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1、运动与力的关系 今天,我们将学习运动和力的关系。蛋蛋同学推一块放在水平地面上的木块。发现如果用力去推木块,其会在水平地面上移动。一旦停止对木块施加力,木块就会停止运动,静止在水平地面上。生活中,类似的情形,还有很多。球球同学提倡绿色出行,在骑共享单车时。不停的对其施加力,单车才会一直前进,当停止蹬车的时候,单车会慢慢停下来。从上面的两个例子。似乎可以得到这样的一个结论,物体如果想永不停息的运动下去,就必须有力作用在物体上,即力是维持物体运动的原因。那这两个结论是否正确呢?生活在公元前 384 年到公元前 322 年的古希腊的物理学家教育家、哲学家亚里士多德已通过生活中的现象得出了同样的结论,力
2、是维持物体运动的原因。这个结论的影响力直至文艺复兴时期。十六、17 世纪的意大利物理学家伽利略通过著名的斜面实验得以推翻。下面老师将带着同学们通过时空隧道回到那个时期,了解具体的实验步骤现象和结论。,就是斜面实验的基本实验器材。第一步在轨道的一边释放一颗钢珠(即 A 点释放),如果忽略摩擦力带来的影响,我们会发现钢珠从左边 A 点滚下后再从右边的斜面滚上,钢珠将上升到与左边释放高度相同的点(即 C 点)。第二步若将右边的倾斜角减小钢珠还是上升到原来的高度,但通过的路程比原来更长。第三步。这样呢,我们就可以大胆的假设。当右边的轨道水平时。钢珠要想达到原来的高度,就必须在水平面上永远的运动下去。在
3、这个实验中需要同学们注意。三次实验,钢珠都从斜面相同的高度滑下。其目的是保证钢珠获得相同的末速度。当右边的轨道为水平。钢珠要想达到原来的高度。就必须在水平面上永远的运动下去。这样就可以得到实验结论:力不是维持物体运动的原因。这个结论是在事实实验的基础上。以理论推理的方式。做出理想实验得到的,也称理想化实验,它标志着物理学的真正开端。那下面呢,我们来一起看一下书本上的另外一个实验“探究阻力对物体运动的影响”。相同的物体,从相同的高度释放。从相同的高度释放的目的是为了使其进入水平面时所具有的速度相等。在水平地面上分别铺有毛巾、木板和玻璃。实验中,我们会发现。物体在毛巾上所移动的距离小于在木板上所移
4、动的距离小于在玻璃上所移动的距离。因为毛巾比木板要粗糙,木板比玻璃要粗糙。这样我们就可以得到这样的结论:水平面越粗糙的时候,物体在水平面所移动的距离越短,反之,越光滑,移动距离越大。可以大胆的假设,若水平面完全光滑,物体就会一直运动下去,会保持匀速直线运动状态。这样也可以的到,力不是维持物体运动的原因。结合今天的内容可以得到。运动和力的关系。不是维持物体运动的原因。而是改变物体运动状态的原因。以上就是我们这节课的主要内容。需要同学们注意掌握这种实验的基本思路,这节课就上到这里。随堂练习:1.运动和力的关系 如图所示,在“探究阻力对物体运动影响”的实验中,若第二次实验时小车刚好滑到了木板最右端,
5、接下来最合理的操作方法是()A.减轻小车的质量 B.降低小车从斜面上的释放高度 C.增加木板的长度 D.增加玻璃板的长度【答案】B 由实验原理可知,实验中是通过观察小车在水平面上滑行的距离来分析阻力对物体运动的影响的。A、减轻小车的质量不能改变小车到达水平面时的初速度,不会影响小车的滑行距离,即小车滑行距离不变,所以可以推想,玻璃表面一定太短,故A 错误;B、降低小车从斜面上的释放高度,可以控制小车到达水平面时的初速度,以保证木板、玻璃的长是足够有效的,也符合控制变量法的要求,故B 正确;C、如果仅增加木板的长度,可以想象在玻璃表面的滑行的距离会更长,则玻璃的有效长度必然不够,实验无法正常完成
6、,故 C 错误;D、增加玻璃板的长度正常情况下可以完成实验,但考虑到第二次实验没有给小车的滑行留出足够的余地,容易产生实验不到位的情况,故D 错误。故选:B。2.下列对“探究阻力对物体运动影响”的实验分析或说法错误的是()A.水平表面越粗糙,小车的速度减小得越快 B.实验采用了理想实验法和控制变量法 C.每次实验时,应使小车滑到水平时的初速度相等 D.实验表明,力是维持物体运动的原因【答案】D A、水平表面越粗糙,小车的速度减小得越快,小车滑行的距离越短,故 A 正确;B、实验中控制初速度相同,用到了控制变量法。根据实验现象推理得出在不受力时物体的运动情况,用到了理想实验法,故 B 正确;C、
7、每次实验时,应使小车滑到水平面时的初速度相等,是通过控制小车在斜面上的高度实现的,故 C 正确;D、该实验表明,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故D 错误。故选:D。3.在“探究阻力对物体运动的影响的实验时,让小车从斜面同一高度自由滑下进入粗糙程度不同的水平面上,可以观察到:平面越光滑,小车运动的速度减小得越_(选填“快”或“慢”),运动的距离也越_(选填“远”或“近”)。在上述实验基础上可以推理出:若运动物体不受力,它将做_。【答案】慢;远;匀速直线运动【解析】在“探究阻力对物体运动的影响的实验时,让小车从斜面同一高度自由滑下进入粗糙程度不同的水平面上,这样小车在进入平面时的运动速度相同,表面越光滑时受到的阻力就越小,小车运动的距离就越远,速度减小得越慢;由此可以推理出假如小车受到的阻力为零,那么就没有阻力可以改变小车的运动状态了,小车将以恒定不变的速度永远运动下去,即做匀速直线运动。故答案为:慢;远;匀速直线运动。
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