8.1牛顿第一定律 课件-2023-2024学年人教版物理八年级下册

8.1牛顿第一定律 -1- ■考点一 阻力对物体运动的影响 1. 两种观点 （1）亚里士多德的观点：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用；如果这个力被撤销，物体就会停止运动。也就是“物体运动要靠力来维持”。 （2）伽利略的观点：物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力。也就是“力是改变物体运动状态的原因”。 2． 伽利略斜面实验 （1）实验结论：同样条件下，平面越粗糙，小车受到的阻力越大，运动的距离越近；平面越光滑，小车受到的阻力越小，运动的距离越远。 （2）伽利略的推论：在理想情况下，如果平面绝对光滑，小车将永远运动下去。 [考点解读] 第 1 节 牛顿第一定律 -2- 例 1 木板上铺上粗糙程度不同的材料，小车自斜面顶端由静止开始滑下，比较小车在水平面上运动的距离（如图所示），伽利略、牛顿等科学家曾多次做过类似的实验，并在此基础上分析推理得出著名的牛顿第一定律，请回答下列问题： （1）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由滑下，这样做的目的是 ___________________。 （2）三次实验中，小车在 _______ 表面上停止得最慢，是因为在该表面受到的阻力最 _________。 （3）进一步推理可知，若水平面绝对光滑（小车不受阻力），则小车会在水平面上 _____________。 典题精析 第 1 节 牛顿第一定律 -3- 解析：（1）因为该实验是要研究阻力对物体运动的影响，所以应该采用控制变量法，即控制其他因素都相同，只让水平面的阻力大小不同，所以三次实验中应使小车运动到斜面底端时的速度相等。要想让小车运动到斜面底端时的速度相等，就应该让小车从斜面的同一高度处释放。 （2）在这三次实验中，小车在木板表面上运动的距离最长，停止得最慢，这是因为木板表面最光滑，小车在该表面受到的阻力最小。 （3）由此我们可以推理得出：若水平面绝对光滑（即小车不受阻力），则小车会在水平面上做匀速直线运动。 第 1 节 牛顿第一定律 -4- 答案：（1）使小车运动到水平面上的初速度相同 （2）木板 小 （3）做匀速直线运动 易错：（3）静止 错因：误认为物体的运动需要力来维持。 满分备考：要研究阻力对物体运动的影响，应该采用控制变量法。小车从斜面上不同高度处自由下滑，下滑到斜面底端的速度不相同，根据这一点可得出每次应该让小车在同一位置由静止开始向下滑。 第 1 节 牛顿第一定律 -5- ■考点二 牛顿第一定律 1. 牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。 2. 理解牛顿第一定律中的四个关键词： 关键词 理 解 一切 “一切”说明该定律对于所有物体都是普遍适用的，不是特殊现象。 没有受到力的作用 “没有受到力的作用”是指定律适用的条件，包含两层意思：一是该物体确实没有受到任何力的作用，这是一种理想化的情况，实际上，不受任何力作用的物体是不存在的；二是该物体所受力的共同作用的效果可以等效为不受任何力作用的效果。 第 1 节 牛顿第一定律 -6- 续表 总 “总”指的是总是这样，没有例外。 或 “或”指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说，物体不受力的作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来运动的物体则保持匀速直线运动状态。 3. 牛顿第一定律的物理意义 牛顿第一定律揭示了力和运动的关系：物体不受力时，将保持原来的静止状态或匀速直线运动状态；而物体受力不为零时，运动状态将会改变。即力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。 4. 牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实基础上，通过进一步地推理概括出来的。 第 1 节 牛顿第一定律 -7- 例 2 竖直向下加速下落的雨滴，假设雨滴下落到某高度时所受的力全部消失，则雨滴将（ ） A． 向下做匀速直线运动 B． 向下做加速直线运动 C． 向下做减速直线运动 D． 静止不动 解析：由牛顿第一定律可知，若雨滴下落到某高度时所受的力全部消失，雨滴将保持原来的速度和方向做匀速直线运动。 