第八章力與運動第二節

牛頓第一定律八年級物理下冊

義務教育教科書走進游樂場，你可以感受到過山車的驚險和刺激。它時而爬坡減速，時而俯沖加速，時而在彎曲軌道上翻轉，............過山車的運動為什么能如此變化多端?運動與力到底有怎樣的關系?致老師、同學說明ppt使用高質量視頻，資源比較大，本ppt約130MB.

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牛頓第一定律一一、牛頓第一定律1.阻力對物體運動的影響你贊成小明和小華的觀點嗎？如果他們的觀點是正確的，那么踢出去的足球，腳已不再對它施力，為什么它還在運動？足球最終會靜止，這又是為什么？一、牛頓第一定律物理學家亞里士多德伽利略生活現象拉小車，小車走；不拉小車，它就停下來。只有不斷地給足球施加力，它才會一直運動，不然就會停下來地面上物體的"自然本性"是靜止的，要維持物體的運動，就必須給它施加一定的力；不受力而能夠一直運動的物體是不存在的。物體的運動并不需要力來維持，運動物體如果不受其他力的作用，將會一直運動下去。小車開始運動是因為受到拉力，不拉之后停下來，是因為受到阻力足球開始運動是因為受到人踢球的力，最后在地面停下來是因為受到地面的阻力觀點（1）兩種觀點一、牛頓第一定律孰是孰非？誰的觀點正確呢？力是維持物體運動的原因物體的運動不需要力來維持一、牛頓第一定律2.實驗探究：阻力對物體運動的影響【設計實驗】讓小車從斜面上的同一高度A點由靜止自由滑下，如圖所示，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。第一次在水平面上鋪棉布，第二次用木板，第三次用玻璃板，比較小車每次在水平面上滑行的距離。【實驗器材】小車、斜面、棉布、木板、玻璃板、刻度尺等。一、牛頓第一定律【進行實驗與收集證據】（1）將棉布鋪在水平木板上，讓小車從斜面上A點處滑下，記下小車最終停在棉布上的位置。（2）移開棉布，再讓小車從斜面上A點處滑下，記下小車最終停在木板上的位置。（3）將玻璃板放在水平木板上，再讓小車從斜面上A點處滑下，記下小車最終停在玻璃板上的位置。（4）將實驗情況填入下表。A一、牛頓第一定律【實驗記錄表】實驗序號水平部分的材料小車所受阻力的情況小車運動的距離

①棉布

②木板

③玻璃板

一、牛頓第一定律【分析論證】對物體運動的阻礙程度反映物體所受阻力的大小。小車在不同材料的平面上最終停下來的原因是因為受到了阻力的作用。支持面越光滑，小車受到的阻力越小，小車運動的路程越遠。對上述實驗結論進一步推理得出：如果小車在絕對光滑的水平面上運動，即不受到阻力作用，那么它將以恒定不變的速度永遠運動下去。由此可以說明伽利略的說法是正確的，即物體的運動不需要力來維持。一、牛頓第一定律【實驗結論】運動物體受到的阻力越小，運動的路程越長。若不受任何阻力，物體的運動速度將不會減小，永遠沿直線運動下去。一、牛頓第一定律【交流討論】（1）實驗方法①控制變量法：控制小車從斜面上同一高度處由靜止釋放，使小車到斜面底端時具有相同的初速度；②轉換法：通過小車在水平面上滑行距離的長短來間接判斷小車所受阻力大小；③科學推理法：若小車不受阻力時，小車的速度將不會減小，將永遠做勻速直線運動。一、牛頓第一定律（2）對小車受力情況的分析小車在水平面上運動時，在豎直方向受重力和支持力，這兩個力相互平衡，對物體的運動沒有影響；在水平方向上受到阻力的作用，是非平衡力，所以做減速直線運動。（3）本實驗選用小車而不選用木塊的原因相同條件下，小車受到的阻力較小，實驗現象較明顯。一、牛頓第一定律視頻演示——《探究阻力對物體運動的影響》一、牛頓第一定律3.牛頓第一定律的建立過程（1）伽利略及其思想實驗1632年意大利物理學家伽利略做了著名的斜面實驗。在軌道的一邊釋放一顆鋼珠，如果忽略摩擦力帶來的影響，發現鋼珠從左邊滾下后，再從右邊的斜面滾上，鋼珠將上升到與左邊釋放高度相同的點；若將右邊的傾斜角減小，鋼珠還是上升到原來的高度，但通過的路程比原來更長；假設右邊的軌道為水平，鋼珠想要達到原來的高度，但是鋼珠無法達到原來的高度，鋼珠將永遠運動下去。一、牛頓第一定律實驗結論：水平表面越光滑，鋼球滾動時受到的阻力越小，通過的距離越長，速度減小得越慢。如果運動物體受到的阻力為零，速度就不會減小，它將永遠運動下去。一、牛頓第一定律1644年法國物理學家笛卡兒補充了伽利略的結論，提出：如果運動物體不受到任何力的作用，它不會向左、右方向偏，將永遠沿原來的方向做勻速運動。勒內·笛卡爾

