第八章 运动和力 第1节 牛顿第一定律和惯性 (第2课时 惯性)
这定律的得出是通过什么科学方法得到的? 牛顿第一定律告诉了我们什么? 复习 这定律的得出是通过什么科学方法得到的? 牛顿第一定律告诉了我们什么? 该定律无法用实验直接证实, 是通过实验推理得来的. 惯性的理解
如图所示,做伽利略实验时,每次做实验都用同一小车,从同样高的斜面上运动下来,使它在三种平面上开始运动时的速度相同,则下列有关这个实验的说法中错误的是( ) A、在同样条件下,小车受到的阻力越小,它前进得就越远 B、小车受到的阻力越小,它的速度减小得就越慢 C、小车的速度减小是由于受到了阻力 D、这个实验直接得出了牛顿第一定律 D
C 练习: 一颗弹珠在水平桌面上滚动,当它刚刚离开桌面时,假如所受的一切外力都消失,那么它将( ) 一颗弹珠在水平桌面上滚动,当它刚刚离开桌面时,假如所受的一切外力都消失,那么它将( ) A、立即停止运动 B、沿竖直方向匀速直线运动 C、沿水平方向匀速直线运动 D、做曲线运动往下掉 C
为什么物体不受外力就保持静止或匀速直线运动状态,而没有出现其他的运动情况呢?
保持静止或匀速直线运动状态,这是物体的一种性质,就像物体有质量一样,谁也不能改变它,人们把物体的这种性质叫做惯性。
一切物体都具有保持原有的速度大小和运动方向的性质。这种性质就是惯性。 惯性: 一切物体都具有保持原有的速度大小和运动方向的性质。这种性质就是惯性。 牛顿第一定律也叫惯性定律。 无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。
一切物体都具有保持静止或匀速直线运动状态的性质。
实验1 运动的物体具有惯性。 如图,向右拉动小车,当小车受阻碍而停止运动时,车上的木块为什么会向右倾倒? 小车上的木块原来随小车一起向右运动;小车由于受到阻碍突然停止运动;小车上的木块由于惯性仍然要向右运动;但因为木块下部受到小车的摩擦力而静止,于是木块会向右倾倒。 运动的物体具有惯性。
实验2 如图,用手指向下猛击纸条,使纸条抽出,可笔套依然不动,这是为什么? 静止的物体具有惯性。
实验3 如图,用手指弹击卡片,卡片上的鸡蛋为什么不跟着飞出? 静止的物体具有惯性。
实验4 如图,在杯子中盛满水,突然急速拉动杯子,会看到什么现象?为什么呢? 液体具有惯性。
一切物体保持运动状态不变的性质,叫做惯性。(即静止或匀速直线运动状态) 二、惯性 一切物体保持运动状态不变的性质,叫做惯性。(即静止或匀速直线运动状态) 下列各问中的物体的惯性如何体现? (1)静止在桌面上的书? (2)正在以10m/s速度运动的汽车? (3)一个正在加速的汽车,某时刻的速度是5m/s.
一切物体在任何情况下都具有惯性,惯性是物体固有的一种属性。 讨论:要想击中地上的目标,飞机应当飞到目标上空再投弹,还是提前一段距离?为什么?
2、惯性:物体具有保持原来静止状态 或匀速直线运动状态不变的性质,叫 惯性。 (一切物体都具有惯性,惯性是物体的一种固有属性。 惯性与物体的运动状态形式无关,与物体的受力情况无关 。 惯性只与质量有关,质量大的物体惯性大。 惯性没有方向。 物体受外力作用时,惯性表现为改变其运动状态的难易程度。)
惯性和牛顿第一定律(惯性定律)的区别和联系: 牛顿第一定律是描述物体不受外力时所遵循的运动规律,是有条件的,即只有物体在不受外力时才遵守;而惯性是物体的一种属性,与物体是否受力、运动状态等一切外在因素无关,任何时候都存在。 因为物体有惯性,所以在不受外力时才能保持匀速直线运动状态或静止状态,因此牛顿第一定律又称为惯性定律。
举例 请同学们分析生活中的惯性现象。
三、惯性现象的分析
解释方法: 1、交待研究对象原状态。 2、物理过程(突然发生的情况) 3、研究对象由于惯性要保持原状态
惯性现象的应用与防止
一 切物体在没有受力的作用时,总保持__________ 或 ________________________. 静止状态 一、牛顿第一定律 一 切物体在没有受力的作用时,总保持__________ 或 ________________________. 静止状态 匀速直线运动状态 二、惯性 物体保持原有运动状态不变的特性叫________.牛顿第一 定律也叫____________. 惯性 惯性定律
解析:惯性是一切物体都具有的一种属性,而且惯性的大小 只与物体的质量有关,与物体的运动状态和是否受力等都是无关 [例题1。]关于惯性,下列说法正确的是( D ) A.物体速度大时惯性大 B.静止的物体没有惯性 C.物体运动状态改变时,惯性也随之改变 D.一切物体都有惯性 解析:惯性是一切物体都具有的一种属性,而且惯性的大小 只与物体的质量有关,与物体的运动状态和是否受力等都是无关 的.物体的速度有大小,只是表明它的运动状态有不同,不是表 明惯性的大小,要判断一个物体惯性的大小,只须判定它的质量 大小即可;关于物体有无惯性,则完全是一种错误提法,因为有 物体存在,它就有惯性,因此 A、B、C 三个选项都是错误的.
