师:同学们好,欢迎来到今天的物理课堂。今天很高兴与大家一起学习牛顿定律。希望通过这节课,同学们能通过实验认识到物体不受力时将保持静止状态或匀速直线运动状态。通过前面的学习,我们知道力能改变物体的运动状态,可见运动和力密切相关。今天我们将进一步探究运动和力的关系。首先,我们认识一个滑块。下面做个小实验,请大家观看:把滑块放在水平面上,沿水平方向用力推它,它就运动起来了。

  细心的同学可能发现,用力推它时,在特定方向上,有一盏LED灯亮了起来,这是怎么回事呢?因为这不是普通滑块,它有个神奇功能,可以显示自身水平受力方向。也就是说,当它水平受力向左,左边的LED灯会亮;右边同样有LED灯,当水平受力向右,右边的LED灯就会亮。如果两灯都不亮,说明此时它水平方向不受力。由于它能显示自身水平受力方向,我们叫它“历险块”。

  在刚才的小实验中,滑块从静止到运动,再从运动回到静止,运动速度发生变化,即运动状态改变了。要是能把滑块整个过程的速度变化和对应的受力记录下来,加以对比分析,或许会有更多发现。那么问题来了,力传感器滑块在水平方向的受力可通过自身LED灯显示,现在有什么办法能记录物体在水平方向速度的变化呢?所以今天老师还带来一样器材,大家看,这几个蓝色小盒子是传感器,它能帮助我们呈现物体运动的速度 - 时间图像,也就是VT图像。

  现在大家看到VT图像上有一条与时间轴重合的线,说明此时物体速度为0,也就是静止。器材准备好了,下面我们向右推动静止在水平面的“历险块”,让它滑行。请同学们注意观察“历险块”的LED灯和对应的VT图像,准备好了吗?下面请看实验过程……刚才实验的慢镜头,同学们看清楚了吗?从慢镜头看到,滑块从静止到运动,再由运动回到静止。下面我们一起来分析一下滑块在水平方向速度的变化和水平受力方向。先看第一个截图,没推动滑块之前,它水平方向不受力,静止在水平面。再看图a、b,滑块受到水平向右的力,由静止向右运动,而且速度越来越快,说明物体向右加速过程受到与运动方向相同的力。再看图CD,此时滑块受到水平向左的力,它还是向右运动,但速度越来越慢,表明物体向右减速过程受到与运动方向相反的力。最后滑块停下来,此时它水平方向不受力,静止在水平面。通过前面的分析,我们来做个小结。

  我们看到,在水平方向上,如果物体不受力,物体运动状态不变;而物体运动状态改变时,都受到了力的作用,而且能清楚看到运动的物体慢慢减速停下来,也是因为受到了力的作用。

  那么这里就引发一个疑问:在水平方向,如果运动的物体不受力,它会一直速度不变地运动下去吗?好,下面是物理访谈时间,我们先来听听同学们的想法,运动的物体不受力,它将会怎么样呢?

  生1:老师,如果不受力,运动的物体应该会一直运动下去,但是速度可能会变。

  生2:如果物体运动时不受力,我认为它的速度不会变。

  师:嗯,以上是两种主要观点,同学们,你们怎么看?这个问题好像有点难,因为现实中完全不受力的情况很难找到,所以确实不好判断。今天老师还带来了第三样器材,它可以创设一个水平方向非常接近不受力的条件。下面我们先认识一下这个器材,这是一个气垫导轨,在上面滑行的物体受到的阻力非常非常小,可近似认为在水平方向不受力。那它在水平方向到底有没有受力呢?同学们想一想,可以用我们今天的哪个器材来判断?对了,用“历险块”。如果滑块在水平方向几乎不受力,那它的运动情况到底怎样呢?这也是我们想知道的,所以同样需要用刚才的传感器来呈现它的VT图像。下面我们一起来看看实验真相吧。同学们请注意观察“历险块”的LED灯和对应的VT图像,准备好了吗?下面请看实验过程……

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《8年级下册物理 第8章 牛顿第一定律 逐字稿-2,564字 第5版》.docx
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