8.2 牛顿第一定律 2024-2025学年苏科版物理八年级下册

第八章 力与运动 第2节 牛顿第一定律 1 当我推车，车就动；当我不推时，车就停下来。这说明了什么？ 一个简单而又复杂的问题 0 力与运动的观点发展 0 力与运动的观点发展 公元前4世纪，希腊的哲学家亚里士多德指出：力是维持物体运动的原因，有力就有运动，没有力就没有运动。 亚里士多德 公元前384年-公元前322年 3 足球之所以会越滚越慢是因为它受到了地面给它的摩擦阻力。 如果摩擦阻力没有的话呢? 又一个简单而又复杂的问题 0 力与运动的观点发展 伽利略和笛卡尔则认为运动的物体不需要力来维持，地面上滚动的小球越滚越慢，是因为受到阻力的影响，如果没有阻力，小球将会一直运动下去。但两人的观点各有不完善之处。 伽利略 1564年-1642年 笛卡尔 1596年-1650年 0 力与运动的观点发展 5 运动需要靠力来维持吗？ 探究：阻力对物体运动的影响 运动着的物体，如果受到的阻力由大变小，那么物体运动的路程会有怎样的变化？ 【猜想】 物体运动的路程可能越来越大 为什么不研究拉力或者推力？ 阻力始终存在 0 力与运动的观点发展 1 探究：阻力对物体运动的影响 【实验器材】 小车 小车 小车 小车、斜面、木板、棉布、毛巾 棉布 毛巾 木板 小车 设计方案 如何减小物体所受阻力 不断地减小接触面的粗糙程度 如何判断小车运动状态变化 比较小车在水平面运动的距离 哪个因素也会影响小车运动距离 小车开始运动时的速度 如何让小车在水平面的初速度相同 让同一小车从同一斜面、同一高度静止释放 1 探究：阻力对物体运动的影响 实验次数 水平部分材料 小车所受阻力情况 小车运动的路程s/cm 1 毛巾 2 棉布 3 木板 棉布 毛巾 最大 较大 最小 木板 【实验数据】 最短 较长 最长 1 探究：阻力对物体运动的影响 实验现象 表面材料 阻力大小 运动距离 毛 巾 木板 玻璃 结论 最大 最快 最近 较大 较远 较快 最小 最远 最慢 光滑表面 零 无穷远 不变 途径 速度变化 v v v v ①当初速度相同时，小车受到的阻力越小，运动的路程越长。 ②运动的物体不受阻力，它永远沿直线运动下去。 实验 推理 实验 + 推理 匀速直线运动…… 1 探究：阻力对物体运动的影响 一个静止的物体，在不受力的作用下，将保持 状态。 实验中用到哪些研究方法？ ①只改变粗糙程度而保持其他条件不变 ②用小车路程反映阻力对物体运动的影响 ③由不同阻力对物体运动的影响，推测物体不受阻力时的运动情况 静止 控制变量法 转换法 实验推理法 1 探究：阻力对物体运动的影响 牛顿 1643年-1727年 牛顿在笛卡尔、伽利略等人工作的基础上，提出：一切物体，在没有受到力的作用的时，总保持静止或匀速直线运动状态。 1 牛顿第一定律 牛顿第一定律 12 一切物体 对牛顿第一定律的理解 是指宇宙中所有物体 不受外力 是定律成立的条件，这是一种理想情况。 “外力”是指研究对象以外的物体对它的作用力。 (1)关键词 1 牛顿第一定律 (2)“牛顿第一定律”表达的是物体不受外力时的运动规律。 (3)牛顿第一定律不是实验定律，而是通过建立理想模型得到的。 (4)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。 总 是指"一直" 或 指一个物体只能处于一种状态，到底处于哪种状态，由原来的状态决定，原来静止就保持静止，原来运动就保持匀速直线运动状态。 2.下列说法正确的是（ ） A．物体不受力作用就一定静止 B．物体不受力作用就一定是匀速直线运动 C．物体受力才能运动 D．以上说法都是错误的 牛刀小试 1.如图所示，小球沿水平桌面由M端向N端运动。如果到达桌面N端时，小球所受的力全部同时消失，则小球将（ ） a b M N A.静止在N点 B.沿a轨迹匀速运动 C.沿b轨迹匀速运动 D.沿b轨迹减速运动 C D 3.