1596年3月31日生于法國笛卡爾，法國哲學家、數學家、物理學家。他對現代數學的發展做出了重要的貢獻，因將幾何坐標體系公式化而被認為是解析幾何之父。（2）笛卡爾觀點一、牛頓第一定律1687年物理學家牛頓分析類似實驗，總結伽利略等人的研究成果，得出牛頓第一定律。1687年，牛頓在笛卡爾、伽利略等人工作的基礎上，撰寫《自然哲學的數學原理》，擺脫舊觀念的束縛，把慣性定律作為第一原理正式提了出來：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外力迫使它改變這種狀態為止。提出保持勻速直線運動和靜止狀態是物體的固有屬性的觀點。（3）牛頓一、牛頓第一定律4.牛頓第一定律（2）對牛頓第一定律的理解①“一切物體”說明該定律對所有物體都是普遍適用的。②“沒有受到力的作用”是指定律成立的條件。“沒有受到力的作用”包含兩層意思：一是該物體不受任何外力的作用，這是一種理想化的情況，實際上是不存在的；二是該物體所受力的合力為零，它的作用效果可以等效為不受任何外力作用時的作用效果。一切物體，都保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，除非有力迫使它改變這種運動狀態。（1）內容：一、牛頓第一定律③“或”指兩種狀態必居其一，不能同時存在。也就是說，如果沒有受到力的作用，原來靜止的物體仍保持靜止狀態，而原來運動的物體將保持原來的速度大小和方向繼續做勻速直線運動。④牛頓第一定律不是實驗定律，而是在大量經驗事實的基礎上，通過進一步的推理概括出來的。由該定律得出的一切推論，都經受住了實踐的檢驗，因此它已經成為公認的物理學基本定律之一。⑤牛頓第一定律說明了力和運動的關系：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。若不受力，則運動狀態不改變；反之，如果物體的運動狀態發生了改變，則一定受到了力的作用。一、牛頓第一定律【例題1】關于牛頓第一定律，下例說法正確的是（）A．牛頓第一定律是用實驗直接得到的一個科學的結論B．牛頓第一定律是在實驗的基礎上進一步推理而概括出來的，是一個科學的理論C．牛頓第一定律告訴我們，物體在不受外力作用時，能同時保持靜止狀態和勻速直線運動狀態D．牛頓第一定律是理論推出的，所以不一定是正確的B牛頓第一定律的內容：一切物體在不受外力作用時，總保持靜止狀態或者勻速直線運動狀態。牛頓第一定律是在大量經驗事實的基礎上通過推理概括得到的科學的結論。故ACD錯誤，B正確。故選B。一、牛頓第一定律【例題2】小華用如圖所示的實驗裝置探究阻力對物體運動的影響。他在水平臺面上分別鋪上材料不同的物體，讓同一小車從同一斜面上的相同高度由靜止滑下，在小車停下的位置分別作上標記a、b、c。（1）實驗中讓同一小車從同一斜面的相同高度由靜止滑下是為了使小車到達水平面時的_______相同。（2）若水平臺面上鋪的分別是毛巾、木板、棉布，則標記c位置是小車在________表面運動時停下的位置。（3）由實驗現象可以得出結論：水平面粗糙程度越小，小車運動的距離越_____；由此說明小車受到的阻力越小，速度減小得越____。（4）對上述實驗進行分析并進一步推理：運動的物體在沒有受到阻力的作用時，將_______________________。（5）上述探究實驗中用到的科學研究方法有控制變量法和_____。木板速度遠慢以恒定不變的速度運動下去實驗推理法一、牛頓第一定律（1）同一小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下是為了使小車到達水平面時的速度相同。（2）三種表面，木板表面最光滑，受到的阻力最小，速度減小的最慢，小車運動的距離最遠，則標記c是小車在木板表面下停下的位置。（3）由圖知水平面越光滑，小車受到的阻力越小，運動的距離越遠，說明小車速度減小的越慢。（4）小車受到的阻力越小，滑行的距離越遠，速度減小的越慢，故推理可得：運動的物體在沒有受到力的作用時，以恒定不變的速度運動下去。（5）如果水平面絕對光滑，運動的小車不受阻力，小車將會一直運動下去，做勻速直線運動，這種研究方法是科學推理法。慣性二二、慣性1.現象探究：物體的慣性當汽車剎車時，人的腳部與車廂接觸停止運動，但是人體的上部分仍要保持它原來的運動狀態，所以會向前傾。我們站在行駛的汽車中，當急剎車時，會往前倒。（1）剎車前傾二、慣性如圖所示，將硬幣、硬紙片疊放在玻璃杯上，用手指沿水平方向迅速擊打硬紙片，硬幣會隨硬紙片飛出嗎？請解釋該現象。當快速水平迅速擊打硬紙片時，硬紙片飛出，但是靜止的硬幣要保持它原來的靜止狀態，會留在原處，在重力作用下會落入水杯中。（2）擊打硬紙片擊打硬紙片二、慣性運動員在投（踢）球時，當把球投出后，球仍然繼續向前飛。當把球投出后，球離開手時，仍要保持它原來的運動狀態（離開手時的速度和方向），所以會繼續向前飛。（3）投球二、慣性2.慣性（1）慣性物體不受力的作用時，為什么會保持原來的靜止狀態或運動狀態呢？原來，這是物體固有的一種性質。牛頓第一定律也叫慣性定律。任何物體都有保持靜止或勻速直線運動的性質。這種性質稱為慣性。二、慣性（2）理解慣性①慣性的普遍性：一切物體在任何情況下都具有慣性。②慣性大小的決定因素：慣性的大小由物體的質量決定，質量越大，慣性越大。與物體的形狀、運動狀態、位置、受力情況等無關。相撲選手的質量大，慣性大，稱慣性男子③慣性與牛頓第一定律的區別慣性是物體固有的的一種屬性，而牛頓第一定律是物體不受力時遵循的運動定律。任何物體在任何情況下都具有慣性，牛頓第一定律只有物體不受力時才成立。二、慣性項目慣性力性質不同要素不同效果不同表述不同慣性是物體自身的一種性質；與外界條件無關力是物體對物體的相互作用，一個物體不會產生力力有大小、方向和作用點慣性只有大小，只與質量有關保持物體運動狀態不變改變物體的運動狀態應說“由于慣性”“具有慣性”，不能說“慣性力”“受到慣性”等應說“受到力”“施加力”“在力的作用下”等（3）區分慣性與力二、慣性3.觀察并解釋慣性現象（1）棋子的慣性如圖所示，桌面上放有一摞棋子，用尺沿水平方向快速擊打最下面的棋子。你觀察到什么現象?如何解釋這種現象?【分析】觀察到上面的棋子落在下方的桌面上。這是因為，當用鋼尺快速擊打一摞棋子最下方的一個時，該棋子飛出，上面的棋子由于具有慣性，要保持原來的靜止狀態，在豎直向下的重力的作用下，落在桌面上。二、慣性（2）木塊的慣性如圖（a）所示，在小車上放個木塊，然后突然快速拉動小車，觀察木塊的變化。如圖（b）所示，小車以較大的速度向前運動，觀察碰到障礙物時木塊的變化。嘗試解釋上述現象。二、慣性【分析】圖（a）中木塊會向左傾倒。因為木塊原來與小車都處于靜止狀態，突然快速拉動小車時，木塊下端與小車存在摩擦力，會與小車一起向右運動，而上端由于慣性，會保持原來的靜止狀態，故向左傾倒。圖（b）中木塊會向前傾倒。小車以較大的速度向前運動，當小車碰到障礙物時會停止運動，木塊下端與小車存在摩擦力，會與小車一起減速，上端由于慣性會保持原來的運動狀態繼續向前運動，從而向前傾倒。二、慣性（3）總結：解釋慣性現象的方法①物體的原有狀態棋子全部靜止②受力作用的棋子的狀態最下面的一個棋子受擊打力→由靜止變為運動③未受擊打力作用物體的運動狀態

