初中科学浙教版（2024）八年级上册（2024）第2节 运动与相互作用完美版课件ppt

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科学观念：科学观念：知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论；知道理想实验是科学研究的重要方法；能叙述牛顿第一定律的内容；确认力并不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因；科学思维：学习“归纳推理”这一科学方法；学会应用实验方法来研究物理问题；探究实践：探究阻力对物体运动的影响，具有初步观察能力、逻辑推理能力和科学想象能力；培养和提高实验设计与操作、现象描述、总结归纳等能力；态度责任：通过对牛顿第一定律得出过程的体验 ，感受科学成果往往是多人智慧的结晶；培养实事求是的科学态度。
力能改变物体的运动状态。那么，物体的运动是否一定需要力来维持？力是怎样改变物体运动状态的？ 对于这些问题，2000多年前就有人进行了研究。
一、运动和力关系的研究1、2000多年前，亚里士多德（古希腊）的研究： （1）主要观点：他认为必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要停下来。例如用力推车车子前进，停止用力车子就停下来。 （2）依据：对生活中现象进行观察后总结出来的。 （3）结论：物体的运动需要力来维持。 （4）评析：“用力推车车子前进，停止用力车子就停下来”，他忽视了在推车过程中摩擦力的作用，而仅仅关注到推力。
2、400多年前，伽利略（意大利）的研究： （1）伽利略的实验研究： 伽利略设计了斜面实验来探究力与运动的关系。他先在倾角较小的斜面上进行实验，他让小球从斜面上某一高度滚下，然后观察小球在另一个对接斜面上的运动情况。通过不断改变斜面的倾角进行多次实验，发现如果没有摩擦力，小球将上升到原来释放的高度。
（2）伽利略的实验结论： 物体的运动并不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。也就是说，当物体不受外力或者所受合外力为零时，物体将保持原来的运动状态（静止或者匀速直线运动） （3）伽利略的研究方法：科学实验和逻辑推理相结合 （4）评析：实际上，完全没有摩擦阻力的斜面是不存在的，这是一种理想化的情况，这个实验也被称为“理想实验”。 伽利略通过实验和推理发现，物体的运动并不需要力来维持，力可以改变物体的运动状态；从而否认了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点。
1） 在水平木板上分别铺上棉布和丝绸，如图2.2-1中的甲和乙，让小车从斜面的顶端由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离，并将结果记录在表2.2-1中。 2）水平木板上不铺任何材料，如图2.2-1丙，重复上述实验。（注意每次实验时小车都要从斜面的同一位置开始滑下。）
3） 实验表明：水平面越光滑，小车在水平面上运动时，所受的阻力越 ，运动的距离越 ，速度减小得越 。 4）推理：如果小车在水平面上运动时不受阻力的作用，那么它将 。
小 远 慢
按原来的速度运动下去
视频辅助教学：伽利略的小车斜面实验
1）实验中，每次使用同一小车，目的是什么？2）实验中，每次小车从同一高度自由滑下，目的是什么？
控制变量唯一，确保实验中只有一个变量（小车在水平面上运动时的阻力不同，而小车对水平面的压力等条件相同）。
控制变量，确保实验中小车每次到达水平面时的初速度都相同。
3、笛卡尔（法国）的研究： 笛卡尔补充和完善伽利略关于运动和力的观点； 笛卡尔关于力和运动的观点：如果没有任何外力作用，运动的物体将继续以同一速度沿着同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
二 、牛顿第一定律