如图所示,在研究牛顿第一定律的实验中，用同一小车从同一斜面的同一高度滑下，使它在三种不表面的水平轨道上继续运动。 (1)为什么要让小车从斜面同一高度滑下? 为了使小车到水平面的初速度相同 牛刀小试 (2)小车在三种不同表面上运动的距离不同，说明了：_______________________________。 (3)对这个实验做进一步推想，可以得出什么结论? 阻力越小，小车运动的路程越长 运动的物体如果不受力的作用，速度将会保持不变，永远运动下去。 4.如图所示，桌面上的物体在力F作用下向右运动。当物体离开桌面的一瞬间，若它所受的力同时消失，那么它将 （ ） A．处于静止状态 B．沿竖直方向下落 C．沿水平方向向右作匀速直线运动 D．沿虚线运动 C 牛刀小试 5.物体静止在桌面上，若它所受的一切力同时消失，那么它将（ ） A．处于静止状态 B．沿竖直方向下落 C．沿水平方向向右作匀速直线运动 D．沿虚线运动 A 牛刀小试 6.如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、B两点间来回摆动．当小球摆到B点时，细线恰好断开并撤除一切外力，则小球将 （ ） A．在B点保持静止 B．沿BE方向运动 C．沿BC方向运动 D．沿BD方向运动 A 牛刀小试 从牛顿第一定律的定义，我们知道： 力使物体运动状态改变，而不是维持物体运动原因。 足球被脚踢出后，足球运动不需要力来维持，那么是什么维持了足球的运动呢? 思考 原来静止的物体具有保持静止的性质 这些现象有什么特点？ 观察思考 原来运动的物体具有保持原有速度和方向运动的性质 20 牛顿第一定律揭示了物体的一种重要属性：惯性 原来静止的物体具有保持＿＿＿的性质， 原来运动的物体具有保持＿＿＿速度做＿＿＿＿＿＿＿＿的性质。 静止 原有 匀速直线运动 物体具有保持静止或匀速直线运动状态不变的性质称为惯性。 （所以牛顿第一定律又叫惯性定律） 2 惯性 物体不受力 或受平衡力作用时， 为什么会静止或匀速直线运动？ 现在你知道了吗？ 牛顿第一定律是因为物体具有惯性而在不受力作用时表现出来的运动情况 21 2 惯性 惯性大小的影响因素是什么呢？ 电动车启动比汽车 。 惯性大： 惯性小： 越容易保持原来的状态，越难改变原来的状态； 越难保持原来的状态，越容易改变原来的状态。 快 惯性更大。 汽车 惯性的大小：描述的是物体保持原有运动状态的能力 2 惯性 卡车刹车要比汽车 。 慢 惯性更大。 货车 惯性的大小由 决定， 越大，惯性越 。 质量 质量 大 2 惯性 惯性的影响因素： ①惯性的大小只和质量有关，与速度无关。 ②惯性的大小描述的是物体保持原有运动状态的能力。 ③惯性是物体的属性，不是力，所以不能表述为“克服物体惯性”、“受到惯性作用”。 24 ①惯性是一切物体固有的属性。 一切物体不管是否受力，不管它是否运动和怎样运动，都具有惯性。 ②惯性不是力，描述惯性现象时应该说“由于物体具有惯性”， 不能说“受惯性（力）的作用”，或者“克服惯性”。 ③惯性的大小只与物体质量的大小有关，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关；质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小。 2 惯性 对惯性的理解 在路上跑的人被绊倒时，是向前趴着倒下；而慢走的人滑倒时，则多是向后仰着摔倒，试论述其为什么？ 因为跑的人被绊倒时，身体上半部分因惯性继续向前运动，所以向前趴着倒下；慢走的人滑倒时，多是因为地面提供的摩擦力不够，脚向前的速度突然变大了，而头部等上半身却没有变，故多是向后仰着滑倒。 牛刀小试 解释现象： 甲图：静止的小车和木块突然受到拉力时，小车和木块的底部一起向前运动，木块上部由于惯性仍保持静止状态，所以会向后倾倒。 