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牛頓第一定律 慣性
第1節(jié)
第八章 運(yùn)動(dòng)和力
物理教科版（2024）新課標(biāo)八年級(jí)下冊
學(xué)習(xí)目標(biāo)
難點(diǎn)
重點(diǎn)
1. 通過實(shí)驗(yàn)探究阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響。
2. 通過認(rèn)識(shí)牛頓第一定律建立的過程，知道科學(xué)推理是科學(xué)探究中一種非常重要的實(shí)驗(yàn)方法。知道科學(xué)探究的曲折性，形成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
3.能通過生活經(jīng)驗(yàn)和大量事實(shí)認(rèn)識(shí)一切物體都具有慣性,能用慣性知識(shí)解釋生活和自然中的有關(guān)現(xiàn)象。
新課引入
你還能舉出生活中類似的例子嗎？
滑滑板時(shí)，腳蹬地，滑板快速向前滑動(dòng)，如果不蹬地，它最終會(huì)停下來。
踢足球時(shí)，用力踢足球，足球向前滾動(dòng)，如果不繼續(xù)踢它，足球會(huì)慢慢停下來。
這些例子告訴我們力與運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系呢？
力能使靜止的物體運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的物體靜止。
力能改變物體運(yùn)動(dòng)的方向。使運(yùn)動(dòng)物體的速度加快、減慢。
如果物體不受力會(huì)怎么樣呢？
一、實(shí)驗(yàn)：阻力對運(yùn)動(dòng)的影響
實(shí)驗(yàn)探究
毛巾
棉布
刻度尺
玻璃板
斜面
小車
根據(jù)提供的器材，請你設(shè)計(jì)出一個(gè)探究阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響的實(shí)驗(yàn)。
一、實(shí)驗(yàn)：阻力對物體的影響
提出問題
1
如何改變阻力的大小？
2
通過觀察什么現(xiàn)象反映阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響？
3
怎么讓小車不受推力自己運(yùn)動(dòng)？
4
怎么保證小車獲得的初速度相同？
改變水平面的粗糙程度
觀察小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離
讓小車從斜面上滑下
讓小車從斜面上同一位置自由滑下
實(shí)驗(yàn)步驟
1. 在水平軌道上分別鋪上棉布、毛巾和玻璃，讓小車從斜面某一固定點(diǎn)由靜止自由滑下。記錄小車在水平軌道上前進(jìn)的距離。
2. 同時(shí)觀察小車在水平軌道上速度變化的快慢。
一、實(shí)驗(yàn)：阻力對運(yùn)動(dòng)的影響
收集證據(jù)
一、實(shí)驗(yàn)：阻力對運(yùn)動(dòng)的影響
接觸面 小車受到阻力的大小 小車運(yùn)動(dòng)的距離 小車速度減小的快慢
毛巾 較大 較近 很快
棉布 較小 較遠(yuǎn) 較快
玻璃 最小 最遠(yuǎn) 較慢
在其他條件相同時(shí)，水平面越光滑，小車前進(jìn)得越遠(yuǎn)。水平面對小車阻力越小，小車速度減小得越慢。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
交流討論
假如水平面足夠光滑（阻力可忽略），小車的運(yùn)動(dòng)情況又會(huì)怎樣？
一、實(shí)驗(yàn)：阻力對運(yùn)動(dòng)的影響
解釋證據(jù)
小車受到的阻力為零，小車的速度將不會(huì)減小，它將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。
推論
如果運(yùn)動(dòng)的物體不受力，它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
科學(xué)推理法
一、實(shí)驗(yàn)：阻力對運(yùn)動(dòng)的影響
評估交流
1
小車在水平面停下來的原因是什么？
2
實(shí)驗(yàn)中用了哪些實(shí)驗(yàn)方法？
3
靜止的物體在不受外力作用時(shí)，會(huì)保持什么狀態(tài)？
受到摩擦力的作用
控制變量法、轉(zhuǎn)換法
保持靜止
站在巨人的肩膀上
古希臘哲學(xué)家
亞里士多德
意大利科學(xué)家
伽利略
地面上物體的“自然本性”是靜止的，要維持物體的運(yùn)動(dòng)，就必須給它施加一定的力；不受力而能夠一直運(yùn)動(dòng)的物體是不存在的。物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持
運(yùn)動(dòng)物體的自然趨勢是繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，而不是需要任何力來保持這種運(yùn)動(dòng)。他通過思想實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：運(yùn)動(dòng)的物體如果不受其他力的作用，將會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持
二、牛頓第一定律
英國科學(xué)家
牛頓
①一切物體：所有物體普遍適用。
②總保持：是指物體在不受力作用時(shí)，靜者恒靜，動(dòng)者恒動(dòng)。
③或：即兩種狀態(tài)居其一，不能同時(shí)存在。
④牛頓第一定律不是由實(shí)驗(yàn)直接得出的定律，而是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步的推理抽象概括出來的。
⑤牛頓第一定律揭示了運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
知識(shí)構(gòu)建
一切物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
二、牛頓第一定律
太空授課驗(yàn)證牛頓第一定律
三、慣性
（一）初識(shí)慣性
當(dāng)書突然開始運(yùn)動(dòng)或突然停住，觀察橡皮運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。
用手向下猛擊紙條，觀察筆帽的運(yùn)動(dòng)情況。
任務(wù)一 同學(xué)們以小組為單位，完成下面的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)
三、慣性
（一）初識(shí)慣性
一切物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
牛頓第一定律
物理學(xué)上把物體保持原有的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫做慣性。牛頓第一定律又被稱為慣性定律。
