在前进的过程中，当我们停止力时，能够立即停下来吗？在前进的过程中，当我们停止力时，能够立即停下来吗？情景引入：观察你同意谁的观点呢？今天我们一起学习这方面的知识。玩滑板车时，人不蹬玩滑板车时，人不蹬地，车最终会停下来。地，车最终会停下来。说明物体运动需要力说明物体运动需要力来维持。来维持。滑板车滑行时，人没滑板车滑行时，人没有蹬地，车还继续前进。有蹬地，车还继续前进。说明物体运动不需要说明物体运动不需要力来
2、维持。力来维持。在历史上，人们对物体的运动是否需要力，存在下面的两种观点。在历史上，人们对物体的运动是否需要力，存在下面的两种观点。观点一观点二情景引入：思考小朋友玩滑板车滑冰运动路上奔跑的汽车滑雪运动一、阻力对物体运动的影响以上例子说明物体要怎样才能运动起来？这说明力和物体运动运动有什么关系？答：物体受力才会运动，不受力运动就会停止。这是真的吗？物体运动真的要力来维持吗？【情景】列车进站后，关闭发动机后虽然继续前行，但然后会慢慢停下来，火车为什么会停下来呢？摩擦力致汽车停下来。？实验：探究阻力对物体运动的影响实验步骤：将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车滑行的距离；去掉
3、木板上的棉布，再次让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车滑行的距离。(控制变量法)实验器材：斜面、木板、棉布和小车结论：平面越光滑，受到的阻力越小，小车运动的距离越远，速度减小得越慢。如果没有摩擦力，物体会一直运动下去。古希腊哲学家亚里士多德说：“力是维持物体运动的原因”他认为物体只有在外力的推动下才能运动，外力停止，运动也停止。伽利略提出了质疑：物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力，如果没有摩擦力物体会一直运动下去。二、牛顿第一定律球沿斜面向下滚时，它的速度增大球沿斜面向上滚时，它的速度减小伽利略推论：球沿水平面滚动时，它的速度应不增不减了解伽利略对光滑斜面的实
4、验物体的运动不需要力来维持伽利略理想实验实验示意图（教材图7-3）运动物体如果不受其它物体的作用，其运动会是匀速的，而且将会永远运动下去。信息窗教材引入1.牛 顿 第 一 定 律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。2.牛 顿 第 一 定 律 的 理 解（1）牛顿第一定律表明，力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即：物体不受力，运动状态不会改变；物体运动状态改变必定受力。（2）“没有受到力的作用”包含两层意思：一是该物体确实没有受到任何力的作用，这是一种理想情况，实际上，不受任何力作用的物体是不存在的；二是该物体所受合外力为零，它的作用效果可以等效为
5、不受任何外力时的作用效果。（3）“总保持静止或匀速直线运动状态”是指：物体不受外力时，原来静止的物体将永远保持静止状态；原来运动的物体将永远做匀速直线运动；如果原来的运动状态不清楚，这两种情况都有可能。从牛顿第一定律可以知道，如果物体不受力的作用，原来静止的物体要一直保持静止状态；原来运动的物体将保持其速度一直运动下去。当汽车急刹车时，人会向前倾。当汽车刹车时，人的脚部与车厢接触停止运动，但是人体的上部分仍要保持它原来的运动状态，所以会向前倾。下面一起分析生活中与此有关的现象。三、惯性如图所示，把一个鸡蛋放在硬纸板上，硬纸板放在杯口上。当快速水平弹动硬纸片时，硬纸片飞出，但是静止的鸡蛋要保持它
6、原来的静止状态，鸡蛋会落入水杯中。用手快速水平弹动硬纸片时，发现硬纸片上的鸡蛋没有跟着纸片运动，而是落入水杯中。运动员投篮时，当把篮球投出后，篮球继续向前飞。当把篮球投出后，篮球离开手时，仍要保持它原来的运动状态（离开手时的速度），所以会继续向前飞。牛顿第一定律也叫惯性定律。物体不受力的作用时，为什么会保持原来的静止状态或运动状态呢？原来，这是物体固有的一种性质。一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。想一想惯性是物体本身的一种属性。物体的运动状态不变，即指物体静止或匀速直线运动状态。一切物体在任何情况下都具有惯性。与物体的运动状态、跟物体受力情况、状态（固态、液态或气
7、态）等因素都无关。注意：惯性不是力。在解答问题时，只能说“由于惯性”、“具有惯性”。而不能说“受到惯性”、“由于惯性的作用”、“克服惯性”等，否则就将惯性和作用混为一谈。物体的惯性只与物体的质量有关，物体的质量越大，惯性越大。物体的惯性越大，理解为：物体的运动状态越难改变。相扑选手又称惯性男子惯性的大小火车的惯性比较大物体的惯性越大，静止的物体越不容易运动；运动的物体越不容易停下来。如图所示，拨动簧片，把小球与如图所示，拨动簧片，把小球与支座之间的金属片弹出时，小球并没有支座之间的金属片弹出时，小球并没有随金属片飞出。你能说说发生这一现象随金属片飞出。你能说说发生这一现象的原因吗？的原因吗？静
