8.1 牛顿第一定律 惯性（课件）-2024-2025学年教科版八年级物理下册

null 教科·八年级下册 第8章 运动和力 1 牛顿第一定律 惯性 第2 课时 惯性 课前自学准备 学习目标 学习目标 01 通过实验探究阻力对运动的影响。 02 理解牛顿第一定律的含义。 03 知道什么是惯性，能用惯性知识解释惯性现象。 课堂教学展示 新课导入 【点击画面播放视频】 运动员从高台冲下来，在跳台一跃而起，为什么还能在空中继续前进呢？ 课堂教学展示 进行新课 知识点 惯性 思考：当汽车突然刹车时， 人为什么会向前倾？ 活动：物体的惯性 【材料】橡皮、笔帽、纸条、铅笔、书本等 【步骤】 1.取一块橡皮竖直放在书上，当书突然开始运动或突然停住时，观察橡皮运动状态的变化。 【现象】 当书突然停住时，橡皮要保持原来的运动状态，会向前倾倒。 【分析】 这说明物体具有保持原来运动状态的性质。 2.将笔帽立在靠近桌子边沿的位置，在笔帽的下方放一张纸条。用铅笔向下猛击纸条，观察笔帽的运动情况。 【现象】 当纸条突然运动时，笔帽要保持原来的静止状态，会仍留在原地。 【分析】 这说明物体具有保持原来静止状态的性质。 惯性 物体有保持原有的静止状态或匀速直线运动状态的性质。我们把物体的这种性质叫作惯性。牛顿第一定律也称惯性定律。 惯性的普遍性：一切物体无论是否受力、运动还是静止,都具有惯性。惯性是一切物体的固有属性。 惯性的大小：惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与物体的运动状况、受力情况等无关。 惯性与力的区别 惯性 力 性质不同 惯性时物体本身的性质，与外界条件无关 力是物体对物体的作用 要素不同 只有大小 大小、方向、作用点 效果不同 保持原来的运动状态不变 改变物体的运动状态 总结 惯性不是力，不能说“惯性力”“受到惯性”“惯性的作用”等 正确表述：“由于惯性”“具有惯性” 某同学想出了一个免费旅游的办法。由于地球自转速度很快，如北京随地球自转的速度大约是360m/s，那么当他跳起来落回地面时，地面已经转过了一段很大的距离，自己就不会落在原地，所以他只要不停地跳跃，就能周游地球。该同学的办法可行吗？ 谈论交流：免费旅游的办法可行吗？ 地球自转的速度很快，地球上的人随地球一起转动，人起跳后，由于惯性仍要保持和地球一样的转动速度，下落后仍会落在原地。故而免费旅游不可行。 你能解释生活中常见的惯性现象吗？ 启动车辆，乘客后仰 紧急刹车，乘客前倾 汽车突然启动，乘客身体的下部随车向前运动，而身体的上部由于惯性要保持原来的静止状态，所以身体会后仰。 汽车突然刹车，乘客身体的下部随车停止运动，而身体的上部由于惯性要保持原来的运动状态，所以身体会前倾。 泼水时，盆和水一起向前运动，盆受力由运动变为静止，而水由于惯性要保持原来的运动状态，水就被泼出去了。 向后蹬地，滑板车受力向前运动，之后滑板车由于惯性会保持原来的运动状态而继续滑行，但由于受到地面阻力的作用，最终会停下来。 泼水 蹬一下，滑板车向前运动 惯性的利用 解释： 利用自身惯性，在空中继续前进 把锤柄在固定的物体上撞几下，锤头就牢牢地套在锤柄上了 跳远时利用助跑，使自己跳得更远 解释： 锤柄突然停止时,锤头由于惯性会继续向下运动,这样锤头就会牢牢地套在锤柄上了 惯性的危害 为了防止汽车紧急刹车时驾驶员和乘客由于惯性而被撞伤，驾驶员和乘客必须使用安全带 为了安全，道路上急转弯路段都要严格限制车辆行驶的速度，防止车辆由于惯性脱离出车道 家庭实验室：惯性游戏 如图所示，把卡片放在瓶口上面，再把扣子放在卡片上。用手指使劲弹卡片，卡片飞了出去，扣子却落入了瓶中。试一试，并解释其中的道理。 扣子由于惯性要保持原来的静止状态，所以不会随扣子落入瓶中。 例 下列关于惯性的说法，正确的是（ ） D A.静止在草坪上的足球没有惯性 B.高速公路上限速是为了安全，因为速度越大惯性越大 C.