三、慣性
（二）再識(shí)慣性
任務(wù)二 觀看下列視頻，并解釋你看到的現(xiàn)象。
會(huì)“爬樓梯”的蘋果
三、慣性
（二）再識(shí)慣性
2
慣性是物體固有的一種屬性，它不是力，因此不能說物體“受到慣性”、“由于慣性的作用”，只能說物體“由于慣性”、“具有慣性”。
1
一切物體不管它是否受力，也不管它是否運(yùn)動(dòng)和怎樣運(yùn)動(dòng)都具有慣性。動(dòng)者恒動(dòng)，靜者恒靜。
三、慣性
（三）防治慣性
安全帶是生命帶
安全帶測試實(shí)驗(yàn)
三、慣性
（三）防治慣性
交警有話對你說
第五十一條規(guī)定：
機(jī)動(dòng)車行駛時(shí)，駕駛?cè)恕⒊俗藛T應(yīng)當(dāng)按規(guī)定使用安全帶。
交通安全法
三、慣性
（四）利用慣性
卡車卸貨
跳遠(yuǎn)助跑
三、慣性
（四）利用慣性
錘頭和錘柄共同向下運(yùn)動(dòng)，錘柄受到撞擊力后，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止；錘頭沒有受到撞擊力，由于慣性，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不改變，仍保持原來向下運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，這樣反復(fù)多次后，錘頭就套緊了。
知識(shí)拓展
科 學(xué) 探 究 的 曲 折 性
牛 頓 說
在牛頓所處的時(shí)代，公認(rèn)的運(yùn)動(dòng)理論仍然是亞里士多德的思想，但是他受到了伽利略和其他人的抨擊，因?yàn)樗麄兊娜秉c(diǎn)已被人們普遍認(rèn)識(shí)到，牛頓為一場正在進(jìn)行的思想革命提供了最后的壓頂石。
盡管牛頓在1665年就完成了他的主要理論及其細(xì)節(jié)，但是直到1687年他才正式發(fā)表我的觀點(diǎn)，延遲發(fā)表觀點(diǎn)原因之一是，他需要發(fā)明一些數(shù)學(xué)技術(shù)來計(jì)算萬有引力對行星等物體的影響。
牛頓于1687年發(fā)表的著作是《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，通常被人們稱為牛頓原理。牛頓發(fā)明微積分并且將微積分應(yīng)用于物理學(xué)，被人們視為一個(gè)重大的里程碑。
知識(shí)拓展
科 學(xué) 探 究 的 曲 折 性
影響慣性大小的因素是什么？
注意注意
慣性反應(yīng)了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度。慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的速度無關(guān)。
知識(shí)遷移
1.請你解釋下列現(xiàn)象
剎車時(shí)，乘客的腳已隨車停止運(yùn)動(dòng)，而身體的上部要保持原來運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，因此身體會(huì)前傾。
突然開動(dòng)時(shí)，乘客的腳已隨車開始運(yùn)動(dòng)，而身體的上部要保持原來靜止的狀態(tài)，因此身體會(huì)向后仰。
B
2.滑板是一項(xiàng)很酷的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小科以速度v沖到如圖所示的位置時(shí)，
若其所受外力全部消失，則小科與滑板將（ ）
A．在最高點(diǎn)停下來 B．斜向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C．沿斜坡自由滑下來 D．沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)
當(dāng)小科以速度v沖到題圖中位置時(shí)（還沒有到斜坡頂端），若其所受外力全部消失，根據(jù)牛頓第一定律可知，他將保持這一瞬間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，即小科與滑板將斜向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)小科以速度v沖到題圖中位置時(shí)（還沒有到斜坡頂端），若其所受外力全部消失，根據(jù)牛頓第一定律可知，他將保持這一瞬間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，即小科與滑板將斜向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
知識(shí)遷移
3.某同學(xué)想出了一個(gè)免費(fèi)旅游的辦法，由于地球自轉(zhuǎn)速度很快，如北京隨地球自轉(zhuǎn)的速度為360m/s,那么當(dāng)他跳起來落回地面時(shí)，地面已經(jīng)轉(zhuǎn)過了很大一段距離，自己就不會(huì)落在原地，所以他只要不停跳躍就能周游世界，該同學(xué)的想法可行嗎？
當(dāng)小科以速度v沖到題圖中位置時(shí)（還沒有到斜坡頂端），若其所受外力全部消失，根據(jù)牛頓第一定律可知，他將保持這一瞬間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，即小科與滑板將斜向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
雖然地球自轉(zhuǎn)速度很快，但地球上的人隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，人跳起后，由于慣性仍要保持和地球一樣的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，下落后仍會(huì)落在原地。
知識(shí)遷移
知識(shí)小結(jié)
慣性
牛頓第一定律
慣性是物體固有的一種屬性，它不是力，因此不能說物體
“受到慣性”、“由于慣性的作用”，只能說物體“由于慣性”、“具有慣性”。
物理學(xué)上把物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫做慣性。一切物體不管它是否受力，也不管它是否運(yùn)動(dòng)和怎樣運(yùn)動(dòng)都具有慣性。動(dòng)者恒動(dòng)，靜者恒靜。
牛頓第一定律
慣性
一切物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
牛頓第一定律不是由實(shí)驗(yàn)直接得出的定律，而是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步的推理抽象概括出來的。
牛頓第一定律揭示了運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。

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