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8.1 牛頓第一定律
人教版八年級物理下冊 第八章 運動和力
1.經歷探究阻力對物體運動的影響的過程，學會利用實驗和科學推理相結合的方法進行科學研究；
2.通過實例分析認識牛頓第一定律的內容和意義，從物理學視角認識運動和力的關系；
3.通過生活經驗和實例了解慣性概念，會解釋簡單的慣性現象。
學習重點：通過實驗研究阻力對物體運動的影響。
學習難點：經歷牛頓第一定律的科學推理過程。
學習目標
想一想：自行車、滑板車為什么能夠前進？
在前進的過程中，當我們停止力時，自行車和滑板車能夠立即停下來嗎？
新課導入
兩種觀點
一、阻力對物體運動的影響
滑板車滑行時，人沒有蹬地，車還繼續前進。說明物體運動不需要力來維持。車停下來是因為受到阻力的作用。
玩滑板車時，人不蹬地，車最終會停下來。說明物體運動需要力來維持。
2000多年前，古希臘哲學家亞里士多德根據當時人們對運動和力的關系的認識提出一個觀點——物體的運動需要力來維持，必須有力作用在物體上，物體才能運動，不受力而一直運動的物體是不存在的。這個觀點統治了力學世界1400多年。
亞里士多德
一、阻力對物體運動的影響
1589—1591年，意大利物理學家伽利略對物體的運動作了細致的觀察與實驗，做了經典的斜面實驗，得出結論：
物體如在無阻力的水平面上滑動，
則應保持原速度永遠滑動。
——物體的運動不需要力來維持。
一、阻力對物體運動的影響
伽利略
一、阻力對物體運動的影響
哪一個說法正確呢？
以小車為研究對象，改變水平面表面的粗糙程度，使其對小車運動的阻力不相同。比較小車每次在水平面上滑行的距離。
設計思路：
實驗器材：
長木板、小車、斜面、棉布、毛巾等
探究阻力對物體運動的影響
一、阻力對物體運動的影響
1.實驗控制哪些條件保持不變？用什么方法控制？
用同一輛小車，從斜面同一高度由靜止滑下。
在木板表面鋪上粗糙程度不同的材料。
一、阻力對物體運動的影響
實驗過程中，要控制小車進入水平面的初速度不變。
控制方法：
2.哪些條件需要改變，用什么方法來實現？
探究阻力對物體運動的影響
（控制變量法）
實驗中要改變物體在水平面上受到的阻力大小。
改變方法：
3.為了觀察小車運動狀態的變化，實驗中記錄什么物理量？
一、阻力對物體運動的影響
實驗中需記錄小車在水平面上通過的距離。
（距離越遠反映速度減小越慢）
探究阻力對物體運動的影響
在同一斜面的同一高度
同一小車從靜止下滑
到達水平面初速度相同
控制
阻力大小
比較小車滑行的距離
反映
運動狀態變化
一、阻力對物體運動的影響
實驗 次數 表面 材料 滑行 距離 阻力 大小 速度變化快慢
1 毛巾
2 棉布
3 木板
最大
最短
最快
較大
較長
較快
最小
最長
最慢
一、阻力對物體運動的影響
歸納總結：平面越光滑，小車運動的距離越____，說明小車受到的阻力越____ ，速度減少得越____。
長
小
慢
科學猜想：如果水平面絕對光滑沒有摩擦力呢？
一、阻力對物體運動的影響
1632年伽利略得出：運動物體如果不受外力的作用，其運動會是勻速的。
由伽利略的結論可知：力不是維持物體運動的原因。
1644年法國物理學家笛卡兒補充了伽利略的結論，他提出：如果運動物體不受任何力的作用，不僅速度大小不變，而且運動方向也不變，將做勻速直線運動。
笛卡兒
一、阻力對物體運動的影響
牛頓分析：物體除了運動的以外,還有靜止的，那么，靜止的物體在沒有受到外力作用時，將保持靜止狀態。
牛頓（1643～1727）
一、阻力對物體運動的影響
牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態。
1.“一切”指的是適用于所有物體。
2.“總”總是這樣，沒有例外。
3.“或”只能是靜止狀態或勻速直線運動狀態其中一種。
4.“除非”指要改變物體的運動狀態，必須且只有對物體施加力的作用。
定律解讀
二、牛頓第一定律
思考：牛頓第一定律是由實驗直接得出的嗎？
我們周圍的物體，都受到力的作用，因此不可能用實驗來直接驗證這一定律。但是從這一定律得出的一切推論，都經受住了實踐的檢驗，因此牛頓第一定律已經成為公認的物理學基本定律之一。
二、牛頓第一定律
牛頓第一定律是在大量經驗事實的基礎上，用推理的方法概括出來的。不能用實驗直接證明。
現在你能得出運動和力的關系了嗎？
力不是維持物體運動的原因，
而是改變物體運動狀態的原因。
提出問題：既然力不是維持物體運動的原因，那么為什么物體在不受力時還能繼續運動呢？
二、牛頓第一定律
一切物體都具有保持原來勻速直線運動狀態或靜止狀態不變的性質，我們把這種性質叫做慣性。
牛頓第一定律也叫慣性定律
三、慣性
緊固錘頭
你能找到生活中與慣性有關的現象嗎？
跳遠助跑
三、慣性
