第5节 牛顿第一定律（举一反三讲义）物理沪科版（五四学制）2024八年级上册

第五章运动和力 第五节 牛顿第一定律 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1 阻力对物体运动的影响 2 知识点2 牛顿第一定律 4 知识点3 惯性 6 【方法技巧】 8 方法技巧 对牛顿第一定律理解 8 【巩固训练】 9 【学习目标】 1..能通过实验和科学推理，认识牛顿第一定律； 2.能运用物体的惯性解释生活中的相关现象； 3.能自觉践行安全健康的生活；能了解思想实验的意义，具有质疑和创新的意识； 4.能认识牛顿第一定律蕴含的意义；能体会思想实验在科学研究中的作用。 教学重点： 1. .能通过实验和科学推理，知道阻力对物体运动的影响。 2. 能认识牛顿第一定律蕴含的意义。 3. 能了解思想实验的意义，具有质疑和创新的意识 教学难点： .1阻力对物体运动的影响 2.理解牛顿第一定律的含义 【思维导图】 【知识梳理】 知识点一.阻力对物体运动的影响 1.古希腊哲学家亚里士多德的观点：要维持物体运动，就必给物体施加力的作用，没有力的作用，物体就会停止运动。即：力是维持物体运动的原因。 2.意大利科学家伽利略通过实验思考，认为亚里士多德的观点是错误的。他认为：物体的运动不需要力来维持，物体之所以停下来。是因为受到了阻力。 3.实验探究：阻力对物体运动的影响 （1）实验器材：斜面、毛巾、棉布、小车、木板、刻度尺 设计实验：取一辆小车，使它三次都在斜面上的同一高度处从静止开始沿斜面运动到水平面上。每次水平面表面的粗糙程度都不同，第一次在水平面上铺毛巾，第二次换成棉布，第三次去掉所铺的棉布。比较小车每次在水平面上的运动距离有什么不同。 （2）实验方法： ①控制变量法：实验中使用同一小车、同一斜面、同一高度、由静止自由滑下，保证小车到水平面的速度相同。 ②转换法：通过改变长木板表面的粗糙程度来改变小车受的阻力的大小。 ③科学推理法：若物体不受阻力,物体的速度将不会减小,即永远做匀速直线运动。 （3） 实验结论：表面越粗糙，小车受到的摩擦阻力越大，它的速度减小得越快；表面越光滑，摩擦阻力越小，它的速度减小得越慢。 例1 利用身边的物品可以进行许多科学实验。小瑜用饮料罐代替小车，文件夹当成斜面，探究粗糙程度不同的接触面对物体运动的影响，如图所示。关于该实验，下列分析中错误的是（　　） A．饮料罐从相同高度滚下，是为了保证它刚滚到水平面时具有相同的速度 B．饮料罐在水平面上能继续滚动是受到惯性力的作用 C．饮料罐在水平面上滚动时，受到的重力和支持力是一对平衡力 D．饮料罐最终会停下来是因为它与接触面之间有摩擦 【解析】A、根据控制变量法，饮料罐从相同高度滚下，是为了保证它刚滚到水平面时具有相同的速度，故A正确；B、惯性是物体的一种性质，不是力，饮料罐在水平面上能继续滚动是为饮料罐有惯性，要保持原来的运动状态，故B错误；C、饮料罐在水平面上滚动时，受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在同一物体上，是一对平衡力，故C正确；D、力是改变物体运动状态的原因，饮料罐最终会停下来是因为它与接触面之间有摩擦，故D正确。【答案】B 变式1-1 在探究“阻力对物体运动的影响”实验中： (1)为了改变小车受到的阻力，应分别将毛巾、棉布铺在 （斜面/长木板/斜面和长木板）上。 (2)每次实验都让小车从斜面相同高度由静止开始滑下的目的是： 。 (3)结论：表面越光滑，速度减小得越 （快/慢）。 (4)推理：如果运动的小车受到的阻力为零，它将做 。 (5)在大量类似实验基础上，牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一，在实际生活中有着广泛的应用。一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹。下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形，如图所示，若不计空气，炸弹与飞机的位置关系为___________图。 