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牛顿第一定律

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我们第八章8.0《运动和力》主要研究运动和受力间的关系,这就不得不提8.1《牛顿第一定律》。

什么是牛顿第一定律?如何验证牛顿第一定律?惯性又是指的什么?这是我们本节要探究的主要内容。

牛顿第一定律

滑板车与牛顿第一定律

滑板车沿着水平方向运动时,如果我们不再蹬地,它最终会停下来。

汽车在公路上形式,如果把油门彻底松下来(内燃机不再提供动力),汽车最终会停止运动。

这都反映了运动和力之间关系。运动和力之间有哪些规律,牛顿第一定律的内容到底是什么,别着急,下面我们从阻力来出发,来逐步探究牛顿第一定律。

阻力对运动的影响

自古以来,很多人都认为,如果一个物体要持续运动,那么必须对它施加力的作用。如果这个力消失,物体迟早会停下来。

实际情况是这样的吗?意大利物理学家伽利略通过实验结合科学推断,得出这样的结论:

物体的运动并不需要力来维持。运动的物体,之所以会停下来,是因为受到了阻力的作用。

伽利略的结论正确吗?我们通过实验《阻力对物体运动的影响》来研究这一问题。

阻力对物体运动的影响

验证牛顿第一定律的实验

采用如图所示的小车滑行实验,来观测阻力对物体运动的影响,探究阻力对运动的影响行为。

第1种情况,将毛巾铺在水平木板上,小车从斜面顶端滑下,在毛巾上滑动,观测小车滑行的距离。

第2种情况,将毛巾换成棉布,小车从斜面顶端滑下,在棉布上滑动,观测小车滑行的距离。

第3种情况,将棉布去掉后,小车从斜面顶端滑下,在木板上滑动,观测小车滑行的距离。

实验的结论是:阻力越小,小车滑行的距离越远;即越难停下来。

我们再在木板上涂上润滑油,摩擦力就更小了,小车会滑行的更远。

我们考虑一种极限的情况,如果木板上没有阻力了,绝对的光滑,那么小车会如何运动呢?显然,会运动的距离特别特别远,即永远不停下来。

牛顿第一定律

伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:

如果物体受到的阻力为零,速度就不会减小,物体将以很定不变的速度永远运动下去。

牛顿

英国物理学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了一条重要的规律:

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。这就是著名的牛顿第一定律。

牛顿第一定律基于大量经验事实,经受住了大量的实践检验,成为公认的物理学基本定律之一。

惯性

从上述牛顿第一定律可以看出,如果物体不受力的作用,原来静止的物体还会静止;原来运动的物体还会继续运动下去。

一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性

比如,高速运行的火车很难立刻停下来,这是因为它有维持原来高速运动的性质,即惯性。

惯性的验证:敲棋子

再比如,用钢尺敲击棋子,上面的棋子并不会被打飞,而是落回原来的下方棋子上,这也是因为惯性。

再比如,跳远运动员想跳得更远,会在起跳前快速助跑,这就是利用了自身惯性。

惯性与牛顿第一定律息息相关,因此牛顿第一定律也被称为惯性定律。

牛顿第一定律十问

1.伽利略的斜面实验。(1)三次实验小车都从同一高度斜面顶端滑下的目的是:       。(2)实验的出的结论是       。(3)伽利略的推论是在理想情况下,如果表面绝对光滑,       

2.牛顿第一定律:牛顿总结了伽利略、笛卡尔等人的研究成果,得出了牛顿第一定律,其内容是       

3.惯性:(1)定义:       叫惯性。(2)说明:惯性是物体的一种              都有惯性,惯性的大小与       有关,与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等无关。

4.原来静止的汽车突然开动时,车上的乘客会向       倾倒,原来运动着的汽车突然刹车时,车上的乘客会向       倾倒;沿直线运动的汽车突然向右转弯时,车上的乘客会向       倾倒,发生这些现象的原因都是       

5.在匀速前进的高铁上,小明突然向上蹦了一下,他落地时的位置在为起跳前位置的       

6.在平稳行驶的汽车里悬挂一小球,当小球突然向汽车行驶的反方向摆动,说明汽车正在       前进。

7.在一两表面光滑的平板小车行,放有质量分别为m1、m2的两个小球,随车一起做匀速直线运动。当车突然停止运动(设车无限长,其他阻力不计),则两小球       

8.为了避免惯性的危害,在公路上的汽车要保持一定的       ,还要限制车的       ;在开动的列车上跳到地面时,为了减小惯性的危害,人要       来避免摔倒。

9.在春节联欢会上,主持人出了这样一道题:在铺有桌布的圆桌上放着一些装有瓜子、水果等食品的盘子,要求不许移动这些盘子而将桌布撤下来,你的做法是       ,原理是       

10.我国交通规则规定,在公路上行驶的汽车驾驶员必须系上“安全带”,这和物理知识       有关,不系“安全带”的危害是       

答案:

1.保证小车开始沿着平面运动的速度相同   在同样条件下,平面越光滑、小车前进得越远,速度减小的越慢   物体将以恒定不变的速度永远运动下去

2.一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态

3.一切物体都有保持原来运动状态不变的性质   基本属性   一切物体在任何情况下   质量

4.后   前   左   物体具有惯性

5.同一位置

6.加速

7.不会相撞

8.速度   距离   以和列车相同的速度奔跑

9.将桌布快速抽出   由于抽出桌布的速度快,由于惯性,水果盘要保持原来的静止状态,不会随着桌布掉下来。

10.惯性   当行驶中遇到突发事件突然刹车时,车与人体下部都因受力而突然停止,而人体上部由于惯性,要保持原速度向前冲,如果不系安全带,就会造成伤害,所以开车和坐车时要系安全带来减少伤害。

参考文献

初中物理知识点总结

http://chuzhongwuli.com

本文内容与物理知识体系关系

初二下学期物理知识点→8.0《运动和力》→8.1《牛顿第一定律

关键词:牛顿第一定律;牛顿;惯性

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