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第五節(jié) 牛頓第一定律
八年級
初中物理
第六章 力與運動
學(xué)習目標
1. 通過實驗，了解阻力對物體運動的影響。
3.認識一切物體都具有慣性，能利用物體的慣性解釋生活和自然中的有關(guān)現(xiàn)象。
2.經(jīng)歷建立牛頓第一定律的科學(xué)探究過程，理解牛頓第一定律。
課堂引入
滑板車沿水平方向運動時，如果我們不再蹬地，它最終就會停下來
關(guān)閉了發(fā)動機的火車，雖然繼續(xù)運行，但是它最后也會停下來。
運動是否需要力來維持呢？
阻力對物體運動的影響
知識點一
亞里士多德認為：如果要使一個物體持續(xù)運動，就要對它施加力的作用；如果這個力被撤掉，運動就會停止。運動要靠力來維持。
運動是否需要力來維持？
古希臘學(xué)者亞里士多德
伽利略的觀點：物體的運動并不需要力來維持，運動的物體之所以會停下來，是因為受到了摩擦阻力的作用。
意大利物理學(xué)家伽利略
哪個說法正確？
實驗：阻力對物體運動的影響
（3）實驗器材：小車、斜面、水平桌面、毛巾、棉布、木板。
（1） 提出問題：阻力對物體的運動有何影響？
（2）猜想與假設(shè)：阻力不存在，運動會持續(xù)下去
（4）實驗方法：控制變量法、科學(xué)推理法
（5）實驗設(shè)計
如圖所示，給水平桌面鋪上粗糙程度不同的物體(毛巾、木板、平板玻璃)，讓小車自同一斜面同一高度由靜止開始滑下。觀察小車滑下后，在不同表面上運動的距離。
表面狀況 阻力的大小 小車在水平面上運動距離
毛巾表面 較大 較近
棉布表面 較小 較遠
木板表面 最小 最遠
表格記錄
平面越光滑，小車受到的阻力越小，小車運動的距離越大，速度減小得越慢。
（6）分析與論證：
（7）科學(xué)推理：
如果小車運動時不受阻力，它是不是就不會停下了
伽利略分析實驗，推理得出：如果物體受到的阻力為零，速度就不會減小，物體將以恒定不變的速度永遠運動下去。
利用如圖所示裝置進行“探究阻力對物體運動的影響”的實驗。下列說法正確的（ ）
A．每次實驗小車都從斜面的不同高度由靜止滑下
B．該實驗說明力是維持物體運動狀態(tài)的原因
C．小車在水平面上受到的阻力越小，小車的速度減小得越快
D．若小車運動時受到的阻力為零，小車將做勻速直線運動
典例1
D
牛頓第一定律
知識點二
英國科學(xué)家牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果，概括出一條重要的物理規(guī)律：
一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。這就是著名的牛頓第一定律。
1. 牛頓第一定律
牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上，通過分析推理而概括出來的，不能用實驗來直接驗證。
但是，由這個定律得出的一切推論，
都經(jīng)受住了實踐的檢驗。
科學(xué)推理是重要的方法
2. 對牛頓第一定律的理解
（１）牛頓第一定律的研究對象是“一切物體”，這里包括運動的物體和靜止的物體。
（2）“總”指的是總是這樣，沒有例外；
（3）“或”指兩種狀態(tài)不能同時存在，只能是其中之一，即原來靜止的仍靜止，原來運動的保持速度不變做勻速直線運動。
（4）要改變這兩種狀態(tài)物體必須受到力的作用。
力是改變物體運動狀態(tài)的原因；
物體的運動不需要力來維持。
牛頓第一定律揭示了運動與力的關(guān)系的本質(zhì)：
典例2
關(guān)于牛頓第一定律的理解，下列說法正確的是（　　）
A．物體運動，一定是因為受到力的作用
B．不受力的物體，一定保持靜止狀態(tài)
C．牛頓第一定律可以通過實驗直接驗證
D．牛頓第一定律是在實驗基礎(chǔ)上推理出來的
D