A． B． C． D． 【答案】(1)长木板 (2)使小车的速度相同 (3)慢 (4)匀速直线运动(5)D 【详解】（1）在探究“阻力对物体运动的影响”实验时，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布，通过改变接触面的粗糙程度来改变小车所受阻力大小。 （2）实验中为了使小车的速度相同，需要让小车从斜面的同一高度由静止滑下。 （3）实验中，阻力对物体运动的影响是通过小车在水平面运动的距离来体现的，由实验现象知，表面越光滑，阻力越小，速度改变的越慢，滑行距离越远。 （4）由（3）推理得出：如果水平面绝对光滑，对小车没有阻力，则小车将一直做匀速直线运动。 （5）不计空气对炸弹的阻力，在水平方向上，炸弹与飞机的速度相等，它们相对静止，同时弹药在离开飞机后做加速运动，相同时间弹药间的距离会越来越远，由图示可知，炸弹与飞机的位置关系为D图。 知识点二 牛顿第一定律 牛顿第一定律的内容 任何物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 由牛顿第一定律可知，物体在不受力的作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态，所以，要改变物体的速度大小或运动方向，必须对物体施加力的作用。牛顿第一定律揭示了力与运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。 例2 （2024春•西湖区校级月考）在一列门窗遮蔽的列车上，乘客观察到小球静止在水平桌面的中央，如图甲，一段时间后乘客发现小球突然向东运动，如图乙，那么列车（　　） A．在图甲情景中一定静止 B．在图乙情景中向西做匀速直线运动 C．在图甲情境中可能静止也可能做匀速直线运动 D．在图乙情境中向东做匀速直线运动 【解答】解：AC、甲图中小球静止在水平桌面的中央，则列车有可能静止也有可能做匀速直线运动，故A错误，C正确； BD、当列车加速时或减速时，小球由于惯性要保持原来的运动状态，相对于小车发生运动，当乘客看到小球突然沿桌面向东滚动，则可能是列车由向西做匀速运动改做匀加速直线运动，或由向东做匀速运动改做匀减速直线运动。故BD错误。故选：C。 变式2-1 宇宙飞船飞行在太空中关闭发动机以后可以认为没有受到任何外力的作用，飞船将以关闭发动机时的速度做匀速直线运动，这时宇航员出舱考察，宇航员出舱后将（▲） A.落后于飞船越来越远 B.超前飞船越来越远 C.受重力作用向着地球落去 D.相对飞船保持静止 【答案】D 【分析】由于宇航员具有惯性，出舱后速度大小、方向与飞船相同，相对飞船保持静止，故D正确。 变式2-2 某同学在沿直线行驶的火车车厢内向窗外水平抛出一个物体，抛出方向与火车前进方向垂直。如图16-1所示，AB表示物体运动轨迹在水平面上的投影，若不计空气阻力，则其中正确的是（▲） A B C D 图16-1 【答案】A 【分析】在沿直线行驶的火车车厢内向窗外水平抛出一个物体，抛出方向与火车前进方向垂直，在不计空气阻力的情况下，此时由于惯性，该物体还会保持原来的运动状态，故该物体在水平方向上还会继续向前运动，同时由于受重力，该物体还会向下运动，所以该物体运动的轨迹在地面上的投影应是一条斜向前方的直线，故A选项正确。 知识点三 惯性 1、 惯性：物体有保持自身原有的静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。(1)惯性的普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性，惯性是物体的一种属性。 (2)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，物体运动状态越难改变，与物体的运动状态、受力情况等无关。 2、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的性质，是一切物体固有的属性，惯性与物体是否受外力、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，它的实质说明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。 