乙图：运动的小车和木块遇到障碍物，小车和木块底部突然停止，木块上部由于惯性仍然保持运动，所以小木块会向前倾倒。 牛刀小试 投弹前：飞机和炸弹_____________ 投弹后：飞机将继续______，炸弹由于具有______ 仍然保持向前运动，所以不能到目标上空再投弹。 一起向前运动 运动 惯性 牛刀小试 惯性 惯性定律（牛顿第一定律） 区别 联系 运动规律 物体的一种性质 不受力条件下 不需任何条件 因为物体有惯性，在不受力时才能保持静止状态或匀速直线运动状态，因此牛顿第一定律又称为惯性定律。 比一比 2 惯性的应用 ①利用惯性： 30 ①防止惯性带来的危害： 2 惯性的应用 笔记 time 1、牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止或匀速直线运动状态。 2、牛顿第一定律揭示了：力是改变物体运动状态的原因。力不是维持物体运动状态的原因。 3、物体保持自身运动状态不变的性质叫做惯性。 4、惯性是一切物体的固有属性，只和质量有关。 正确表述为：由于、具有、利用、防止惯性。 5、利用惯性：拍衣服灰尘、助跑跳远、投篮、铁铲投煤。 防止惯性：系安全带、坐车扶稳、汽车座椅设头枕。 牛顿第一定律& 惯性 32 1.如图所示，从水平匀速飞行的飞机上先后落下两颗炸弹，在不计空气阻力的条件下，能正确反映飞机和两颗炸弹运动情况的是（ ） B 练一练 2.如图，如果你在直线行驶的火车里做一小实验：让手中苹果自由下落那么苹果将会落在( ) A．A处 B．B处 C．C处 D．三种都可能 A B C B 练一练 3.下列现象中不能用惯性知识解释的是( ) A．跳远运动员的助跑速度越大，跳远成绩往往越好 B．用力将物体抛出去，物体最终要落到地面上 C．子弹离开枪口后，仍能继续高速向前飞行 D．古代打仗时，使用绊马索能将敌方飞奔的马绊倒 B 练一练 4.如图所示，木块放在表面光滑的小车上并随小车一起沿桌面向左做匀速直线运动。当小车遇障碍物而突然停止运动时，车上的木块将 （ ） A．立即停下来 B．立即向前倒下 C．立即向后倒下 D．仍继续向左作匀速直线运动 D 练一练 5.行驶的汽车在刹车后能静止，这是因为 ( ) A.汽车的惯性消失了 B.汽车的惯性小于汽车的阻力 C.阻力作用改变了汽车的运动状态 D.汽车受到平衡力的作用而静止 C 练一练 6.匀速上升的气球下面悬挂着一个小石块，当细线突然断了以后，石块的运动状态是（ ） A.继续匀速上升 B.立即加速下降 C.匀速上升一段距离后加速下降 D.减速上升一段距离后加速下降 D 练一练 7.火车在长直轨道上匀速行驶，坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛，钥匙将落在( ) A.手的后方 B.手的前方 C.落在手中 D.无法确定 C 练一练 8.公交驾驶员进行驾驶技能比赛时，可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静置在公交车的置物台上，司机突然刹车时，杯中水有可能发生的情况是( ) A. 仍保持水平 B. 将向前溢出 C. 将向后溢出 D. 会溢出，但不能确定溢出方向 B 练一练 9.如图所示，静止在水平桌面上的玻璃瓶，水中有个气泡和金属球。突然向右水平抽动瓶子时，相对瓶子而言，下列现象描述正确的是( ) A. 气泡向左运动，金属球向左运动 B. 气泡向右运动，金属球向左运动 C. 气泡向左运动，金属球向右运动 D. 气泡向右运动，金属球向右运动 B 练一练 10.坐在公交车上，乘客通常会听到“车辆转弯，请站稳扶牢”的语音提醒。当乘客向右倾斜时，则公交车正在________(选填“向左转弯”“向右转弯”或“向前直行”)，当公交车停在站台时，只有乘客上车，则此时公交车的惯性________(选填“增大”“减小”或“不变”)。 向左转 练一练 增大 11.