8、止的小球没有受到击打力的作用。有保持原有静止状态的性质，所以没有随金属片飞出，而是落入支座上的凹槽中。四、用惯性解释生活中的现象物体原有运动状态金属片和小球：静止用惯性解释有关现象的方法用惯性解释有关现象的方法受击打力作用物体的运动状态金属片受击打力的作用：由静止变为运动未受击打力作用物体的运动状态小球不受击打力的作用：保持静止在杯子中盛满牛奶，突然急速在杯子中盛满牛奶，突然急速向左拉动杯子，会看到什么现象？为向左拉动杯子，会看到什么现象？为什么？什么？牛奶向右洒出。因为牛奶开始处于静止状态，当杯子突然向左运动，牛奶具有惯性，仍要保持静止状态，所以牛奶会向杯子右侧洒出。跑动中的人，脚被绊住，为
9、什么会向前倒？跑动中的人，脚被绊住，为什么会向前倒？跑动中的人整个身体向前运动，当脚被绊住后停止运动，而上半身由于惯性，仍要保持原来的运动状态，继续向前运动，所以人向前摔倒。汽车突然刹车（或减速）当汽车刹车时，人的脚底由于与车厢间的摩擦而随车静止，人的上身由于惯性，会保持继续向前运动的状态，所以刹车或减速时，人会向前倾。汽车突然加速（或启动）当汽车从停止状态起动或加速时，人的脚底由于受到摩擦力而随着车加速向前运动，人的上身由于惯性，仍保持原来的静止状态，所以人会后仰。跳远时助跑锤头松动后，紧固锤头当用力使锤柄向下运动时，锤柄由于先于地面接触突然停止运动，锤头由于惯性而继续向下运动，从而使锤头向
10、柄的深部移动，与锤柄结合更紧密。助跑是为了获得更大的水平初速度和起跳角度，当人离开地面之后由于身体惯性将保持这个水平速度，在腾空时间相同时，起跳的水平速度越大跳的越远。惯性的利用投篮这些现象的共同特点是增加了物体脱离手时的运动速度，当物体离开手之后由于具有惯性，将保持这个速度运动下去，所以物体离开手时的速度越大，运动的越远。掷铅球投标枪 行驶的车辆在遇到紧急情况下刹不住车，最主要的还是由于惯行驶的车辆在遇到紧急情况下刹不住车，最主要的还是由于惯性，根据惯性定律可知，汽车刹车后，即使轮子不转了，但是由性，根据惯性定律可知，汽车刹车后，即使轮子不转了，但是由于惯性，汽车还会向前滑动一段距离，如果此
11、时前面有车子离得于惯性，汽车还会向前滑动一段距离，如果此时前面有车子离得太近，就会发生交通事故。太近，就会发生交通事故。车辆碰撞原因车辆碰撞原因防止惯性带来的危害为了人身安全，交通法规定：人们开车或坐车时，要系安全带，为了人身安全，交通法规定：人们开车或坐车时，要系安全带，车辆安装安全气囊等。车辆安装安全气囊等。汽车发生碰撞时，安全带把人固定在坐椅子上，防止飞出车外。汽车发生碰撞时，安全气囊会打开，保护人体与方向盘等部件撞击造成的伤害。卡车满载和空载时，哪个容易启动？哪个容易制动？战斗机投入战斗前要，往往要抛掉副油箱，为什么？卡车空载时，容易启动，也容易制动。因为空载时，卡车的质量小，惯性小，
12、运动状态容易改变。所以无论是启动还是制动更容易。战斗机投入战斗前抛掉副油箱，减小了飞机的质量，是为了减小飞机的惯性，使飞机的运动状态容易改变，提高灵活性。想一想力作用在物体上，并不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。物体的运动状态发生改变，是指物体不能保持静止状态或匀速直线运动状态。当出现下列情形之一时，就说物体的运动状态改变了。物体的速度大小发生变化；物体的速度方向发生变化；物体的速度大小或方向发生变化。知识拓展补充1关于惯性，下面说法正确的是（）A一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性B射出的子弹离开枪口继续高速前进，是因为子弹受到惯性的
13、作用C汽车关闭发动机后还能继续前进是由于汽车的惯性大于它受到的阻力D一切物体在任何情况下都具有惯性D2.如图（a）所示，木块与小车一起向右做匀速直线运动，某时刻观察到如图（b）所示的现象。由此可以判断（）A小车突然加速运动B小车突然减速运动C小车保持匀速运动D小车可能做加速、也可能做减速运动B3一个物体被竖直上抛至最高点时，如果突然失去一切外力作用，它将（）A静止 B匀速直线运动C竖直下落 D静止或匀速直线运动A4.下列现象中，利用惯性的是（）A.用力压吸盘使它贴在光滑的墙面上B.用力向下砸锤柄使锤套紧C.用力捏自行车的手刹使它停下D.用力拉弓使弓弯曲B5如图是探究“阻力对物体运动的影响”的实
14、验装置示意图，实验中该同学先后三次将同一木块放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推了一下木块，使其沿斜面向下运动，逐渐减小水平面的粗糙程度，观察木块移动的距离，从而得出力和运动的关系。（1）实验中，斜面的作用是：。实验探究中阻力的大小是通过 来显示的；实验探究中，有一个相同的操作步骤是让小车从斜面的同一高度滑下。这一操作的目的是 。使木块获得一定的速度木块在水平面上移动的距离使木块到达水平面时的速度相同（2）在实验操作中有一处明显的错误是 （不需解释错误的原因）。更正错误后进行实验，从实验中观察到，三次水平面上木块受到的阻力逐渐 （填“减小”或“增大。)（3）在上述实验观察分析的基础上，可以推测：如果阻力力减小为零，水平面足够长，那么木块在水平面上的速度既不减小，也不增加，运动方向也不发生变化，木块将 。分别用不同的力推了一下木块减小做匀速直线运动科学探究：牛科学探究：牛顿第一定律顿第一定律牛顿第一定律物体在不受力的作用时，物体将保持静止或匀速直线运动状态力力是改变物体运是改变物体运动状态的原因动状态的原因惯性惯性一切物体都具有一切物体都具有保持静止或匀速保持静止或匀速直线运动状态的直线运动状态的性质性质生活中的惯性现生活中的惯性现象象
