8.1 牛顿第一定律 2024-2025学年人教版八年级物理下册

第1节 牛顿第一定律 学习目标 01.认识牛顿第一定律的内容和意义；了解惯性概念，并解释现象； 02.通过探究牛顿第一定律，学会实验和科学推理相结合进行科学研究； 03.经历探究阻力对物体运动影响的过程，具有科学证据意识，用证据表述观点； 04.通过对力和运动关系的研究，体会物理与生活密切联系。 F牵 高速列车启动后，在牵引力的作用下逐渐加速。 F阻 随后在一段平直的轨道上做匀速直线运动。 当列车准备进站时，又会在阻力的作用下逐渐减速，最后停靠在站台上。 运动和力之间有什么关系呢？ 从两千多年前的亚里士多德，到 16 世纪末的伽利略，以及后来的笛卡儿、牛顿等杰出的科学家，对运动和力的关系进行了一系列的研究。 结合情景思考： 力的作用效果是什么？ 使滑板向前滑行的力是哪个物体施加的？ 地面 改变物体的运动状态 （滑板静止变为运动） 不蹬地会怎么样？ 不受力作用就要停下来 力来维持滑板运动？ 运动要靠力来维持吗？ 力改变滑板的运动状态？ 运动不需要靠力来维持？ 结论： 物体的运动需要力来维持（力是维持物体运动的原因） 亚里士多德 观点 力来维持滑板运动？ 运动要靠力来维持吗？ 力改变滑板的运动状态？ 运动不需要靠力来维持？ 证据 问题 1、用力蹬地，滑板才能运动起来； 2、继续用力蹬，运动才能持续； 3、撤去力，滑板车会停下来。 滑板车运动起来后，没有蹬地时，滑板车还在持续运动，并没有立即停下来。 停止用力蹬地，滑板车仍在运动，并没有立即停下。 用力蹬地才能是滑板车运动，停止蹬地，滑板车最终会停下来。 物体运动时，如果没有动力，运动会停下来。为什么呢？ 因为受到阻力。 5 一、阻力对运动的影响 实验目的 探究阻力对物体运动的影响 实验思路 木板、小车、棉布、毛巾、斜面 实验器材 ①实验中如何改变阻力大小？ ②观察什么现象反映阻力对物体运动的影响？ ③怎么让小车不受推力自己运动？怎么保证小车获得的初速度相同？ 逐步改变水平面的光滑程度（棉布、毛巾、木板） 观察比较小车运动的距离的远近 相同的小车，同一斜面、从同一高度静止开始下滑 演示：阻力对物体运动的影响 表面状况 毛巾 棉布 木板 大 小 阻力的大小 小车运动的 距离 小车速度减小的情况 快 慢 更小 更慢 实验记录 短 较长 最长 平面越光滑，受到的阻力越小，小车运动的距离越远 ，速度减小得越慢 。 结 论 8 在同一斜面的同一高度 同一小车从静止下滑 到达斜面底端速度相同 棉布表面 木板表面 比较小车滑行的距离 回顾实验 控制变量法 转换法 阻力大小 回顾实验 设想一下，如果我们有足够光滑(没有任何阻力)的水平面 小车的运动情况如何？ 足够光滑 如果物体受到的阻力为零，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去，即匀速直线运动。 伽利略对类似的实验进行了分析， 伽利略 如果物体受到的阻力为零0，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。 匀速直线运动（笛卡尔） 1、实验方法 （1）控制变量法 控制量： 变量： （2）转换法 2、实验结论 3、实验推论 （3）理想实验法（科学推理） 小车、高度、斜面 相同初速度 水平粗糙程度 阻力大小转换为小车滑行的距离 平面越光滑，受到的阻力越小，小车运动的距离越远 ，速度减小得越慢 。 如果物体受到的阻力为零0，速度就不会减小， 物体将以恒定不变的速度永远运动下去。 伽利略 思考并回答 （1）如果小车运动时不受力，小车会永远运动下去吗？ （2）如果小车静止时不受力，小车会一直静止下去吗？ （3）力对运动到底有没有影响？影响了什么？ 总结伽利略等人的研究成果 一切物体总保持匀速直线运动状态或者静止转态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 （牛顿第一定律） 艾萨克·牛顿 二、牛顿第一定律 1.“一切”适用于所有物体，普遍性； 3.“或”两种状态不能同时存在，原来静止的保持静止 原来运动的保持匀速直线运动 2.“总”总是这样，没有例外； 一切物体总保持匀速直线运动状态或者静止转态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 1、内容 2、解读 5.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，用推理的方法概括出来的。