答案：A 易错：B 错因：不能正确理解牛顿第一定律。 满分备考：利用牛顿第一定律知识解答有关现象时，注意分析物体撤力前处于什么状态，若不受外力作用，则将保持原来的运动状态。即当一切外力消失时，物体的运动状态只有两个：静止状态或匀速直线运动状态。 典题精析 第 1 节 牛顿第一定律 -8- ■考点三 惯 性 1. 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫做惯性，牛顿第一定律也叫做惯性定律。 2. 对惯性的理解 惯性的特点 理 解 普遍性 任何物体在任何情况下都有惯性 一切物体都有惯性。一切是指无论固体、液体，还是气体，无论物体质量大还是小，无论是静止还是运动，无论受不受力都具有惯性。 大小的决定因素 由物体的质量决定 质量越大，惯性越大，质量是惯性大小的唯一量度。 与力的区别 惯性是自然界中一切物体固有的属性 惯性不是力：发生力的作用时，必然要涉及两个相互作用的物体，单独一个物体不会出现力的作用；惯性是每个物体都具有的属性，不需要两个物体的相互作用，惯性只有大小，没有方向。不能把惯性说成“受惯性的作用”或 “惯性力”，而应该说“由于惯性”。 第 1 节 牛顿第一定律 -9- 续表 3. 惯性现象：物体由于具有惯性而表现出来的现象叫惯性现象。例如：汽车急刹车时，乘客的身体会向前倾，这是因为乘客的身体由于惯性会继续保持原来的高速运动状态，不容易停下来；百米赛跑运动员到达终点后，由于运动员具有惯性不能立即停下来。 第 1 节 牛顿第一定律 -10- 例 3 小明乘坐公交车时，站在离车门较近的位置而且双手没有扶任何物体，为了避免公交车启动时摔倒，他应将身体 （ ） A． 保持直立 B． 向公交车运动方向倾斜 C． 向公交运动的反方向倾斜 D． 任何站姿都可以 典题精析 第 1 节 牛顿第一定律 -11- 解析：当公交车启动时，人由于惯性会保持原来的静止状态，所以会向后倾，容易摔倒。为了避免公交车启动时摔倒，他应将身体向公交车运动方向倾斜。这样当车启动时，人向后倾，可以回到直立的位置。 答案：B 易错：C 错因：当公交车启动时，对人保持原来的运动状态的方向判断错误。 满分备考：生活中要根据惯性的知识采取合理的措施防止惯性带来的伤害，首先需要注意四个环节：①确定研究的是哪个物体；②该物体原来处于什么运动状态； ③该物体受到了什么力的作用；④该物体由于惯性保持原来的运动状态，会带来怎样的伤害。 然后就可以有针对性地采取合理的措施来防止惯性带来的伤害。 第 1 节 牛顿第一定律 -12- 实验：探究阻力对物体运动的影响 实验方法： （1）控制变量法：控制小车进入水平面时的速度大小和方向保持不变，用同一辆小车从同一斜面顶端（相同的高度）由静止自由滑下。目的是让小车 进入水平面时的速度和方向相同。 （2）理想实验法：以实验为基础，通过分析事实，再进一步推理、概括得出结论的方法。 [实验突破] 第 1 节 牛顿第一定律 -13- 实验装置：如下图所示。 实验步骤：（1）在水平木板上铺上毛巾，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离。 （2）在水平木板上铺上棉布，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在阻力较小的棉布表面上滑行的距离。 （3）让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在阻力更小的木板表面上滑行的距离。 第 1 节 牛顿第一定律 -14- 实现现象： 小车在毛巾表面上运动得比较近， 在棉布表面上运动得比较远，在木板表面上运动得最远。 实验记录表格： 实验结论：同样条件下，平面越粗糙，小车受到的阻力越大，运动的距离越近；平面越光滑，小车受到的阻力越小，运动的距离越远。 如果运动的物体不受力，它将永远运动下去。 物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力。 实验序号 接触面 粗糙程度 小车受到的阻力大小 小车运动的距离远近 速度减小的快慢 1 毛巾 很大 很大 较近 很快 2 棉布 较大 较大 较远 较快 3 木板 很小 很小 较远 较慢 第 1 节 牛顿第一定律 -15- 命题点： 1. 本实验中用到的物理研究方法（①________ 法和②________ 法）。 2. 利用斜面的目的是给小车提供动力，让小车运动起来。 3. 控制变量法的应用：让小车每次从同一位置滑下，使小车刚进入水平面时具有相同的③_____， 只改变水平面的④__________（即阻力大小），研究阻力对运动状态的影响。 