8.1牛顿第一定律课件 --2024-2025学年人教版物理八年级下册

物理 义务教育教科书 物理 八年级 下册 8.1牛顿第一定律 1 1. 知道牛顿第一定律的内容；理解力是改变物体运动状态的原因；理解惯性；能用惯性解释生活和自然中的有关现象。 2. 体会亚里士多德与伽利略的思想冲突，认识伽利略的理想实验方法，了解物理上理想实验的实质。 学习目标 【重、难点】 了解伽利略斜面小车的思想实验，体会科学推理在科学研究中的作用，认识牛顿第一定律。（重点） 认识亚里士多德思想的错误（难点） 阻力对物体运动的影响 目 录 Contents 牛顿第一定律 惯性 课堂总结练习 一、阻力对物体运动的影响 玩滑板车的人蹬地，车就会前进；人不蹬地，滑板车会滑动一段时间，最终会停下来。 同学们讨论一下，滑板车为什么会停下来？ 骑自行车时停止用力，车最终会停下来。 1超市里停止对购物车施加推力,车将慢慢停下来. 2自由摆动的秋千最终会停下来。 3不对自行车施加力,自行车不会前进。 类似的实例是否可以说明物体运动需要力来维持? 历史的足迹…… 1、在研究力和运动的关系上有哪些代表人物？ 2、每位科学家对力和运动的关系是如何认识的？ 3、伽利略是如何证明其观点的？ 自然哲学数学原理 历史的足迹…… 代 表 人 物 亚里士多德 伽 利 略 笛卡儿 亚里士多德 (Aristotle,前384-前322.) 必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来.即力是维物体运动的原因。 恩格斯:最博学的人. 哈佛大学校训:让柏拉图与你为友,让亚里士多德与你为友,更重要的,让真理与你为友. 伽利略 (Galileo,1564-1642.) 在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故. 笛卡儿 (Descartes,1596-1650.) 如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向. 亚里士多德 运动要靠力来维持 伽利略 运动不需要力来维持 运动与力之间到底是什么关系呢？ 物体的运动不需要靠力来维持 两种说法哪个是正确的？ 力是维持物体运动的原因 阻力对物体运动的影响 ● 提出问题： ● 猜 想： 在其它条件一定的情况下，物体所受阻力越大，它运动的距离就越 ，物体所受阻力越小，它运动的距离就越 。 ● 设计实验： 以运动的小车为例，尽量改变它所受的阻力，对比小车的运动情况。 短 长 1．谁是自变量 ？ 3．谁是因变量？ 2．怎样改变自变量？ 水平初速度，保持同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放. 阻力 改变接触面粗糙程度 物体的运动 4．怎样比较物体的运动情况？ 物体滑行距离的长短、速度变化的快慢 5．谁是需要控制的变量？如何控制？ 实验设计 取一辆小车，使它三次都在斜面上同一高度处从静止开始沿斜面运动到水平面上，每次水平面的光滑程度不同，第一次在水平面上铺毛巾、第二次铺棉布、第三次是什么都不铺的木板。比较小车这三次在水平面上的运动情况，完成下表。 实验方案 小车、毛巾、棉布、木板、斜面等. 实验器材 实验方法 控制变量法 实验中为了探究阻力对物体运动状态的影响，保持了同一小车从同一斜面的同一高度滑下，使得小车在刚进入水平面时具有相同的速度，只改变水平面的粗糙程度。 实验中让小车从同一高度滑下，目的是让小车到达水平面时的速度相同。 实验探究：阻力对物体运动的影响 实验次数 表面材料 阻力大小 滑行距离 速度变化快慢 1 毛巾 2 棉布 3 木板 推理想象 理想平面 最大 较大 较小 最快 较快 较慢 无阻力 无限长 不变 较长 长 最短 三次实验中小车最终都会停下来的原因是什么？由此说明力的作用是什么？ 小车最终都会停下来，不是因为没有受到力的作用，恰恰是由于摩擦力的存在，改变了小车的运动状态。 说明力是改变物体运动状态的原因。 物体不受力时的运动规律是什么？ 意大利科学家伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步通过推理得出:如果表面绝对光滑,物体受到的阻力为零,速度不会减慢,将以恒定不变的速度永远运动下去 。 法国科学家笛卡儿进一步补充了伽利略的结论：如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去。 回顾物理学史 结论：平面越光滑，受到的阻力越________，小车运动的距离越________ ，速度减小得越_______ 。 小 长 慢 设想：如果物体受到的阻力为零，它是不是就不会停下来？ 伽利略理想斜面实验 阻力对物体运动的影响 目 录 Contents 牛顿第一定律 惯性 课堂总结练习 二、牛顿第一定律 300年前，伽利略采用推理的方法得出结论：如果物体在运动中不受到力的作用，它的速度将保持不变。 