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第七章 運動和力
第3節 課時1 牛頓第一定律
1.通過實驗探究阻力對運動的影響。
2.理解牛頓第一定律的含義。
反方： 滑板車滑行時，狗狗沒有蹬地，車還繼續前進。說明物體運動不需要力來維持。車停下來是因為受到阻力的作用。
正方：玩滑板車時，狗狗不蹬地，車最終會停下來。說明物體運動需要力來維持。
開動腦筋
你認為誰的觀點正確？
生活中還有許多類似滑板車的現象。
運動和力之間到底是什么關系呢？
知識點一：運動和力的關系
兩千多年以前，古希臘學者亞里士多德認為：要使一個物體持續運動，就必須對它施加力的作用。如果撤銷這個力，物體就會停止運動。
——力是維持物體運動的原因
這一觀點在人類歷史上統治了近一千七百年。
伽利略
——維持運動不需要力
意大利科學家伽利略對亞里士多德的觀點提出了懷疑，并做了一個“理想實驗”進行了反駁。
這一觀點認為：運動之所以會停下來，是因為受到了阻力的作用。
哪個觀點正確？
維持運動需要力嗎？
斜面實驗
忽略摩擦力
從斜面相同的高度滑下
保證鋼柱獲得相同的末速度
實驗結論：力不是維持物體運動的原因
以“理論推理”的方式作出“理想實驗”得到的
探究阻力對物體運動的影響
以小車為例，盡量減小力對小車運動的影響，看小車運動的情況。（怎樣使小車運動更遠？）
相同的小車、小車開始運動速度相同
表面不同即阻力不同
控制變量法、理想實驗法、科學推理法等
（同一斜面、從同一高度靜止開始下滑）
實驗設計思路：
相同條件：
不同條件：
木板、小車、棉布、毛巾、斜面
實驗器材：
實驗方法：
從相同高度釋放 → 進入水平面時速度相等
移動距離：S1＜S2＜S3
粗糙度：毛巾＞木板＞玻璃
結論：越粗糙，移動距離越短
越光滑，移動距離越大
力和運動的關系：
力不是維持物體運動的原因
力可以改變物體的運動狀態
實驗次數 表面材料 阻力大小 滑行距離 速度變化快慢
1 毛巾
2 棉布
3 木板
推理 玻璃
推理 某材料
推理想象 理想平面
最大
最快
較大
較長
較快
較小
長
較慢
最小
最長
最慢
最最小
最最慢
最最長
無阻力
無限長
不變
最短
結論：表面越光滑，小車運動的距離越長，這說明小車受到的阻力越小，速度減少得越慢。
推理：如果表面絕對光滑，小車受到的阻力為零，小車將以恒定不變的速度運動下去。
力和運動的關系：
力不是維持物體運動的原因
力是改變物體的運動狀態的原因
在同一斜面的同一高度
同一小車從靜止下滑
到達斜面底端速度相同
棉布表面
木板表面
比較小車滑行的距離
控制變量法
轉換法
回顧實驗
足夠光滑
如果物體受到的阻力為零，速度就不會減小，物體將以恒定不變的速度永遠運動下去，即勻速直線運動。
靜止
物體
不受力
保持靜止
設想一下，如果我們有足夠光滑(沒有任何阻力)的水平面，小車的運動情況如何？
如果物體受到的阻力為零，速度就不會減小，物體將以恒定不變的速度永遠運動下去。
分析類似實驗
總結伽利略等人的研究成果
一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態
（牛頓第一定律）
進一步推測
知識點二：牛頓第一定律
一切物體總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。
1.“一切”適用于所有物體。
2.“總”一直、不變。
定律解讀
4.牛頓第一定律是在大量經驗事實的基礎上，用推理的方法概括出來的。不能用實驗直接證明。
3.“或”指物體不受力時，原來靜止的總保持靜止，原來運動的就總保持原來的速度和方向做勻速直線運動。兩種狀態必有其一，不同時存在。
5.牛頓第一定律說明了力和運動的關系：力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態的原因。
理想實驗法
說明：力是改變物體運動狀態的原因，不是維持物體的運動的原因。
內容：一切物體總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。
牛頓第一定律
意義：是在大量的實驗基礎上，經過推理而得出的。
1．下列物體運動過程中，物體運動狀態不發生改變的是（　　）
A．小朋友正在蕩秋千
B．雨滴從空中豎直勻速下落
C．關閉發動機后，正在向前滑行的汽車
D．月球繞地球轉動
B
2. 關于牛頓第一定律的理解，下列說法正確的是（　 ）
A．牛頓第一定律是通過想象與實驗得出來的
B．物體只要運動，就一定受到力的作用
C．不受力的物體，只能保持靜止狀態
D．如果物體不受到力的作用，原來運動的物體將保持原有的速度一直做勻速直線運動
D
3．如圖是探究“阻力對物體運動的影響”的實驗裝置示意圖，實驗中該同學先后三次將同一木塊放在同一斜面上的同一高度，然后分別用不同的力推了一下木塊，使其沿斜面向下運動，逐漸減小水平面的粗糙程度，觀察木塊移動的距離，從而得出力和運動的關系。
（1）實驗中，斜面的作用是：　 　。實驗探究中阻力的大小是通過　 　來顯示的；實驗探究中，有一個相同的操作步驟是讓小車從斜面的同一高度滑下。這一操作的目的是　 　。
使木塊獲得一定的速度
木塊在水平面上移動的距離
使木塊到達水平面時的速度相同

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