一辆在平直的公路上行驶的汽车车厢顶部挂着一个小球，当突然出现如图所示的情景时，汽车在做______(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动；若汽车向左做匀速直线运动，则小球受到绳子的拉力与小球受到的重力_______(选填“是”“不是”或“可能是”)一对平衡力。 减速 练一练 是 12.如图所示，某公路发生一起交通事故，两辆同向行驶的汽车发生“追尾”。汽车B刹车后由于_____仍撞到汽车A，此时对汽车A中的司机起保护作用的是__________(选填“安全气囊”或“汽车头枕”)。 惯性 练一练 汽车头枕 13.关于惯性，下列说法正确的是( ) A．跳远时助跑是为了增大惯性 B．物体只有受到力的作用时才具有惯性 C．为了防止惯性带来的危害，驾车时必须系好安全带 D．人造卫星绕地球运行时没有惯性 C 练一练 14.如图的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响，进行如下操作： a.如图甲，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。 b.如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。 c.如图丙，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。 ①实验中需要小车从同一斜面的同一高度开始静止下滑，目的是使小车到斜面底端的　 　相同，这种实验方法叫做　 　 法（选填“控制变量”或“转换”） ②以上操作中错误的一次是　 　（选填“a”、“b”、“c”）。 速度 练一练 控制变量 b ③三次实验中让小车从斜面同一高度由静止开始滑下，是为了使小车　 　。 ④实验为了让小车受到不同的阻力，采用的做法是　 　 。 ⑤结论：平面上受到阻力越小，小车速度减小得越　 。 ⑥根据结论可推理：运动的小车如果所受的阻力为零，小车将　 　运动。 ⑦让小车从斜面上滑下后沿水平面运动是为了使小车在竖直方向受到的　 　力和　 　力相平衡，其作用效果相互抵消，相当于小车只受水平方向上的阻力的作用； 练一练 到达水平面速度相同 改变水平面粗糙程度 慢 做匀速直线 重 支持 ⑧牛顿第一定律告诉我们，物体的运动　 　（选填“需要”或“不需要”）力来维持，一切物体都有保持原来　 不变的性质。实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力 （选填“越大”或“越小”），速度减小得越　 （选填“快”或“慢”） ⑨牛顿第一定律是建立在　 　的基础上。 A.日常生活经验 B.科学家的猜想 C.直接实验的结果 D.实验和推理 ⑩下列实验用到了类似方法的是　 　。 A.利用刻度尺和秒表测量物体速度 B.利用真空罩探究声音传播需要介质 C.利用光具座探究凸透镜成像规律 D.探究滑动摩擦力大小的影响因素 练一练 不需要 运动状态 越小 慢 D B 15.排球是我市中考体育测试项目之一，同学们在排球考试时，下列分析正确的是（ ） A. 排球上升到最高点时受平衡力的作用 B. 排球下降时速度增大，说明力是维持物体运动的原因 C. 假如正在上升的排球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动 D. 排球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用 练一练 C 免费周游世界？ 异想天开 由于地球在不停地自转，有人设想：如果我们的双脚能够比较长时间离开地面一定距离，只要我们低头俯视，各国风光将尽收眼底。他决定创办一个“热气球环球旅行公司”，连广告词都想好了-----“不用费力办护照，一日游遍全世界”请你评价一下，这个设想可行吗？ 思考 $$