笛卡儿补充了伽利略的认识，指出：如果运动物体不受到任何力的作用，它不会向左、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀速运动。 牛顿总结了伽利略等人的研究成果，进一步得出：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。 进一步推测 如果物体受到的阻力为零，速度就不会减小，它将永远运动下去。 分析类似实验 牛顿 总结伽利略等人的研究成果 牛顿第一定律 牛顿第一定律 一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。(又称惯性定律) 牛顿1643-1727 对牛顿第一定律的理解： 1.“牛顿第一定律”表达的是： 所有物体　 　时的运动规律。物体运动之所以会停下来，是由于物体受到了　 。 2. 物体的运动需不需要力来维持？　 　 3. 力是改变物体运动状态的原因。 4. 牛顿第一定律是不是实验定律？　 在不受力 阻力 不需要 不是 原来的小车和小球都处于什么状态？ 后来小车遇到障碍物受力停下来，小球仍保持 ？ 运动状态 运动状态 小球没有停止，仍然保持原来的 状态不变。这说明原来运动的小球在不受外力作用时仍保持运动状态。 运动 1．“一切”适用于所有物体。 2．“没有受到力的作用”是定律成立的条件。 3．“总”一直、不变。 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。 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．“或”指物体不受力时，原来静止的总保持静止，原来运动的就总保持原来的速度和方向做匀速直线运动。两种状态必有其一，不同时存在。 6．牛顿第一定律说明了力和运动的关系：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。 静者恒静，动者恒动. 如图所示为运动会中学生跳远的示意图。 若某同学跳到最高点时所受到的力全部消失，则他会（ ）. A．水平方向做匀速直线运动 B．竖直方向掉下来 C．斜向上做匀速直线运动 D．静止 A 【例】 对牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（ ）. A．物体运动状态不变时，一定没有受到力的作用. B．运动的物体若去掉所有力的作用，物体一定会慢慢停下. C．该定律由斜面小车探究实验并推理得出. D．物体的运动是依靠力来维持的. C 三、惯性 阻力对物体运动的影响 目 录 Contents 牛顿第一定律 惯性 课堂总结练习 实验1：在一个杯子下面放纸条，猛然抽出纸条，观察杯子的运动状态。 实验2：把一个小球稳稳地放在硬纸板上，用弹簧片迅速地把硬纸板弹出去，观察小球的运动状态。 实验1 实验2 【归纳】原来静止的物体，具有保持静止状态的性质。 实验中，杯子、小球的共同点是什么？ 32 实验1：在一个小车上放上一木块，使两物体一起向前运动，当下面的小车遇到障碍物停止运动后，观察上面的木块的运动状态。 实验2：老师坐在匀速直线运动的手推车上，竖直向上扔木块。观察木块下落情况。 【归纳】原来运动的物体，具有保持原来运动状态的性质。 实验1 实验2 原来运动的物体的共同特点？ 33 定义： 物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫作物体的惯性。 原来静止的物体 不想动 原来运动的物体 不想停 还想保持原来的 运动快慢和方向 思考：液体具有惯性吗？ 突然向右拉动小车，烧杯内的水向左泼出。 向右运动的小车，突然遇到障碍物而停止，烧杯内的水向右泼出。 34 牛顿第一定律 物体为什么会保持静止状态或匀速直线运动状态呢？ 不受力。（是外因） （寻找内因）物体自身的属性 惯性 又叫惯性定律 35 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。 一切物体 ：固体、液体、气体。 任何情况 惯性是物体固有的属性。 在任何时候,任何状态下都具有惯性。 注意：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。 惯性的大小与物体的质量有关，且只与质量有关； 质量大的物体惯性大； 惯性大小反映了物体保持运动状态不变的能力大小； 一个物体的质量大，惯性就大，它的运动状态就难以改变。反之则容易。 影响惯性大小的因素 纸板被弹出时，上面的物体由于惯性要保持原来的静止状态，所以不会随纸板飞出。 当汽车刹车时，人的下身由于摩擦而随之静止，人的上身由于惯性，会保持继续向前运动的状态，所以刹车或减速时，人会向前倾。 惯性现象分析 如果老鼠和牛的速度相同，谁更不容易停下来？ 惯性可理解为“抵抗运动状态变化的本领” 老鼠和牛谁抵抗运动状态变化的本领更强？ 解释惯性现象： 为什么汽车急刹车时，人会向前“冲”？ 为什么迅速撞击斧子的木柄，斧头就能套紧在木柄上？ (1)研究对象原状态. (2)哪个物体(或物体的哪一部分)由于受到……力，运动状态发生何种改变. (3)其中哪个物体( 或物体的哪一部分)由于具有惯性，还要保持原来的……状态. (4)所以……。 解释惯性现象： 利用惯性的实例有哪些？ 防范惯性带来危害的实例有哪些？ 如：(利用惯性) 拍打衣服上的灰尘; 跳远运动员起跳前助跑; 斧头松了，将斧柄一端在地上撞击几下就套紧了。 (防范惯性带来危害)汽车拐弯减速、不准超车行驶等 常见的错误认识：增大了惯性 我们常常利用惯性。 跳远时助跑 投篮 紧固锤头 掷实心球 雨雪天减速 开车系安全带 也要避免惯性带来的危害 课堂总结练习 阻力对物体运动的影响 目 录 Contents 牛顿第一定律 惯性 课堂总结练习 例1如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验，下列有关叙述正确的是（　　）. A．实验时小车可以从斜面上的任何位置开始下滑. B．实验中运动的小车会停下来，说明物体的运动需要力来维持. C．实验表明，小车受到的阻力越小. 运动的距离越近. D．根据以上实验现象进一步推理. 抽象概括可以得出牛顿第一定律. D 连接中考 同一位置 受到了阻力 距离越远 例2关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（　 ）. A．牛顿第一定律是通过凭空想象出来的. 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. 实验+推理 不受力，也会运动. D 静者恒静，动者恒动. 连接中考 例3 下列现象中，属于利用惯性的是（　　）. A．坐汽车时要系好安全带 B．跳远运动员快速助跑 C．行车时要注意保持车距 D．学校路段减速慢行 B 利用惯性提高成绩 连接中考 例4 同学们对运动场上出现的现象进行了讨论。下列说法正确的是（　　）. A．运动员冲过终点时，由于受到惯性力的作用不会立即停下来. B．抛出去的篮球会在空中继续运动，是因为篮球具有惯性 . C．踢出去的足球在地上越滚越慢，说明物体的运动需要力来维持. D．跳远运动员助跑起跳，是为了增大惯性. B 连接中考 惯性不是“力” 足球受阻力作用 惯性大小只与质量有关 1. 小冬用绳子拴着一石块，使石块绕手做圆周运动，如果石块受到的力突然全部消失，石块将（　　）. A．立即停止运动 B．做匀速直线运动 C．继续做圆周运动 D．速度越来越慢直到停止运动 B 基础巩固题 2. 在凉山州举行的中小学运动会中，来自各校的运动员们奋力拼搏，取得了优异的成绩。比赛中涉及到一些物理现象，下列说法正确的是（　　）. A．乒乓球比赛时，球在空中飞行，所有力全部消失，球一定落向地面 . B．百米比赛时，运动员冲线后不能立即停下，是因为运动员受到惯性力的作用 . 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，抱在守门员手中的足球也具有惯性. D 基础巩固题 3. 质量为M的滑块甲和质量为m的滑块乙（M＞m），先后从同一光滑斜面的相同高度处由静止滑下，然后沿同一光滑水平面继续运动。假设水平面足够长，那么两个滑块在光滑水平面上运动的过程中，它们之间的距离将（　　）. A．逐渐变长 B．逐渐变短 C．保持不变 D．以上情况都有可能 C 基础巩固题 4. 关于惯性，以下说法正确的是（　　）. A．百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来，是由于运动员具有惯性 . B．汽车驾驶员和乘客需要系上安全带，是为了减小汽车行驶中人的惯性. C．行驶中的公交车紧急刹车时，乘客会向前倾，是由于惯性力的作用. D．高速公路严禁超速，是因为速度越大惯性越大. A 基础巩固题 5. 一架飞机水平匀速飞行，从飞机上每隔2s释放一个铁球，先后共释放4个，如果不计空气阻力，则在某一时刻4个球在空中的排列情况大致为（　　）. A B C D A 基础巩固题 在探究阻力对物体运动的影响时:   能力提升题 (1)如图甲所示，让小车从同一个斜面的同一高度静止释放，目的是_______________________________。由图可知，小车受到的阻力越小，小车运动的路程___________。如果小车在绝对光滑的水平面上运动，小车将____________________。  使小车到达水平面时的速度相同 越远 做匀速直线运动 　　(2)在辨析图乙小明、小华的观点,研究力与运动的关系时,为什么设计探究阻力对物体运动的影响,而不设计探究推力对物体运动的影响,理由是___________________________________ _______________________________________________________。   同一接触面摩擦力一定,容易探究摩擦力对物体的影响；而不易控制推力的大小且不便于测量推力的大小. 再见 下课了! 数学来源于生活 又服务于生活 58 相逢是首歌 军旅歌曲 null 208548.05 XXX - 酷我音乐 $$