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

第1节 牛顿第一定律 惯性 第八章 运动和力 逐点 导讲练 课堂小结 作业提升 学习目标 课时讲解 1 课时流程 2 牛顿第一定律 惯性 知识点 知1－讲 感悟新知 1 牛顿第一定律 1. 运动是否需要力来维持 (1)古希腊学者亚里士多德认为：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，即力是维持物体运动状态的原因。 (2)意大利科学家伽利略认为：物体的运动不需要力来维 持，运动的物体会停下来，是因为受到了阻力，即力是改变物体运动状态的原因。 知1－讲 感悟新知 2. 实验探究 推断物体不受力时的运动 (1)提出问题 阻力对物体的运动有何影响？ (2)猜想与假设 阻力是使物体运动速度减小的原因。 (3)设计实验 让同一辆小车从同一斜面的某固定点由静止 自由滑下，滑到粗糙程度不 同的水平面上，通过比较小 车的运动距离来判断阻力对 运动的影响，如图1 所示。 目的是让小车在平面开始的位置速度相同。 知1－讲 感悟新知 (4)进行实验 ①在水平轨道上铺上棉布，让小车从斜面某固定点 由静止自由滑下，记录小车在水平轨道上前进的距离。 ②撤去棉布，让小车从斜面上相同位置由静止自由滑下，记录小车在水平轨道上前进的距离。 不能用手推小车，应该将其置于某一位置由静止开始释放。 接触面 小车受到的阻力 小车的运动距离 棉布表面 较大 较近 木板表面 较小 较远 知1－讲 感悟新知 (5)交流论证： ①水平面越光滑，小车运动的距离越远。 ②水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。 ③如果水平面足够光滑，阻力小到可以忽略，它将以恒定不变的速度永远运动下去。 (6)实验结论：如果运动的物体不受力，它将做匀速直线 运动。 知1－讲 感悟新知 实验技巧： 1. 控制变量法的运用：要探究阻力对物体运动的影响，就要控制小车在水平面上开始运动时的速度相同(方法就是让同一辆小车从同一斜面的相同高度自由滑下)，改变小车受到的阻力(让小车在粗糙程度不同的水平面上运动) ，进行实验。 知1－讲 感悟新知 2. 实验中，斜面的倾斜程度与木板的长度要匹配，以使小车在木板上运动距离适当。 3. 转换法的运用：通过小车运动距离的远近来判断阻力对运动的影响。 知1－讲 感悟新知 4.理想实验法的运用： (1)一些物理现象，由于受实验条件限制，无法直接验证，需要先进行实验，再进行合理推理，才能得出结论，这种方法称为理想实验法，又叫推理法。 (2)研究真空不能传声的实验运用了理想实验法。 知1－讲 感悟新知 3. 牛顿第一定律 (1)内容 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。 牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的。 知1－讲 感悟新知 (2)理解： ①“一切”是说定律对所有的物体都适用。 ② “不受外力作用”是指定律成立的条件，包含两层意思： 一、理想情况，即物体确实没有受到任何力的作用； 二、物体所受到的力的效果相互抵消。 知1－讲 感悟新知 ③“总”指的是总这样，没有例外。 ④ “或”即两种状态居其一，不能同时存在。定律表明，如果物体不受外力作用，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保持匀速直线运动状态。 知1－讲 感悟新知 深度理解： ◆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。 ◆如果物体运动状态发生了改变，则物体一定受到了力的作用。 感悟新知 知1－练 [中考·鄂州]在学习牛顿第一定律时，同学们分组进 行了“探究阻力对物体运动的影响”实验，如图2 所示。 例 1 14 感悟新知 知1－练 解题秘方：本题探究阻力对物体运动的影响，运用控制变量法和推理法及转换法分析解答即可。 15 感悟新知 知1－练 (1)为了使小车到达水平面时具有相同的速度，实验中每次都使小车从同一斜面的______高度由静止自由滑下。 同一 解析：根据控制变量法，实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的初速度 16 感悟新知 知1－练 (2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见表。 接触面材料 小车受阻力情况 小车在水平面运动的距离s/cm 毛巾 大 23.2 棉布 较大 45.3 木板 小 97.5 17 感悟新知 知1－练 同学们分析表中内容，得到的实验结论是： 在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，运动的距离越远；进一步推理得出的结论是：不受阻力作用时，运动的小车将________________。 做匀速直线运动 解析：同学们分析表中内容，得到的实验结论是：在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，运动的距离越远；进一步推理得出的结论是不受阻力作用时，小车通过的距离无限长，小车将做匀速直线运动。 18 感悟新知 知1－练 (3)上述实验除了用到推理法外，还用到了控制变量法和_____法。 转换 解析：根据小车在水平面上通过的距离来表示阻力对运动的影响，故上述实验除了用到推理法外，还用到了控制变量法和转换法。 19 感悟新知 知1－练 警示误区 ◆实验中，控制了三个相同：同一小车、同一斜面、同一高度，才实现了小车滑到水平面上的初速度相同。 ◆实验中，不能按照“木板表面→棉布表面→毛巾表面”的顺序分析，因为这样只能得出“阻力越大，小车运动的距离越小，速度减小得越快”的结论，而不能进一步推理得出物体不受阻力时的运动情况。 20 感悟新知 知1－练 警示误区 ◆实验中，控制了三个相同：同一小车、同一斜面、同一高度，才实现了小车滑到水平面上的初速度相同。 ◆实验中，不能按照“木板表面→棉布表面→毛巾表面”的顺序分析，因为这样只能得出“阻力越大，小车运动的距离越小，速度减小得越快”的结论，而不能进一步推理得出物体不受阻力时的运动情况。 21 感悟新知 知1－练 方法技巧 判断物体不受外力时运动状态的方法: 先判断物体原来所处的运动状态，再根据牛顿第一定律判断。示例如下： 22 感悟新知 知1－练 [一模·广州]如图3，小球从A 点由静止释放，摆动至B 点时，此刻速度为0。若小球运动到B 点瞬间，细绳突然断裂且小球受到的所有力都消失，小球将( ) A. 沿轨迹1 运动 B. 沿轨迹2 运动 C. 沿轨迹3 运动 D. 在B 点静止不动 例2 23 感悟新知 知1－练 解题秘方：物体不受外力时的运动状态取决于它原来的运动状态：原来静止的不受外力时将一直静止，原来运动的不受外力时将保持原来的速度大小和方向做匀速直线运动。 24 感悟新知 知1－练 解析：小球沿弧线摆动至B 点瞬间，小球的速度为0，若此时细线突然断裂且小球不再受任何力，根据牛顿第一定律可知，小球的运动状态不再改变，因此小球将在B 点静止不动。 答案：D 25 感悟新知 知1－练 1. [科学思维 质疑创新]在小伟创作的一部科幻小说中，有这样的场景：为了探索未知世界，小伟驾驶宇宙飞船翱翔在没有星系、没有星云的宇宙空间。请你想象，假如燃料燃尽，飞船将会______________________________ ____。你的理由是________________________________ _______________________________________________________________________________________。 以燃料燃尽时的速度做匀速直线 运动 假如燃料燃尽，则飞船在空荡荡的 宇宙空间中不受任何力的作用，由牛顿第一定律可知， 飞船将以燃料燃尽时的速度做匀速直线运动 26 知识点 惯性 知2－讲 感悟新知 2 1. 定义 物体保持原有的静止状态或匀速直线运动状态的性质叫作惯性。 2. 一切物体在任何情况下都具有惯性。 所有物体都有惯性，惯性是属性；大小看质量，不管动与静。 知2－讲 感悟新知 3. 惯性大小的决定因素——质量。 (1)质量越大的物体，运动状态越难改变，惯性越大。 深度理解： 惯性大小反映的是物体运动状态改变的难易程度，运动状态越难改变，物体的惯性越大。速度较快的蜜蜂与慢慢行走的黄牛相比，运动状态难以改变的是黄牛，惯性大的是黄牛。 知2－讲 感悟新知 (2)不要误认为惯性的大小与速度有关。假如认为物体的速度越大惯性越大，速度越小惯性越小，那么当物体的速度为零时，物体就不具有惯性，但一切物体都具有惯性，由此可见，惯性大小与速度无关。 (3)惯性是物体的一种固有属性，它不是力。所以只能说物体具有惯性，而不能说物体受到惯性。惯性只有大小，没有方向，惯性大小无具体数值，无单位。 知2－讲 感悟新知 4. 惯性与惯性定律的区别 惯性 惯性是指物体保持自身原有的静止状态或匀速直线运动状态不变的性质，是一切物体固有的属性，惯性的大小与物体是否受外力、处于何种状态等无关 惯性 定律 惯性定律即牛顿第一定律，是描述物体在不受外力作用时，由于具有惯性而表现出来的一种运动规律 知2－讲 感悟新知 5. 惯性的利用与防止 (1)利用：利用惯性可以带来很多方便，如体育运动中的跳远、射击、球类比赛等都利用了惯性。 (2)防止：惯性有时会给人们带来危害，如车辆急拐弯时容易翻车，车速太快、车距太近容易发生交通事故等。 知2－讲 感悟新知 误区警示 惯性不是力： (1)一个物体具有惯性，但一个物体不能产生惯性力的作用； (2)惯性只有大小，而力不仅有大小，还有方向和作用点。因此，不能说“惯性力”或“受到惯性的作用”，只能说“由于惯性”或“物体具有惯性”。 感悟新知 知2－练 如图4 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，锤头受到惯性作用而套紧 B. 锤柄下端受到撞击时，锤头先停止运动 C. 该方法利用了锤头的惯性，锤头速度越大越容易套紧 D. 该方法利用了锤头的惯性，锤头质量越大越容易套紧 例 3 知2－练 感悟新知 解题秘方：在分析解释惯性现象时，首先要确定研究对象，再将研究对象一分为二，分成两部分，最后做出判断：“受力”部分运动状态会发生改变，“不受力”部分由于惯性还要保持原来的运动状态。 知2－练 感悟新知 解析：锤头与锤柄原来都向下运动，锤柄撞在硬物上改变了它的运动状态，停止了运动，锤头由于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。综上所述，只有选项D 说法正确。 答案：D 知2－练 感悟新知 2. 下列关于惯性的说法中正确的是( ) A. 一个物体运动的速度越大，其惯性越大 B. 运动的足球的惯性比它静止时的惯性大 C. 驾驶员系安全带，是为了减少驾驶员的惯性 D. 物体在任何情况下都具有惯性 D 知2－练 感悟新知 3. 从距离地面约400公里的空间站轨道返回地球, 神舟十八号载人飞船返回舱要闯过与空间站分离、制动减速、再入大气层、降落伞减速、着陆缓冲等关卡。在返回舱减速降落的过程中， 它的质量______，惯性______ 。(均填“变大”“变小”或“不变”) 不变 不变 课堂小结 牛顿第一定律 惯性 牛顿第一定律 质量 惯性 联系 决定因素 物体固有属性 实验+推理 内容 $$