跳远比赛时，运动员需要助跑，是为了增大惯性，跳得更远 D.足球比赛时，守门员抱在手中的足球也具有惯性 一切物体都具有惯性 惯性只与质量有关 课堂教学展示 自我评价 1.设想你坐在沿直线平稳行驶且速度不变的火车上，在车内竖直向上抛一块石子，这块石子会落到车厢后部吗？请说明原因。 由题知列车做匀速直线运动，在车内竖直向上抛出石子后，由于惯性，石子在水平方向上仍然保持与列车相同的运动速度和运动方向，所以会落回原处。 2.如图所示，《天工开物》记载了古人“场中打稻”收获稻粒的方法：通过摔打将稻粒从秆上打落下来。这是为什么？ 当摔打稻秆时，稻秆和稻穗原来都是运动的，一起撞击板壁时，稻秆由运动状态变为静止状态，而稻粒由于惯性继续保持原来的运动状态，所以能将稻粒从稻秆上打落下来，这利用了稻粒的惯性。 3.子弹离开枪口后，已失去了向前的推力，但它仍能继续向前飞行，这是为什么？ 子弹离开枪口后能继续向前运动，是由于子弹具有惯性，仍会保持原来的运动状态。 4.在日常生活中，有时需要利用物体的惯性，有时需要克服惯性带来的影响。请你分别举例说明。 打掉衣服上的灰尘，跳远、跳高时助跑、固定锤头等是利用物体的惯性。踩到香蕉皮会滑倒；轿车高速行驶时，前排的乘客和司机都要系好安全带；保持车距；不要超载等等。 课堂教学展示 课堂小结 惯性 惯性现象的解释 惯性的利用与危害 物体有保持原有的静止状态或匀速直线运动状态的性质。 一切物体在任何情况下都具有惯性。物体的质量越大，惯性越大。 Lavf58.20.100 Lavf61.1.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$nullnull 教科·八年级下册 第8章 运动和力 1 牛顿第一定律 惯性 第1课时 牛顿第一定律 课前自学准备 学习目标 学习目标 01 通过实验探究阻力对运动的影响。 02 掌握转换法、控制变量法和理想实验法在实验中的应用。 03 理解牛顿第一定律的含义。 课堂教学展示 新课导入 停止蹬地后，前进的滑板会停下来 运动的小球会停下来 快速转动的陀螺会停下来 以上现象有什么共同特点？ 物体受力时才运动，不受力时物体不会运动或静止 课堂教学展示 进行新课 问题探究：运动需要力的维持吗？ 你一定有过这样的生活经验： 在平地上骑自行车的时候，即使停止踩踏板后，车依旧会前进一段距离。 你还能举出类似的例子吗？ 例如：自由摆动秋千、关闭发动机的列车、踢出去的球…… 亚里士多德认为： 物体的运动需要力来维持 伽利略认为： 物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以停下来，是因为受到了阻力的作用。 通过实验探究 知识点 牛顿第一定律 演示实验：阻力对运动的影响 【实验目的】 探究物体的运动是否需要力维持 【实验思路】 让小车从斜面滑下，减小水平轨道的粗糙程度，测量小车在水平轨道前进的距离。 【实验器材】 木板、小车、棉布、斜面、钢直尺 【实验过程】 同一小车在同一斜面的同一高度从静止开始下滑 小车到达斜面底端时速度相同 比较小车滑行的距离 这样做的目的是什么？ 思考： （1）实验是如何体现阻力对运动的影响？ 转换法：把无法直接测量的阻力对运动的影响转换为可直接比较的小车在水平轨道上滑行的距离 （2）实验中如何研究阻力对小车运动的影响？ 控制变量法：让小车从同一高度静止滑下，只改变水平轨道的粗糙程度 （3）实验过程中可能使小车不受阻力吗？ 理想实验法：实验中无法使小车不受阻力，只能设法减小阻力 【实验记录】 表面 小车滑行距离/cm 阻力大小 小车速度减小情况 毛巾 14.5 较大 较快 木板 42 较小 较慢 【实验结论】 水平面越光滑，小车运动的距离越____，小车受到的阻力越____，速度减小得越____。 远 小 慢 【分析讨论】 （1）小车在不同材料的水平面上最终停下来的原因是什么？ 