上面的棋子不受擊打力→保持靜止以打擊棋子為例講解。二、慣性4.慣性的利用（1）跳遠跳遠或跳高運動員快速助跑后，飛身一躍，利用自身的慣性，在空中繼續前進，以提高成績。（2）錘頭變緊錘子的錘頭變松了，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向下運動，這樣錘頭就會牢牢地套在錘柄上了。靠自身慣性，繼續向前運動利用慣性套緊錘頭二、慣性投籃（3）投擲這些現象的共同特點是增加了物體脫離手時的運動速度，當物體離開手之后由于具有慣性，將保持這個速度運動下去，所以物體離開手時的速度越大，運動的越遠。擲鉛球投標槍二、慣性（1）交通事故與慣性交通事故的發生，多數是由于慣性造成的。行駛的車輛在遇到緊急情況下剎不住車，最主要的還是由于慣性，汽車剎車后，即使輪子不轉了，但是由于慣性，汽車還會向前滑動一段距離，如果此時前面有車子離得太近，就會發生交通事故。5.慣性的危害和防止例如，汽車發生追尾或緊急剎車時，駕駛員和乘客由于慣性會繼續向前運動，如果未按要求系好安全帶，就會與車身發生強烈碰撞，造成傷亡事故。二、慣性（2）保護措施交通法規定：車輛必須安裝安全氣囊；乘坐交通工具時，要系安全帶；車輛行駛要限載限速；車輛行駛要保持距離。安全氣囊對駕乘人員有保護作用二、慣性實驗演示——《物體的慣性》

