
阻力對物體運動的影響牛頓第一定律慣性
1. 推測運動物體停止運動的原因下面是用頻閃照相機記錄的足球的運動過程,頻閃照相機每隔0.2 s 閃拍一次。
2. 探究阻力對物體運動的影響
特別提醒挖掘隱蔽條件推測現(xiàn)象原因:足球受到地面的摩擦力,是一個隱蔽的條件,發(fā)現(xiàn)這個條件,是正確推測足球停下來原因的基礎。
設計實驗(1)實驗裝置:如圖1 所示。
(2)實驗方案:讓小車從斜面頂端滑下,到達水平面時,具有了速度;小車在粗糙程度不同的水平面上滑動,受到不同的阻力,最后靜止在水平面上的不同位置。
(3)實驗方法① 控制變量法:影響小車在水平面上滑行距離的因素有小車在水平面上運動的初速度、小車在水平面上受到的阻力,為了探究阻力對小車運動的影響,實驗時必須控制小車在水平面上運動時的初速度相同,改變小車在水平面上受到的阻力。
② 轉換法 :小車速度減小的快慢,用在水平面上滑行的距離表示。小車在水平面上滑行的距離越遠,說明小車速度減小得越慢。
●保證小車在水平面上運動時的初速度相同的方法:讓同一小車從同一斜面上的同一高度由靜止滑下?!窀淖冃≤囁茏枇Φ拇笮〉姆椒ǎ焊淖兯矫娴拇植诔潭取?br/>深度理解自然規(guī)律中,若條件相同,則結論相同。小車從斜面上滑下,到達水平面時,獲得了速度。影響小車到達水平面的速度的因素有小車、斜面、下滑高度、開始的推動力等。當這些條件都相同時,小車下滑到水平面時的速度相同。
細節(jié)點撥“探究阻力對物體運動的影響”實驗中,自變量與因變量的確定:自變量是小車在水平面上受到的阻力,因變量是小車速度減小的快慢。接觸面的粗糙程度是影響自變量(阻力)的一個因素,而不是自變量。小車滑行的距離,反映了因變量(小車速度減小的快慢),而不是因變量。
實驗結論(1)初步結論:在其他條件相同時,水平面越光滑→小車受到的阻力越小→小車在水平面上運動的距離越遠→小車速度減小得越慢。(2)小車速度變化與所受阻力的關系:小車受到的阻力越小→小車速度減小得越慢。(3)科學推理結論:小車受到的阻力為零→小車速度不再減小→小車做勻速直線運動。
思想方法理想實驗法:(1) 一些物理現(xiàn)象,由于受實驗條件限制,無法直接驗證,需要進行實驗,再進行合理推理,才能得出結論,這種方法稱為理想實驗法,又叫實驗推理法。(2) “探究阻力對物體運動的影響”的實驗運用了理想實驗法;“探究真空不能傳聲”的實驗也運用了理想實驗法。
[中考·武漢] 某同學用如圖3 所示的實驗裝置探究阻力對物體運動的影響。(1)兩次實驗中讓同一輛小車從同一斜面、________________滑下,目的是使小車進入水平面的速度相同。
(2)由實驗可以看出,運動的小車所受的阻力______,向前滑行的距離變大。伽利略對類似的實驗進行了分析,并進一步推測:如果運動的物體受到的阻力______ ,則物體的速度就不會減小,物體將以恒定不變的速度永遠運動下去。
解析:木板接觸面較光滑,小車在木板上受到的阻力較小,滑行距離較遠,說明速度減小得慢;若運動的物體受到的阻力為零,則物體的速度就不會減小,物體將保持原來的速度永遠運動下去。
(3)兩次實驗中,小車在水平面上最終都會靜止下來,說明力可以改變物體的_________ 。
解析:小車在水平面受到阻力作用,從運動變?yōu)殪o止,說明力可以改變物體的運動狀態(tài)。
易錯提醒●實驗中,控制了三個相同——小車、斜面、下滑高度,才能實現(xiàn)小車剛滑到水平面上的速度大小相同?!駥嶒炛?,不能按照“木板表面→棉布表面”的順序分析,因為這樣只能得出“阻力越大,小車滑動的距離越短,速度減小得越快”的結論,而不能進一步推理得出物體不受阻力時的運動情況。
