8年级下册沪粤版物理 第七章 第三节 探究物体不受力时怎样运动 第2课时 逐字稿-4,421字

  师:同学们好,欢迎来到八年级物理课堂。上一节课,我们学习了牛顿第一定律,知道一个物体若不受力,会保持静止或者匀速直线运动状态。今天,我们一起探讨由牛顿第一定律推理得出的物体的一种性质——惯性。

  首先回顾牛顿第一定律,一个物体不受力时,总是保持静止或匀速直线运动状态,这两种状态就是物体保持运动状态不变的状态。所以也可以说,一个物体若不受力,其运动状态一定会保持不变,这意味着物体都有一种性质,总是要保持自己的运动状态不变。

  物体所具有的保持运动状态不变的性质,我们称之为惯性。保持运动状态不变指的就是保持静止或匀速直线运动状态,所以惯性就是物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。生活中有很多物体能体现这种性质,我们来看一些实验。

  把这些积木垒在一起,如果用尺子将最下方的积木打出,上方的积木会随之运动吗?我们来试试。通过实验看到,上方的积木并不会随着下方被打出的积木一起运动。这是因为上方的积木几乎不受水平方向力的作用,由于具有惯性,上方的积木会保持原有的静止状态,最后落到下方。

  那原本运动的物体会不会保持自己的运动方向和速度继续运动呢?我们再做个实验,在小车上方放一块积木,拉动小车和积木一起向前运动。当小车遇到障碍物突然停止,积木会如何运动?我们可以看到积木向前倾倒。这是因为木块原本和小车一起向前运动,小车突然停止,而积木由于具有惯性,会保持其原来向前的运动状态,所以向前倾倒。这两个实验表明,运动和静止的物体都具有惯性。

  这两个实验用的是固体积木、木块,说明固体具有惯性。那液体是否也具有惯性呢?我们来看实验。在小车上放一个烧杯,并在烧杯中加水,迅速将小车向前拉动,我们可以看到水向后泼洒。这是因为小车和烧杯突然向前做加速运动,而水由于具有惯性,依然保持原来的静止状态,所以会向后泼洒。如果让运动的小车遇到障碍物突然停止,水又会怎么样?我们可以看到水向前泼洒,这是由于小车和烧杯突然停止,而水由于具有惯性,仍然保持着向前的运动,所以会向前泼出。这两个实验表明液体也具有惯性。

  同学们,通过实验可知,液体也会保持自己的运动状态不变,所以液体同样具有惯性。最后一个问题,气体会不会同样具有惯性呢?我们同样通过实验来验证。由于无法看到空气,所以点燃一支檀香,将檀香燃烧产生的烟收集在塑料瓶中,挤压塑料瓶,观察烟的运动,就可知道空气是如何运动的。我们可以看到烟随着空气喷出瓶口后依然保持向前的运动,这说明空气也具有惯性。

  同学们,通过刚才的实验发现,气体也具有惯性。固体、液体、气体都具有惯性,说明惯性是所有物体的固有属性。同时我们知道,惯性是物体保持静止或者做匀速直线运动的一种性质。

  如果一个物体的运动状态发生了改变,并非处于静止或匀速直线运动状态,它是否仍然具有惯性呢?比如操场上的足球在向前滚动时,会不断减速,最终停止;扔出去的铅球在空中会做曲线运动,这两种情况下物体的运动状态都已改变,它们还具有惯性吗?同学们思考一下,足球离开脚,不再受到向前的力,但它仍能继续向前运动,这就是它具有惯性的体现。而它做减速运动,是因为受到了向后的阻力作用。所以说,足球虽然运动状态改变了,但仍然具有惯性。同样,铅球离开手,不再受到向前向上的推力,但它依然能向前向上运动,这也是由于它具有惯性。当然,最终它做曲线运动并落地,是因为受到了重力作用。所以铅球即使运动状态发生改变,也具有惯性,因为具有惯性才能向前上方持续运动,同时因为受到重力作用,所以最终做曲线运动并落地。所以,惯性是物体的固有属性。

  这句话怎么理解呢?应该这样理解,无论物体处于运动状态改变还是不变的过程中,它都具有惯性,即一切物体在任何情况下都有惯性,惯性是物体的普遍性质。那么,惯性有没有大小呢?我们来思考一下,惯性指物体保持其运动状态不变的性质,所谓惯性大,就是物体保持自己运动状态不变的能力非常强;惯性小则相反,即保持自己运动状态不变的能力比较弱。也就是说,惯性越大的物体,运动状态越难以改变;惯性越小的物体,运动状态越易于改变。惯性的大小实际上反映的是物体运动状态改变的难易程度。惯性大小和什么有关呢?我们来看这样一个实验。

  这是两辆玩具汽车,一大一小,质量不同。两辆汽车与水平面之间的摩擦都是滚动摩擦,几乎可忽略不计。两辆小车之间用一根橡皮筋连接,拉长橡皮筋,此时橡皮筋对两辆小车的拉力大小完全相同。同时释放两辆小车,观察哪一辆小车的运动状态改变得更大,注意一定要同时放手。我们可以看到,质量大的小车运动状态改变很小,而质量小的小车运动状态改变很大,这说明质量越大的物体运动状态改变越难,也就是惯性越大。

  从刚才这个实验可知,质量越大的物体,其运动状态改变越难,说明惯性越大;质量小的物体运动状态改变更容易,说明惯性小。所以,惯性的大小和物体的质量有关。

  生活中有很多相关现象,比如在体育课运动场上,我们常踢球,球员能把足球踢走,守门员能把足球摁住,也就是要让足球由静到动,有时也要让足球由动到静,改变足球的运动状态。同学们会觉得这很容易,足球放地上,踢一脚就运动了,飞起来扑住就静止了,这是因为足球质量相对较小,惯性也相对较小,运动状态很容易改变。

  但如果把足球换成铅球,还能这样做吗?用脚踢铅球让它由静到动,飞身扑住飞过来的铅球,相信没同学会这么做,因为铅球质量很大,惯性很大,要改变铅球的运动状态非常难,需要更大的力,作用更长时间,铅球也会对我们产生更大的力,作用更长时间,对人体会产生更大伤害。

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