【例2】下列说法正确的是 [ ] A.物体不受力作用就一定静止. B.物体不受力作用就一定是匀速直线运动. C.物体受力才能运动. D.以上说法都是错误的. D 【分析】牛顿第一定律指出,物体不受外力作用时,物体将保持静止或匀速直线运动.说明物体可以有两种表现状态,同时也说明物体不受力时也能运动,力不是维持物体运动的原因.
B 例3. 关于力和运动的关系,下列说法正确的是( ) A.物体受力才会运动 B.力使物体的运动状态发生改变 例3. 关于力和运动的关系,下列说法正确的是( ) A.物体受力才会运动 B.力使物体的运动状态发生改变 C.停止用力,运动的物体就会停止 D.力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因 解析: ①明确力和物体的运动无关,力只与物体运动状态的改变有关。 ②物体保持静止或匀速直线运动状态,是物体不受力时的运动规律,并不是力作用的结果。
【例4.】用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动,当绳子突然断裂,小球将 [ ] A.保持原来的圆周运动状态. B.保持绳断时的速度作匀速直线运动. C.小球运动速度减小,但保持直线. D.以上三种都有可能. 【分析】原来小球受绳拉力作用在作圆周运动,当绳子突然断裂,小球在光滑水平方向上就没有再受到力了,因此小球将保持绳断时刻的速度大小和方向而运动. 【解答】B.
例5. 一个物体做匀速直线运动,突然受到一个外力的作用,它的运动状态是否一定会改变? 解析: 物体原来的运动状态是匀速直线运动,对应的受力情况是"不受力"或"受合力为零"。在此基础上再施加给此物体一个外力,此时物体受合力一定不为零,物体的运动状态一定会发生改变。
课堂练习 惯性 他会往车行驶的____________方向倾倒;向北行驶的汽车突 然向西拐弯时,车上的乘客会向__________倾倒. 1.当汽车突然起动的时候,由于乘客具有____________, 他会往车行驶的____________方向倾倒;向北行驶的汽车突 然向西拐弯时,车上的乘客会向__________倾倒. 惯性 相反 东 2.沿水平方向匀速飞行的轰炸机,要击中地面目标,应在 _______________________(填“目标正上方”或“到达目标上 方前”)投弹. 到达目标上方前
3.静止的物体,如果它所受的一切外力同时消失,那么它 将( D ) A.立即运动 B.速度先变大,后变小 C.做匀速直线运动 D.静止 解析:一切物体在不受外力作用时将保持静止状态或匀速 直线运动状态;静止的物体,当外力突然全部消失后,自然保 持静止状态.
4.自行车骑得太快,容易造成交通事故,这是由于( C ) A.运动快,所以惯性大,因此难停下来 B.刹车时产生的惯性不够大,所以难停下来 C.由于惯性,即使紧急刹车,也需要向前运动一段距离才 能停下来 D.刹车时来不及克服惯性,所以难停下来 解析:本题根据概念辨析法解题.因为惯性是物体本身的 一种特性,只与质量大小有关,而与物体的运动快慢,与是否 刹车均无关,所以由于惯性,即使紧急刹车,也需要向前运动 一段距离才能停下来,故选 C.
5.人们有时要利用惯性,有时要防止惯性带来的危害.下 列事件中为了防止惯性带来危害的是( B ) A.为了节能,公交车进站时提前关闭发动机,让车缓缓进站 B.汽车在市区要限速行驶 C.锤头松了,敲击一下尾部,使锤头套紧 D.跳远时快速助跑 解析:惯性是一切物体都具有的性质.生活中物体具有的 惯性有利也有弊.A 选项,提前关闭发动机,可利用汽车的惯 性向前行驶一段距离;B 选项中,市区内人多、车多,高速行 驶的汽车由于具有惯性很容易造成事故,所以要限速行驶,属 于防止惯性带来的危害;C、D 都是利用了惯性.
①一切物体在任何情况下都有惯性,不受力和静止的物体 也具有惯性. ②惯性由物体______决定,__________________.不能说 质量 质量越大,惯性越大 速度越大,惯性越大,惯性与速度无关. ③惯性是物体的固有属性,______,不能说“受到惯性作 用”,应该说“具有惯性”. 不是力
本节课总结 惯性 (1)定义:物体保持_________________的特性叫惯性.牛 原有运动状态不变 惯性定律 顿第一定律也叫____________. 惯性定律 (2)利用:利用惯性使锤头套紧;用力拍打衣服,可以把灰 尘拍掉;跳远运动员起跳前要助跑. (3)交通事故的防止:限制车速;保持车距;禁止超载;系 好安全带、安装安全气囊.
小结 一、牛顿第一定律的内容: 二、惯性:物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。 一切物体在任何情况下都具有惯性,惯性是物体固有的属性。 三、 惯性现象及解释 惯性与牛顿第一运动定律的区别。 惯性:物体的性质.没有任何条件,一切物体都有惯性。 牛顿第一定律:在不受力条件下,物体的运动规律。 小结