1. 內容:一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。2. 理解(1)適用物體:一切物體,該定律對所有的物體都適用。
(2)適用條件:不受力(3)運動狀態(tài):不受力的作用時
確實不受任何外力的作用物體所受外力的作用相互抵消
原來靜止的物體→保持靜止狀態(tài)原來運動的物體→保持勻速直線運動狀態(tài)
3. 說明:牛頓第一定律不是實驗定律,而是在大量經(jīng)驗事實的基礎上,通過推理抽象概括出來的,不能由實驗直接證明。
深度理解●力不是維持物體運動的原因,力是改變物體運動狀態(tài)的原因?!袢绻矬w運動狀態(tài)發(fā)生了改變,則物體一定受到了力的作用。
如圖4 所示,教室里懸掛的電燈處于靜止狀態(tài),如果掛繩斷裂的瞬間,電燈受到的重力突然消失,它將( )A. 加速下落B. 勻速下落C. 減速下落D. 保持靜止
解析:教室里懸掛的電燈處于靜止狀態(tài),如果掛繩斷裂的瞬間,電燈受到的重力突然消失,那么此時電燈不受任何外力,由牛頓第一定律可知,靜止的物體,在不受任何外力作用時,將保持靜止狀態(tài),故電燈將保持靜止。
1. 任何物體都有保持原來運動狀態(tài)不變的性質。(1)實例分析
易錯提醒解釋慣性現(xiàn)象時,不要出現(xiàn)下列語句:(1) 物體在慣性(慣性力) 的作用下;(2) 物體受到慣性作用;(3) 這時物體失去慣性;(4) 慣性力大于阻力。
(2)結論:無論運動的物體,還是靜止的物體,都有保持原來運動狀態(tài)不變的性質。2. 慣性(1)概念:任何物體都有保持原來的靜止或勻速直線運動狀態(tài)的性質。
(2)理解① 普遍性:一切物體在任何情況下都具有慣性。慣性是物體所固有的一種屬性。② 大小的決定因素:慣性大小只與物體的質量有關,與物體的位置、運動狀態(tài)等無關。(3)慣性的利用與預防① 利用慣性的實例:如體育運動中的跳遠、扔鉛球等。② 預防慣性造成危害的實例:如車內裝頭枕和安全氣囊等。
思考方法辯證法:分析事物時應該運用一分為二的觀點,從利與弊、好與壞兩個方面來分析。慣性在生產(chǎn)、生活中既有有利的一面,也有有害的一面。對于有利的一面我們要多加運用,對于有害的一面我們要想辦法預防。
下列情景中,利用了慣性的是( )A. 剎車時人會向前傾B. 開車時系好安全帶C. 跳遠時助跑D. 賽跑越過終點后會向前跑一段距離才停下
技巧點撥辨識慣性的利用和預防:(1) 需要慣性帶來的結果→利用慣性。(2) 預防慣性帶來的結果→預防慣性。
解析:剎車時,人由于慣性會向前傾,可能會被撞傷;開車時系安全帶,是為了防止人由于慣性而被撞傷;跳遠時助跑,靠慣性在空中繼續(xù)前進,以提高成績;賽跑時越過終點后,人由于慣性會繼續(xù)向前運動,綜上所述,C 選項符合題意。
沾上灰塵的衣服,用手輕輕拍打幾下,就干凈多了。小剛用下面的四句話解釋了這一過程。①灰塵與衣服分離落向地面,衣服變干凈了。②一只手拿著沾有灰塵的衣服,用另一只手輕輕拍打。③灰塵由于慣性,繼續(xù)保持原來的靜止狀態(tài)。④衣服受力后運動狀態(tài)發(fā)生改變,由靜止變?yōu)檫\動。這四句話最合理的排列順序是( )A. ②③④① B. ③①④②C. ④①②③ D. ②④③①
解析:一只手拿著沾有灰塵的衣服,用另一只手輕輕拍打,衣服由于受到手的作用力由靜止變?yōu)檫\動,而衣服上的灰塵由于慣性要保持原來的靜止狀態(tài),灰塵和衣服就會分離,灰塵由于重力的作用就會落向地面,衣服就變干凈了,故這四句話最合理的排列順序是②④③①。
歸納總結慣性現(xiàn)象分析步驟:
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