4. 理想实验法的应用：我们周围的物体都受到力的作用，因此物体受到阻力为零的情况是不存在的，物体受到阻力为零的运动状态就不能用实验直 接验证，只能根据实验现象做进一步推测。这个结论是以实验为基础，通过分析事实，再进一步推理得出的，所以是有科学依据的。 教材图片 图片解读 （人教八年级下P18） 命题考点：惯性的利用 锤子的锤头变松了，人们常用撞 击锤柄下端的方法使锤头紧套在 锤柄上，这是因为锤柄突然停止时，锤头由于①________ 会继续 向②_________ 运动，这样锤头 就牢牢地套在锤柄上了。 （人教八年级下P19） 命题考点：解释惯性现象 击打棋子前，棋子是静止的。用 钢尺击打一摞棋子中间的一个时，被击打的棋子由于受到 钢尺击打的作用力改变运动 状态而飞出，它上面的棋子由于③________，要保持原来的 ④________ 状态，然后在重力作用下落下来。 第 1 节 牛顿第一定律 -16- [教材图片全解] 第 1 节 牛顿第一定律 -17- ■易错点 误认为速度影响惯性大小 [易错分析] 例 （百色中考）下列关于惯性的说法正确的是 （ ） A． 汽车行驶时具有惯性，减速时惯性减小 B． 汽车变速时具有惯性，匀速行驶时没有惯性 C． 汽车转弯时须减速，是为了防止惯性带来的危害 D． 乘车时系安全带可以减小乘员的惯性 第 1 节 牛顿第一定律 -18- 解析：汽车的惯性是由汽车的质量决定的，与汽车的速度无关，因此汽车行驶时、静止时以及变速时的惯性一样大，故 A、B 错误；汽车在转弯时减速， 是为了防止惯性带来的危害，故 C 正确；乘车时系安全带可以减轻突然减速时由于惯性造成的伤害，不能减小惯性，故 D 错误。 答案：C 易错：A 错因：误认为物体惯性与物体速度有关，速度减小，惯性减小。 易错警示：惯性大小仅与物体的质量有关，质量大的物体惯性大。 物体无论处于静止状态还是运动状态都有惯性。生活中“汽车行驶得越快，刹车越困难”，误导了同学们对惯性大小的理解，惯性大小与物体的速度无关。 第 1 节 牛顿第一定律 -19- ■题型一 应用牛顿第一定律判断物体的运动状态 [题型探究] 例 1 （常德中考）若小球由如 图所示位置向右摆动到最低点时绳子断裂，假设此时所有外力均消失， 此后，小球的运动情况是 （ ） A． 匀速直线下落 B． 匀速直线上升 C． 静止 D． 水平向右做匀速直线运动 第 1 节 牛顿第一定律 -20- 解析：根据牛顿第一定律可知，物体在不受外力作用时， 原来静止的物体将永远保持静止状态， 原来运动的物体将永远做匀速直线运动，速度的大 小和方向都不改变。小球向右摆动到最低点时，其运动方向是水平向右的， 则当外力突然消失时，小球仍将保持原来的运动状态，即小球沿水平方向向 右做匀速直线运动。 答案：D 题型解法：先分析外力消失前物体的运动状态， 再根据牛顿第一定律，当物体受到的外力全部消失时，将保持外力消失瞬间的运动状态不变，若物体 原来是静止就仍然静止，若物体原来是运动的，就保持原来的速度方向和大小做匀速直线运动。 第 1 节 牛顿第一定律 -21- ■题型二 理解惯性是物体的一种性质 例 2 （芜湖二模）关于惯性下列说法哪个是正确的 （ ） A． 要消去运动物体的惯性，可以在运动的相反方向上加上外力 B． 同一个物体在月球上受到的引力比在地球上小，但惯性和在地球上相同 C． 运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性 D． 两个质量相同的物体，在阻力相同的情况下，速度大的不容易停下来，所以速度大的物体惯性大 解析： 一切物体都具有惯性，物体的惯性只与质量有关，故 A 错误；惯性大小只与物体的质量有关，所以同一物体在月球上的惯性和在地球上的惯性大小相等，故 B 正确；一切物体任何时候都具有惯性，惯性是物体本身的一种性质，惯性大小只与质量有关，与运动状态、速度无关，故 C、D 错误。 答案：B 题型解法：惯性是物体本身的一种性质，一切物体在任何时候都有惯性，惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大。 第 1 节 牛顿第一定律 -22- ■题型三 解释惯性现象 例 3 （泰安中考）关于惯性，下列四个现象的对应说明正确的是 （ ） A． 拍打衣服，灰尘脱落，说明衣服有惯性 B． 子弹离开枪膛，仍能向前飞行，说明子弹有惯性 C． 汽车突然快速启动，车上的人会向后倾，说明汽车有惯性 D． 