不能用实验直接证明。 4.“除非”指要改变物体的运动状态，必须且只有对物体施加力的作用 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。 理想实验法 若没有力？ 有保持匀速直线运动状态或者静止状态的性质。 16 17 如图所示，踢出的足球在空中飞行时，若受到的外力全部消失，则足球将（　　） A．继续做曲线运动 B．竖直向下做加速运动 C．静止不动 D．做匀速直线运动 D 1．下列物体运动过程中，物体运动状态不发生改变的是（　　） A．小朋友正在荡秋千 B．雨滴从空中竖直匀速下落 C．关闭发动机后，正在向前滑行的汽车 D．月球绕地球转动 B 2．一个物体被竖直上抛至最高点时，如果突然失去一切外力作用，它将（　　） A．静止 B．匀速直线运动 C．竖直下落 D．静止或匀速直线运动 A 将纸片从矿泉水瓶下抽出，水瓶倒了吗？ 将木片弹飞，小球也被弹飞了吗？ 卡片弹飞，乒乓球也弹飞了吗？ 这是为什么呢？ 趣味游戏 参加百米比赛的运动员到达终点时能立即停下来吗？ 不能 矿泉水瓶没有倾倒 钢球落在柱顶的凹坑里 小球最后落回杯 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质 保持运动状态不变 三、惯性 1、概念 牛顿第一定律 性质：物体不受力一直保持原有运动状态不变 受力情况下是否影响 物体自身的属性，与受力情况无关 惯性 又叫惯性定律 理解惯性 1.惯性是物体本身的一种属性，一切物体都有惯性，即无论物体是静止还是运动，无论物体是受力还是不受力，在任何时候、任何状态下都具有惯性。 2.惯性不是力，在解答问题时，只能说“由于惯性” “具有惯性”。而不能说“受到惯性”“由于惯性的作用”“克服惯性”等，否则就将惯性和作用混为一谈。 3.所有的物体都有惯性，但不同物体的惯性大小是不同的，物体的惯性只与物体的质量有关，物体的质量越大，惯性越大；物体的质量越小，惯性越小，质量是物体惯性的量度。 26 分析过程： 物体原来的运动状态 受力物体及其运动状态 不受力物体及其运动状态 金属片和小球 静止 金属片受力 静止变为运动 小球未受力 由于惯性，保持原来运动状态（静止） 27 物体原来的运动状态 受力物体及其运动状态 不受力物体及其运动状态 汽车和乘客 运动 汽车受力 运动变为静止 乘客未受力 由于惯性，保持原来运动状态（向前运动） 28 锤子的锤头松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上。 物体原来的运动状态 受力物体及其运动状态 不受力物体及其运动状态 锤头和锤柄 运动 锤柄受力 运动变为静止 锤头未受力 由于惯性，保持原来运动状态（向下运动） 29 跳远运动员快速助跑后，飞身一跃， 利用自身的惯性，在空中继续前进； 物体原来的运动状态 受力物体及其运动状态 不受力物体及其运动状态 汽车和乘客 运动 汽车受力 运动变为静止 乘客未受力 由于惯性，保持原来运动状态（向前运动） 30 惯性的防止与利用 开车系安全带 为什么开车时一定要系安全带？ 司机原来和车一起向前运动，紧急刹车时，车由运动突然变成静止，而司机和前排乘客由于具有惯性，继续向前 运动，容易撞到挡风玻璃发生伤害，系好安全带可以防止司机和前排乘客由于惯性带来的伤害。 禁止超载 座位上设置头枕 也要避免惯性带来的危害 刹车 而非避免惯性 头枕 追尾 他们的说法都不对，保持匀速直线运动或静止状态是物体固有属性，不论受力与否。 物体不受力时，即可能是匀速直线运动，也有可能是静止状态。 2、打击棋子前，所有棋子都是静止的；打击一个棋子时，这个棋子因为受力而飞出去；上面的棋子由于具有惯性保持原来静止状态不飞出去，在重力的作用下而落下。 3、（1）拍打衣服前，浮灰和衣服都是静止的；拍打衣服时，衣服因为受力而振动；浮灰由于具有惯性保持原来静止状态，浮灰和衣服分离。 （1）运动员携标枪助跑，一起向前运动；抛出后，人停下；标枪由于具有惯性保持原来想抢运动状态，掷出的距离更大，获得更好成绩。 4、会落回原来起跳点。起跳前，人和车都是向前运动；起跳后，人保持原来（和车一样的匀速直线）运动状态，所以会落回原来起跳点。 Lavf58.7.100 100111021000101210101002100010021010010210000012100011121001111210011102 Lavf55.34.100 $$