(教参)第7章 第1节 科学探究：牛顿第一定律-【提分教练】2022-2023学年八年级物理全一册同步(沪科版)

力与运动 第一节　科学探究：牛顿第一定律 素养目标 1. 通过牛顿第一定律进一步体会力是改变物体运动状态的原因而不是维持物体运动的原因。知道一切物体都有惯性。(物理观念) 2. 学会运用实验加推理的方式进行科学探究。(科学思维) 3. 通过科学探究得出牛顿第一定律。设计实验探究惯性现象。(科学探究) 4. 通过实验探究，进一步培养分析、概括、推理的能力，并进一步应用知识解决生活中的问题，增加物理学习的兴趣。(科学态度与责任) 一、牛顿第一定律 1. 关于“力和运动关系”的两个观点 (1)亚里士多德的观点：要维持物体的运动，就必须给它施加一定的力；不受力而能够一直运动的物体是不存在的。这个观点是　错误　的。 (2)伽利略的观点：伽利略通过　理想实验　发现：运动的物体如果不受其他力的作用，将会继续保持同样的速度沿直线“永恒”运动下去。这个观点是　正确　的。 2. “力和运动的关系”探究结论 在其他条件相同时，平面越光滑，滑块受到的摩擦力　越小　，滑块前进的距离就　越远　。 3. 牛顿第一定律内容 (1)内容：一切物体在没有受到　外力　作用的时候，总保持　匀速直线运动　状态或　静止　状态。 (2)牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过　推理　抽象概括出来的，因此它　不能　(选填“能”或“不能”)用实验直接证明。 二、惯性 4. 定义：物体都有保持原来的　静止　或　匀速直线运动状态　的性质。 5. 性质：惯性是物体所固有的一种　属性　。　任何　物体在　任何　情况下都有惯性。 6. 利用惯性：比如，斧子的手柄松了，用手柄的下端撞击石头或树墩，斧头由于　惯性　，会继续　向下运动　。这样，斧头就套紧了。 7. 防止惯性带来危害：比如，为了防止汽车紧急刹车时司机和乘客由于　惯性　而被撞伤，驾驶员和乘客必须使用　安全带　。 【选一选】 1. 在太空中飞行的宇宙飞船，如果它受到的一切外力消失，那么宇宙飞船将(　D　) A. 立即静止　 B. 减速飞行 C. 加速飞行　　 D. 匀速飞行 【填一填】 2. 小刚同学放学回家的路上，脚被路边的石块绊了一下，向前倾倒，如图所示，这是因为小刚同学正常行走时，整个身体是向　前　运动的，当脚被路边的石头绊了一下后，　脚　停止向前运动，而小刚的上半身由于　具有惯性　，继续向　前　运动，所以会向前倾倒。 　探究牛顿第一定律 如图甲、乙、丙所示为探究摩擦力对物体运动影响的实验，请探究并回答下列问题。 　　 实验中为什么要让同一辆小车从同一个斜面的同一高度由静止开始滑下。 答案：目的是让小车到达斜面底端时具有相同的速度。 小车在平面上会停下来的原因是什么？实验说明什么问题？ 答案：小车会停下来的原因是受到摩擦阻力的影响。说明力可以改变物体的运动状态。 通过本实验可以得出什么结论？ 答案：从实验可以得出小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离越远。进一步推理可知，若不受任何阻力小车将会一直运动下去。 牛顿第一定律成立的条件是什么？能不能用实验进行验证？是采用什么方法得出来的？ 答案：牛顿第一定律成立的条件是物体不受任何外力。因为地球上不存在不受力的物体，所以牛顿第一定律不能用实验直接验证。它是采用实验加推理的方法得出来的。 如何判断物体不受力时的运动状态？ 答案：根据牛顿第一定律可知，若物体不受力，原来静止的物体将会永远保持静止，原来运动的物体将会一直做匀速直线运动。 一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或　匀速直线运动　状态，这是牛顿第一定律的内容。如图所示，ab段是小球被抛出后在空中的运动轨迹，小球在b点的速度为v，方向恰好水平向右。如果小球在b点受到的所有力突然都消失了，则小球将沿　2　(填图中序号)轨迹运动。 根据牛顿第一定律可知，正在运动的物体，所受的外力如果同时消失，物体将保持外力消失瞬间的速度和方向永远运动下去。 解析：由牛顿第一定律可知，一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；根据牛顿第一定律可知，正在运动的物体，所受的外力如果同时消失，物体将保持外力消失瞬间的速度和方向永远运动下去；当小球被抛出后运动到最高点b时，小球在水平方向上有一定的速度v，所以，若小球在b点受到的所有力都消失时，由牛顿第一定律可知，小球将会沿水平方向(即轨迹2)做匀速直线运动。 1. 在探究“运动和力的关系”实验中，设计了如图所示的斜面实验，让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。 (1)实验时让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，目的是让小车到达斜面底端时的　速度　相同，这种研究问题的方法是　控制变量法　。(选填“转换法”“模型法”或“控制变量法”) (2)伽利略对类似的实验进行了分析并进一步推测：如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将在水平面