运动员将足球顶出后，足球继续运动，说明运动员有惯性 第 1 节 牛顿第一定律 -23- 解析：用手拍打衣服，灰尘由于惯性保持原来的静止状态，在重力作用下掉在地上，说明灰尘有惯性，而不是衣服有惯性，故 A 错误；子弹离开枪膛后，由于惯性仍能向前飞行，说明子弹有惯性，故 B 正确；汽车突然快速启动，车上的人会向后倾，说明人有惯性，而不是汽车有惯性，故 C 错误；运动员将足球顶出后，足球继续运动，说明足球有惯性，而不是运动员有惯性，故 D 错误。 答案：B 题型解法：解释惯性现象的步骤：①确定研究 对象是哪个物体或物体的哪一部分；②确认研究对 象原来处于什么状态（运动还是静止）；③出现什 么变化；④研究对象受何种力，运动状态发生何种变化；⑤研究对象由于惯性继续保持原来的运动状态；⑥发生了何种现象（或造成了何种结果）。 第 1 节 牛顿第一定律 -24- 答案： 命题点： ①控制变量 ②理想实验 ③速度 ④粗糙程度 教材图片全解： ①惯性 ②下 ③惯性 ④静止 1. 探究阻力对物体运动的影响 （1）实验设计：给水平木板铺上粗糙程度 ________ 的物体，观察小车从同一斜面的 _______ 由静止滑下后在不同表面上运动的距离。 （2）实验结论：在相同条件下，水平面越光滑，小车所受的阻力越 ________，速度变化越 ________，运 动的距离越 ________。 （3）实验推理：如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，小车将 ________________________。 （4）本实验中运用了控制变量法、转换法、科学推理法。 -1- 8.1 牛顿第一定律 ▍课前预习/新知导引 第 1 课时 牛顿第一定律 2. 牛顿第一定律 （1）内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持 ________ 状态或 ________ 状态。 （2）牛顿第一定律是通过实验现象推理得出来的， 不能用实验来直接验证。 （3）力与运动的关系：物体的运动不需要力来维持，力不是使物体运动的原因，而是 ________________ 的原因。 -2- 8.1 牛顿第一定律 8.1 牛顿第一定律 -3- ■考点 1 阻力对物体运动的影响 1. 某同学用如图所示的实验装置探究阻力对小车运动的影响。他在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板，让小车从斜面上的同一位置由静止滑下，在小车停下的位置分别做上标记。标记③是小车在 ______ 表面上停下的位置。 （第 1 题图） ▍考点集训/夯实基础 2. 在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体（如毛巾、棉布、木板等），让小车自斜面顶端由静止开始滑下。观察同一小车从同一高度滑下后，在不同表面上运动的距离如图所示。 （1）结论：平面越光滑，小车运动的距离越 _______，这说明小车受到的阻力越 ________，速度减小得越 _______。 （2）推理：如果运动物体不受力，它将永远做 _____________。 （第 2 题图） -4- 8.1 牛顿第一定律 ■考点 2 牛顿第一定律 3. 正在水平面上滚动的小球，如果它受到的外力同时消失，那么它将 （ ） A． 立即停下来 B． 慢慢停下来 C． 改变运动方向 D． 做匀速直线运动 4. 教室里悬挂着的电灯处于静止状态，假如它受到的外力突然全部消失，它将 （ ） A． 加速下落 B． 匀速下落 C． 保持静止 D． 可以向各个方向运动 -5- 8.1 牛顿第一定律 5. 用细线拴住一小石块 ，手拽住细线的一端， 让小石块在水平面上做圆周运动，如图所示。如果 细线突然断开，同时小石块所受的外力也全部消失， 那么它将（ ） （第 5 题图） A． 立即停下来 B． 先慢下来，然后再停下来 C． 继续做圆周运动 D． 沿细线断开那个瞬间的圆周切线方向做匀速直线运动 -6- 8.1 牛顿第一定律 1. 惯性 （1）定义：一切物体都有 ____________________ 的性质，我们把这种性质叫做惯性。 （2）惯性的大小只与物体的 _______ 有关，物体的 _____ 越大，它的惯性越大。 （3）物体任何时候都具有惯性；惯性不是力，所以我们对惯性进行描述时，只能说某物体“具有”或“由于”惯性，而不能说某物体“受到”或“产生”了惯性。 2. 惯性的利用与危害 （1）利用：跳远运动员通过助跑提高成绩；利用撞击锤柄的方法使锤头紧套在锤柄上等。 （2）防止危害：开车时必须系好安全带等。 -7- 8.1 牛顿第一定律 ▍课前预习/新知导引 第 2 课时 惯 性 8.1 牛顿第一定律 -8- ■考点 1 惯 性 1. 下列关于惯性的说法，正确的是 （ ） A． 静止的物体没有惯性，运动的物体才有惯性 B． 任何物体都有惯性 C． 物体速度越大，惯性越大 D． 物体受力越大，惯性就越大 2.（多选）在运动场上常看到以下场景，其中能用惯性知识解释的是 （ ） A． 跳高运动员越过横杆后落到垫子上 B． 投掷出的铅球离开手后向前运动 C． 运动员跑到终点后不能立即停下 D． 起跑时运动员用脚向后使劲蹬地 ▍考点集训/夯实基础 3.（教材 P19，T4 改编）有人在匀速前进的火车车厢内的 A 处向上跳，如图所示，落下后，由于 ________ 的原因而使该人落在了车厢内 ______（选填“A”“B”或“C”）处。 （第 3 题图） -9- 8.1 牛顿第一定律 ■考点 2 惯性的利用与危害 4. 运动员跳远时总是先助跑一段距离后再起跳，这是为了 （ ） A． 利用惯性 B． 克服惯性 C． 增大惯性 D． 减小惯性 5.（教材图片题，多选）如图所示，锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上。则下列说法正确的是 （ ） A． 锤柄下端受到撞击时，锤柄比 锤头先停止运动 B． 锤柄下端受到撞击时，锤头比锤 柄先停止运动 C． 这利用了锤头的惯性，锤头质量 （第 5 题图） 越大越容易套紧 D． 这利用了锤柄的惯性，锤柄质量越小越容易套紧 -10- 8.1 牛顿第一定律 6. 大雪过后，往往给车辆和行人出行造成了极大的不便，交通部门提醒大家“雪天路滑，请注意交通安全！ ”下列关于冰雪道路的说法正确的是（ ） A. 车辆和行人在冰雪道路上行驶时，惯性消失了 B．同一车辆在冰雪路面上行驶比在没有冰雪的路面上行驶惯性大一些 C．冰雪地面行车必须慢速驾驶，主要是为了防止由于惯性带来的危险 D．人在冰雪路面行走时容易摔倒，其原因与惯性无关 -11- 8.1 牛顿第一定律 1.（1）不同 同一高度 （2）小 慢 远 （3）以恒定不变的速度永远运动下去 2.（1）静止 匀速直线运动 （3）使物体运动状态发生改变 -1- 第八章 运动和力 ▍课前预习/新知导引 8.1 牛顿第一定律 第 1 课时 牛顿第一定律 第八章 运动和力 -2- 1. 木板 2.（1）远 小 慢 （2）匀速直线运动 提示：比较小车在不同平面上运动的距离，可发现平面越光滑，小车运动距离越远，说明所受阻力越小，速度减小得越慢。当阻力为零时，小车将沿直线匀速运动下去。 3. D 提示：因为小球在运动，所以当小球所受的一切外力都消失时，小球将保持原来的速度做匀速直线运动。 4. C 提示：因为电灯处于静止状态，所以当电灯受到的外力都消失时，它将保持原来的静止状态。 5. D 提示：细线断开时，小石块是运动的，它所受的外力全部消失时，其运动状态将不发生变化，保持断开时的速度和方向做匀速直线运动，ABC 错误，D 正确。 ▍考点集训/夯实基础 1.（1）保持原来运动状态不变 （2）质量 质量 -3- 第八章 运动和力 ▍课前预习/新知导引 第 2 课时 惯 性 第八章 运动和力 -4- 1. B 提示：惯性是物体的固有属性，任何物体都有惯性；且惯性大小只与质量有关，因此 A、C、D 选项错误，B 选项正确。 2. BC 提示：跳高运动员越过横杆后落到垫子上，下落是因为受到了重力的作用，与惯性无关，故 A 错误；起跑时运动员用脚向后使劲蹬地，人向前进，利用了物体间力的作用是相互的，故 D 错误。 3. 具有惯性 A 提示：火车匀速直线运动时，人从车厢地板上向上跳起，由于惯性仍然保持与火车相同的运动速度，所以会落回原点，即 A 处。 4. A 提示：先跑一段距离的目的是使自己处于运动状态，跳起后，由于惯性，身体还要保持原来的速度向前运动以增大跳远的距离，这样做不能增大人体的惯性，也不能减小人体的惯性，只是利用了人体的惯性。 ▍考点集训/夯实基础 5. AC 提示：锤头与锤柄原来都向下运动，锤柄撞在硬物上受到阻力作用，改变了它的运动状态，停止了运动，锤头由于具有惯性，仍保持原来的运动状态，继续向下运动，这样锤头就紧套在锤柄上了，并且锤头质量越大惯性越大，越容易套紧。 6. C 提示：物体在任何时候都具有惯性；惯性的大小只与物体的质量有关，同一车辆，质量不变，惯性的大小也不变；冰雪路面行车必须慢速驾驶，主要是为了防止由于惯性带来的危险；人在冰雪路面行走时容易摔倒，其原因与惯性有关。 -5- 第八章 运动和力 $$