解析：力不是維持物體運動的原因，運動的物體，可能受力也可能不受力，A錯誤；不受力的物體，保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，B錯誤；牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上經(jīng)過科學(xué)的推理得出的，不能用實驗直接驗證，但它不是憑空想象出來的，C錯誤，D正確。
慣性
知識點三
物體這種保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性。
從牛頓第一定律可以知道，如果物體不受力的作用，原來運動的物體將保持其速度沿直線一直運動下去，原來靜止的物體將一直保持靜止狀態(tài)。
1. 慣性概念
牛頓第一定律也叫慣性定律。
（1）慣性是物體本身所具有的性質(zhì)，是物體的固有屬性。一個物體在任何條件、任何狀態(tài)下都具有慣性。
（2）慣性是一種性質(zhì)，不是力，可以說“由于慣性”“具有慣性”，不能說“受到慣性的作用”。
（3）物體的慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大。
2. 對慣性的理解
3. 慣性現(xiàn)象
用鋼尺快速擊打一摞棋子中間的一顆，該棋子被擊飛，上面的一摞棋子由于慣性仍然保持原來的靜止狀態(tài)，由于重力的作用，最終落在下方旗子上。
汽車突然剎車時，乘客的腳已隨車停止運動，而身體的上部要保持原來運動的狀態(tài)，因此身體會前傾。
當汽車突然開動時，乘客的腳已隨車開始運動，而身體的上部要保持原來靜止的狀態(tài)，因此身體會向后仰。
汽車急剎車，乘客身體前傾
3. 慣性的利用與防范
利用物體慣性的實例
（1）跳遠運動員快速助跑后，飛身一躍，利用自身的慣性，在空中繼續(xù)前進，以提高成績
（2）通過拍打窗簾清除它上面的浮塵
（3）標槍運動員為取得好成績，擲標槍前需要助跑
（4）錘子的錘頭變松了，人們常用撞擊錘柄下端的方法使錘頭緊套在錘柄上，這是因為錘柄突然停止時，錘頭由于慣性會繼續(xù)向下運動，這樣錘頭就會牢牢地套在錘柄上了
慣性的防范實例
行駛中的汽車剎車時，由于慣性，會向前運動 一段距離后才能停下來 。因此，對機動車輛行駛的速度加以限制
為了防止汽車緊急剎車時駕駛員和乘客由于慣性而被撞傷，駕駛員和乘客必須使用安全帶
典例3
論不亂扔水果皮的重要性，小張同學(xué)走路時不小心踩到香蕉皮上而摔倒，這是由于小張同學(xué)原來相對于地面的運動速度較小，當 （選填“腳”或“上身”）的運動速度突然變大時，他的上身由于 要保持原來的運動狀態(tài)，所以會摔倒，對身體造成傷害。
腳
解析：小張走路時，不小心踩到香蕉皮上，此時腳突然向前滑動，即小張的腳的運動速度變快，而小張的上半身由于慣性仍要保持原來較小的速度，所以小張就會向后倒下。
慣性
課堂小結(jié)
實驗+推理
慣性的利用與防范
一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)
物體這種保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)
牛頓第一定律
阻力對物體運動的影響
慣性
牛頓第一定律
隨堂練習
1. 學(xué)習了牛頓第一定律之后，同學(xué)們展開了討論，以下觀點錯誤的是（　　）
A．物體的運動不需要力來維持
B．物體不受力，它的運動狀態(tài)不變
C．靜止的物體沒有慣性
D．此定律是在實驗和大量事實基礎(chǔ)上推理得出的
C
2. 如圖所示，虛線是小華拋出的皮球落地后又彈起的運動軌跡，當皮球運動到最高點A時。若它所受外力突然全部消失，則皮球?qū)ⅲā　。?br/>A．保持靜止
B．沿水平方向做勻速直線運動
C．豎直向上做勻速直線運動
D．豎直向下做勻速直線運動
B
3.下列做法中，屬于防止慣性帶來危害的是（　　）
A．跳遠運動員助跑后跳遠
B．駕駛員開車時，必須系好安全帶
C．拍打窗簾清除上面的灰塵
D．推出去的冰壺，仍能在冰面上滑行
B

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