小车向前运动时受到了阻力。 （2）小车运动距离的远近跟它受到的阻力有什么关系？ 小车受到的阻力越大，运动的距离越短。 （3）若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将怎样变化呢？ 小车将运动得更远。 （4）假如水平面非常光滑，阻力小到可以忽略，小车的运动情况将会怎样呢？ 伽利略理想实验 【点击图片播放视频】 进一步推理 伽利略：一切运动物体不受外力作用时，它的速度将保持不变。 笛卡尔：如果运动物体不受力，它将永远沿原来的方向做匀速运动。 牛顿站在巨人的肩膀上总结了伽利略等人的研究成果，概括了一条重要的物理规律： 牛顿第一定律（力学基本定律之一） 牛顿第一定律 一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 适用于所有物体 表明在定律成立的条件下物体只有这两种状态，且能保持其状态不变 两种状态居其一，不能同时存在 定律在以下两种情况下都成立：①是理想情况，物体没有受到任何力的作用；②是物体受到的各个力相互抵消，相当于不受力。 （1）牛顿第一定律不是由实验直接得出的定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括出来的。 （2）牛顿第一定律揭示了运动与力的关系的本质：力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。 注意 例 对牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（ ） A.牛顿第一定律是凭空想象出来的 B. 物体只要运动，就一定受到力的作用 C.不受力的物体，只能保持静止状态 D.如果物体不受到力的作用，原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动 D 在实验的基础上，经过科学的推理得出的 不一定 也可能保持匀速直线运动状态 课堂教学展示 随堂练习 1.下列关于牛顿第一定律建立的说法中正确的是（ ） A.它是通过理论推导出来的 B.它是通过实验直接得出的 C.它是可以通过实验验证的 D.它是以实验事实为基础，通过推理、想象而总结出来的 D 2.做伽利略实验时，每次做实验都用同一小车，从同样高的斜面上运动下来，使它在三种平面上开始运动时的速度相同，则下列有关这个实验的说法中错误的是（ ） A.在同样条件下，小车受到的阻力越小，它前进得就越远 B.小车受到的阻力越小，它的速度减小得就越慢 C.小车的速度减小是由于受到了阻力 D.这个实验直接得出了牛顿第一定律 D 3.某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响. （1）两次实验中让同一辆小车从同一斜面_______________滑下，目的是使小车到达水平面时的______相同。 同一高度由静止 速度 （2）由实验可以看出，水平面越光滑，运动的小车所受的阻力_____，向前滑行的距离越大，伽利略对类似的实验进行了分析，进一步推测：如果运动的物体受到的阻力为____，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去，即做__________运动。 （2）两次实验中，小车在水平面上最终都会停下来，说明力可以改变物体的__________。 越小 0 匀速直线 运动状态 课堂教学展示 课堂小结 牛顿第一定律 一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 实验探究： 阻力对物体运动的影响 分析推理 力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$null