高速公路為什么要限速（1）反應距離與制動距離駕獨員發現前方有突發情況后，觀察獲得的信息傳遞到大腦，大腦綜合各類信息作出決策，指揮四肢做出剎車動作，以及車輛制動系統作出響應，這些過程需要一定的反應時間。在這段時間內，汽車會向前行駛一段距離，稱為反應距離。剎車后，汽車由于慣性還會繼續向前滑行一段距離，稱為制動距離。例如，以90km/h的速度行駛的轎車，反應距離約為25m，制動距離約為68m，如圖所示。若車速更大，則通過的距離會更長。如果發現緊急情況時離前車太近，或者超速行駛，就容易發生碰撞事故。（2）因此，高速公路上必須限速且要求前后車輛保持適當的距離。值得強調的是，酒后駕車會使人的反應時間顯著延長，極易造成交通事故。因此，自覺遵守《中華人民共和國道路交通安全法》，拒絕酒后駕車，既是為了自身安全，也是維護公共安全的一種社會責任。二、慣性【例題3】小強和爺爺周末乘車到華山風景區去游玩，下列有關慣性的說法正確的是（）A.小強和爺爺都系上安全帶，是為了減小汽車行駛中人的慣性；B.汽車緊急剎車時，小強向前傾，是由于受到慣性力的作用；C.踩剎車后，汽車仍向前滑行了一段距離，是由于汽車具有慣性；D.高速公路嚴禁超速，是因為汽車速度越大，慣性越大C二、慣性A．慣性大小只和質量有關，系安全帶不會改變慣性，A錯誤；B．行駛中的汽車緊急剎車時，小強會向前傾，這是由于慣性的緣故，但慣性不是力，不能說小強受到了慣性力的作用，故B錯誤；C．汽車原來是運動的，踩剎車后，汽車由于慣性仍保持原來的運動狀態，會繼續向前滑行一段距離，故C正確；D．慣性只和質量有關，質量越大，慣性越大。對汽車限速，是因為汽車速度越大，從剎車到停止的時間越長，行駛的距離越遠，對突發事件的控制越弱，故D錯誤。故選C.課堂總結三課堂總結（1）

①阻力對運動的影響：運動物體受到的阻力越小，速度減小得越慢。若不受阻力，將保持做勻速直線運動。②內容：一切物體，都保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，除非有力迫使它改變這種運動狀態。③建立過程：在經驗事實的基礎上，經科學推理得出。①慣性：任何物體都有保持靜止或勻速直線運動的性質。這種性質稱為慣性。②慣性是一切物體固有的屬性之一。一切物體在任何情況下都具有慣性。物體的質量越大，慣性越大。③慣性現象；慣性利用；防止慣性的危害。慣性牛頓第一定律牛頓第一定律課堂總結（2）