1、牛顿第一定律的内容： 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、牛顿的研究方法： 牛顿第一定律总结了伽利略、笛卡尔等研究成果，在大量实验事实的基础上，通过归纳和推理概括出来的。3、牛顿第一定律的意义： （1）这种以可靠的实验事实为基础，通过推理得出结论的研究方法是科学研究的重要方法；（2）从牛顿第一定律得出的推论，经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律是公认的科学基本定律之一；（3）牛顿第一定律揭示了力和运动之间的关系：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因。
4、正确理解牛顿第一定律： （1）牛顿第一定律是以实验事实为基础且加以逻辑推理而得出的结论，无法用实验来验证。 （2）牛顿第一定律成立的条件是“没有受到外力作用”的理想状况； （3）牛顿第一定律中的“一切物体”是指宇宙中所有物体，不论物体是固体、液体还是气体。可见牛顿第一定律是自然界中的普遍规律。 （4）“没有受到外力作用”是一种理想状态，包括“不受外力”的理想状态、某一方向上不受外力或者合力为零。 （5）牛顿第一定律中的“总保持”是“一直不变”的意思； （6）牛顿第一定律中的“或”是指一个物体只能处于一种状态，到底处于哪种状态，由原来的状态决定，原来静止就保持静止，原来运动就保持匀速直线运动状态。
1）如图2.2-3甲所示，小球竖直下落的运动中，为什么速度越来越大？ 2）如图2.2-3乙所示，小球竖直向上抛出的运动中，为什么速度越来越小？ 3）如图2.2-3丙所示，小球沿斜上方抛出的运动中，为什么运动方向会发生变化？
竖直方向上只受到重力和空气阻力的作用，且重力大于空气阻力，所以小球运动状态改变，向重力方向越来越快运动。
小球被向上抛出时，同时受到竖直向下的重力和空气阻力的作用，所以小球运动状态改变，向上运动的速度越来越小。
小球被沿斜上方抛出的运动过程中，小球受到重力的作用会斜向下运动。
三、力和运动之间的关系 1、力是改变物体运动状态的原因； 2、物体运动不需要力来维持，力不是维持物体运动的原因。 3、要改变物体的速度大小和运动方向，必须对物体施加力的作用。 （1)当力和物体运动方向相同时，力使物体的速度增大；如，竖直下落的物体的速度越来越大。 （2）当力和物体运动方向相反时，力使物体的速度减小； （3）当力和物体运动的方向成某一夹角时，力将改变物体的运动方向（有时也同时会改变物体速度的大小），物体做曲线运动。
1、下列几种现象中，不需要对物体施加力的是(　　) A．物体从静止变为运动B．物体从运动变为静止C．物体做曲线运动D．物体在光滑平面上做匀速直线运动
2、有一架正在匀速直线飞行的客机，假如其所受外力突然全部消失，飞机将(    ) 从空中坠落 B. 静止在空中 C. 继续沿原方向匀速直线运动 D. 无法确定运动情况
3、在学习牛顿第一定律的时候，我们做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是（   ） A. 每次实验时，小车可以从斜面上的不同位置静止下滑B. 实验表明，小车受到的摩擦力越小，运动的距离越近C. 实验中运动的小车会停下来，说明力能改变物体的运动状态D. 根据甲、乙、丙的实验现象，可以直接得出牛顿第一定律
4、如图是足球运动员踢足球时的情景，下列说法正确的是(　　) A．球被脚踢出去，说明只有球才受到力的作用B．足球在空中飞行过程中，运动状态一定发生改变C．脚踢球使球飞出去，说明力是物体运动的原因D．空中飞行的足球，若它所受的力全部消失，它一定沿水平方向做匀速直线运动
5、在研究牛顿定律的实验中，如图所示，用同一小车从斜面上滑下，接着在三种不同的平面上继续运动，分别停止在如图所示的位置。 （1）在不同的平面上运动的距离不相等，是因为小车受到________不同，越光滑的表面，受阻力越________（选填“大”或“小”），走得越远，车的速度减小的越慢；
（2）为了探究不同阻力对运动的影响，保持小车受到不同阻力之前的速度是相同的，你认为这个实验是如何做到这一点的？答：________； （3）这个实验可推出结论：如果物体在运动中不受任何力，它将________。
让小车在斜面的同一高度由静止滑下
2.2 运动与相互作用（1） ……牛顿第一定律1、牛顿第一定律的内容： 一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。2、牛顿第一定律的发现： 以伽利略、笛卡尔等人的研究为基础，在大量实验事实的基础上，通过归纳和推理概括出来的。3、牛顿第一定律不可用实验来验证；4、牛顿第一定描述的是理想状态下的运动和力的关系。