判斷一下上圖情況發生時，汽車是剎車還是起步？你能解釋這種現象嗎？
三、慣性
例.用繩子拴住一個小球在光滑的水平面上作圓周運動，當繩子突然斷裂，小球將（ ）
A．保持原來的圓周運動狀態。
B．保持繩斷時的速度作勻速直線運動。
C．小球運動速度減小，但保持直線。
D．以上三種都有可能。
B
三、慣性
1.勻速直線行駛的火車頂上吊一個小球,當繩剪斷后,小球會落在什么地方
三、慣性
實例分析
2.一個人在勻速直線向東行駛的輪船上跳遠,向西跳和向東跳成績一樣嗎？
3.如圖所示，一個飛機想要投擲炸彈擊中目標，能否在目標位置正上方投擲？
三、慣性
實例分析
比較下圖，兩輛靜止的車哪輛更容易啟動？
說明：物體的慣性大小和物體的 有關；
質量
三、慣性
與物體的狀態，位置，速度無關。
任何物體任何時候都具有慣性。
三、慣性
慣性沒有方向。物體只是保持之前的運動狀態。
慣性只與物體的質量有關。與運動與否、速度大小、所受外力無關。
慣性不是力，是物體的固有屬性。只能說物體具有慣性由于慣性，不能說受到慣性，受到慣性力的作用。
概念解讀
慣性：一切物體都有保持原來勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質，我們把這種性質叫做慣性。
慣性是物體本身的一種屬性，不能說“受到慣性”。
物體的質量越大，慣性越大。
力是改變物體運動狀態的原因。
一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態。
牛頓第一定律
慣性
牛頓第一定律
探究阻力對物體運動的影響
阻力越小，物體運動的距離越大
課堂小結
1.下圖是探究阻力對物體運動的影響的實驗裝置。下列說法錯誤的是( )
A.每次實驗時,應使小車滑到水平面時的初速度相等
B.由于慣性,小車到達水平面后繼續向前運動
C.水平面越粗糙,小車的速度減小得越快
D.實驗表明,力是維持物體運動的原因
D
練一練
2.如圖所示，一只鋼球從圓槽的頂端滑下，若滑到最低點時，鋼球受到的一切外力同時消失，則鋼球的運動路線是（ ）
A. 1 B. 2
C. 3 D.4
B
練一練
3.一顆石頭在豎直上拋的過程中上升到最高點的時候突然所有的外力都消失，那么石頭將（ ）
A.靜止
B.向上做勻速直線運動
C.向下做勻速直線運動
D.向下加速運動
A
練一練
4.一位旅客在勻速直線前進的輪船的甲板上豎直向上跳起 (不計空氣阻力），這位旅客的落地點（ ）
A．在起跳點之后
B．在起跳點之前
C．仍在起跳點
D．無法確定
C
練一練
5.下列有關運動和力的說法中正確的是（　　）
A.給正在運動的物體再施加一個力，物體一定比原來運動得更快
B.運動的物體如果不受外力作用時將會慢慢停下來
C.推出去的鉛球繼續前進是因為受到了慣性的作用
D.靜止在斜坡上的汽車如果受到的力全部消失，汽車仍保持靜止
D
練一練
6.如圖（a）所示，盛有水的燒杯隨小車一起向右做勻速直線運動，當燒杯中的水面出現如圖（b）所示的狀態時，則小車此時正在做_______（填“加速”或“減速”或“勻速”）運動，做出上述根據是水具有________。
減速
慣性
練一練
7.子彈從槍口射出去后,能在空中繼續飛行,這是因為子彈( )
A.受到火藥的推力
B.受到慣性力的作用
C.具有慣性
D.慣性大于阻力
C
練一練
8.如圖所示，鉛球由a處向右上方推出，在空中劃出一道弧線后落到地面b處。鉛球在飛行過程中，不斷改變的是（ ）
A．慣性的大小
B．運動的方向
C．受到重力的大小
D．受到力的個數
B
練一練
9.坐在原來做勻速直線運動的汽車里的人，身體突然向右傾斜，這可能是( )
A.汽車正在加速
B.汽車正在減速
C.汽車正在向左拐彎
D.汽車正在向右拐彎
C
練一練
10.下列現象不屬于慣性現象的是( )
A.人走路時腳被絆了一下,會向前倒下
B.踢出去的足球會繼續向前飛行
C.關閉了發動機的汽車會向前滑行
D.發黃的樹葉從樹上掉下來
D
練一練
11.下面的現象中，不是由于慣性的原因是（ ）。
A．放在教室里的課桌，沒人搬動總是在原處；
B．運動員跑到終點時不能立即停下來；
C．站在行駛的公共汽車上的人，若汽車緊急剎車， 人就要向前傾；
D．自行車從坡頂沿斜坡向下運動，速度不斷增大。
D
練一練
12．關于慣性，下面說法正確的是（　　）
A.一切物體在沒有受到外力作用時，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質叫做慣性
B.射出的子彈離開槍口繼續高速前進，是因為子彈受到慣性的作用
C.汽車關閉發動機后還能繼續前進是由于汽車的慣性大于它受到的阻力
D.一切物體在任何情況下都具有慣性
D
練一練

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