實踐與練習四實踐與練習1.子彈從槍膛射出后，雖然不再受到推力的作用，但仍能向前運動。這是為什么?由于慣性，飛行的子彈要保持勻速直線運動狀態，所以仍向前運動.提示：答題時，不可以說“由于慣性作用”，因為“作用”就是力，而慣性不是力.實踐與練習2.如圖所示，公交車將要啟動時，乘客常會聽到“車輛起步，請站穩扶好”的語音提示。請你解釋其中的道理。公交車啟動前，乘客和車處于靜止狀態；公交車啟動后，乘客的腳受摩擦力，隨公交車一起向前運動，而乘客的上半身由于慣性仍要保持原來的靜止狀態，容易摔倒，造成傷害，故應抓好扶手。實踐與練習3.如圖所示，飛機在飛行中投放救援物資。若投放時飛機恰好在目標位置正上方，物資能落到目標位置嗎？應該怎樣投放才能使物資恰好落到目標位置?投放時，若飛機恰好在目標位置正上方，則物資不能落到目標位置。應在離投擲目標較遠處提前投擲。由于物資具有慣性，要保持原來的運動狀態，如果飛行到投擲目標正上方才投擲，救援物資就會落到目標前方去。綜合提升訓練五綜合提升訓練1.2022年3月23日，老師帶領同學們一起集中收看了中國空間站進行的第二次太空授課，其中，為了驗證牛頓第一定律，宇航員王亞平拿著冰墩墩轉身面向葉光富，王亞平拋出冰墩墩后，冰墩墩將（）A．沿拋物線快速下落 B．豎直下落C．沿原方向加速運動 D．沿原方向勻速運動王亞平拋出冰墩墩后，因冰墩墩處于失重狀態，所以可以認為它所處于理想狀態——不受任何力的作用，根據牛頓第一定律可知，它將沿原方向勻速運動，故D符合題意，ABC不符合題意。D故選D.綜合提升訓練2.下列事例中利用慣性的一組是（）①火車進站前，撤去動力，仍能進站②高速路上汽車要限速行駛③上岸后的鴨子，振動翅膀，把身上的水抖掉④用力拍打被子，使被子上的灰塵落下A．②③④ B．①③④ C．①②④D．①②③④①火車進站前，撤去動力，仍能進站，是利用了火車的慣性；②高速路上汽車要限速行駛，是為了防止由于慣性帶來傷害；③上岸后的鴨子，振動翅膀，把身上的水抖掉，是利用了水的慣性；④用力拍打被子，使被子上的灰塵落下，是利用了灰塵的慣性。所以利用慣性的是①③④。故B符合題意，ABD不符合題意。B故選B.綜合提升訓練3.《中華人民共和國道路交通安全法》第五一條規定“機車行駛時，駕駛人、乘坐人員應當按規定使用安全帶”。結圖可知，汽車緊剎車，安全帶可以（）A．減小駕人車運動的慣性作用B．減小汽高速行而具有的慣性C．增大因汽車高速行駛具有的慣性D．減小因慣性對駕人員造成的傷害D綜合提升訓練A．慣性是物體保原運動狀態不變的性質，不是力，不能說慣性的作用，故A不符題意；BC．慣性的小只與物體質有在汽車駛過中，汽車或駕駛員質量不變，所以其慣性大小不變，故BC不符合題意；D．乘坐機車使用安全帶，是為了減小急剎車時，乘駕人員由于慣性向前傾斜帶來的傷害，故D符合題意。故選D.綜合提升訓練4.有一架飛機沿水平方向向右做勻速直線運動，每隔1秒鐘從飛機上放一小球，若不考慮空氣阻力和風力的影響，當三個小球落至地面前，站在地面上的人看到這三個小球在空中的排列是（）飛機沿水平向右做勻速直線運動時，每隔1秒從飛機上放一小球，小球由于慣性，保持原來的運動狀態不變，繼續向右飛行，三個小球在下落過程中，都是以原來的速度向前運動，小球受重力的作用，同時向下做自由落體運動，故三個小球下落時，在同一豎直的直線上。故B符合題意，ACD不符合題意。B故選B.ABCD綜合提升訓練5.如圖甲所示，盛有水的燒杯隨小車一起水平向右做______（選填“加速”“減速”或“勻速”）運動，當燒杯中的水面出現圖乙