3.惯性与力的区别 惯性是物体自身的性质，与外界条件无关 力是物体对物体的作用 只有大小，无数值和单位 有大小、方向和作用点 保持原运动状态不变 改变物体的运动状态 惯性不是力，不能说“惯性力”“受到惯性”“惯性的作用”等，正确的表述是“由于惯性”“具有惯性” 4.惯性的利用与防止 一切物体都有惯性，因此生活中会见到很多与惯性有关的现象。在这些现象中，有的对我们有害，我们应想办法防止；有的对我们有利，我们可以充分利用。 1）惯性的应用：跳高、助跑跳远、拍打灰尘、甩落伞上的雨滴等都利用了惯性。 2）防止惯性带来的危害：为了防止汽车紧急刹车时乘员由于惯性而被撞伤，驾驶员和乘客必须使用安全带；车辆行驶中要保持车距、限制车速、禁止超载等。 例3 子弹从枪膛里射出后，仍能向前运动，这是因为子弹（　　） A．具有惯性 B．受到推力 C．受到重力 D．不受力 【答案】A 【解析】子弹从枪膛里射出后，仍能向前运动，这是因为子弹具有惯性，保持原来的运动状态，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 变式3-1 下列关于体育运动场景的描述和分析，正确的是（　　） A．田径场上400m比赛的整个过程中，运动员的运动状态保持不变 B．投出的篮球在空中飞行时，若受到的力突然消失，它将立刻静止 C．跳远运动员起跳前的助跑，是为了增大惯性 D．足球场上滚动的足球慢慢停下来，是因为受到阻力的作用 【答案】D 【解析】A．田径场上400m比赛的整个过程中，运动员的速度方向发生改变，故运动员的运动状态发生改变，故A错误； B．投出的篮球在空中飞行时，若受到的力突然消失，篮球由于惯性会继续飞行，故B错误； C．惯性只与物体的质量有关，跳远运动员起跳前的助跑，其质量不变，惯性不变，故C错误； D．足球场上滚动的足球慢慢停下来，是因为受到阻力的作用，使得运动状态改变，故D正确。故选D。 变式3-2 如题图所示，公交车上的乘客都拉好了扶手，当车的运动状态突然发生改变时，乘客都向东倾，产生此现象的原因可能是（   ）    A．车由静止突然向东起动 B．车匀速前行时突然加速 C．车匀速前行时突然减速 D．匀速倒车时突然减速题 【答案】C 【解析】A．公交车由静止突然向东启动，乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向东运动，而上半身由于惯性还保持原来的静止状态，此时乘客会都会向西倾斜，故A不符合题意； B．车匀速前行时突然加速，乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向东运动，而上半身由于惯性还保持原来的匀速运动，此时乘客会都会向西倾斜，故B不符合题意； C．车匀速前行时突然减速，乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向西减速运动，而上半身由于惯性还保持原来的速度运动，此时乘客会都会向东倾斜，故C符合题意； D．匀速倒车时突然减速题，乘客的脚由于摩擦力会随公交车一起向东减速运动，而上半身由于惯性还保持原来的倒车速度运动，此时乘客会都会向西倾斜，故D不符合题意。 故选C。 【方法技巧】 方法技巧：对牛顿第一定律理解 由牛顿第一定律可知，一切物体都有保持运动状态不变的性质，说明物体的运动不需要力来维持，不受任何力的作用时，原来运动的物体，将保持匀速直线运动状态，原来静止的物体将保持静止。 （2）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，通过进一步的推理而概括出来的。由于从牛顿第一定律得出的一切推论都经受住了实践的检验，因此它已经成为公认的物理学基本定律之一。 （3）惯性是物体本身的一种属性，物体的惯性大小只与物体的质量的大小有关，质量越大，惯性越大。 （4）一切物体在任何情况下都有惯性，与物体的形状、运动状态、所处位置、受力情况等无关。 （5）惯性不是谁给予的，不能说物体“受到惯性”，也不能说物体“获得惯性”或“得到惯性”。 （6）惯性是物体的一种性质，不存在惯性力。 【巩固训练】 1．（2025·广东清远·一模）春秋《考工记·辀人篇》记载∶水平路面上“劝登马力，马力既竭，辀尤能一取焉。”意思是马停止用力后，马车还会促使它前进好几步，下列相关说法正确的是（    ） A．这是因为马车受到惯性的作用 B．马车停止前水平方向上受到平衡力的作用 C．停止后马车受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力 D．马对车不施加拉力时，车将做匀速直线运动 【答案】C 【详解】A．马停止用力，马车由于惯性保持原来的运动状态继续前进一段距离，不能说是受到惯性的作用，因为惯性是一种性质，故A错误； B．马车在水平路面停止前，水平方向做减速运动，处于非平衡状态，所以水平方向受力不平衡，故B错误； C．马车停止后，受重力和地面的支持力，处于平衡状态，这两个力是一对平衡力，故C正确； D．马对车不施加拉力时，由于受到阻力，车将做减速运动，故D错误。 故选C。 2．弘扬女排精神，凝聚奋进能量。如图是朱婷在比赛中扣球时的场景，下列分析正确的是（　　） A．排球离开手仍然向前运动是受到惯性作用 B．排球在空中飞行的过程中受到平衡力作用 C．排球下落的过程中，其受到的重力不断减小 D．排球在空中飞行过程中运动状态一直在改变 【答案】D 【详解】A．惯性是物体本身具有的一种性质，不是外界作用于物体的，只能说一切物体都具有惯性，故A错误； B．排球在空中飞行的过程中速度和方向不断改变，运动状态改变，因此受到非平衡力作用，故B错误； C．物体所受重力的大小与物体的质量成正比，排球下落的过程中，其质量不变，则受到的重力不变，故C错误； D．排球在空中飞行过程中运动方向和速度在改变，运动状态一直在改变，故D正确。 故选D。 3．如图所示现象中，解释正确的是（　　） A．甲图钢球没有随塑料片一起运动是因为钢球要保持原来的运动状态 B．乙图汽车超速行驶达时，安全气囊有可能“蹦”出来 C．丙图被打出去的那个棋子没有惯性 D．丁图松了的锤头能紧套在锤柄上，是利用锤柄有向下运动的惯性 【答案】A 【详解】A．甲图中，将塑料片弹出时，钢球由于惯性保持静止状态，不随塑料片一起运动，故A正确； B．安全气囊在汽车前方受到剧烈撞击时才会弹出，而不会因为高速而弹出，故B错误； C．一切物体在任何时候都具有惯性，惯性的大小只与物体的质量有关系，故C错误； D．惯性的物体的一种固有属性，没有方向，故D错误。 故选A。 4．图中是小程在飞机模型弹射比赛中的情景，下列有关说法正确的是（　　） A．弹射前，橡皮筋被拉长，说明力可以改变物体的形状 B．飞机模型在空中飞行过程中，运动状态不变 C．飞机模型被弹射出去后继续在空中飞行，说明橡皮筋仍然对它做功 D．飞机模型在空中飞行时，若它所受的力全部消失，它将将处于静止状态 【答案】A 【详解】A．橡皮筋在力的作用下被拉长，形状发生变化，说明力可以改变物体的形状。故A正确； B．飞机模型在飞行过程中受重力作用做斜抛运动，速度的大小和方向均发生变化，运动状态发生改变。故B错误； C．飞机模型被弹射出去后继续在空中飞行，是由于惯性。橡皮筋不再对它做功了。故C错误； D．飞机上升到最高点时，竖直方向速度降为0，水平方向速度不为0，所以如果不受力，它将沿水平方向做匀速直线运动。故D错误。 故选A。 5．（2025·河北石家庄·一模）小华和同伴们玩一个小游戏，如图所示，用钢尺快速击打水平桌面上一摞棋子中的一个，该棋子飞出后，上面的棋子又落在正下方。下列说法正确的是（    ） A．被击飞的棋子有惯性，落在正下方的棋子没有惯性 B．若飞出去的那个棋子与其上、下接触的棋子完全相同，则在它移动但还未完全飞出去的过程中，它上表面受到的摩擦力小于下表面受到的摩擦力 C．钢尺击打棋子时，钢尺对棋子的力大于棋子对钢尺的力 D．棋子静止在桌面上，最下面一个棋子受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力 【答案】B 【详解】A．一切物体都有惯性，被击飞的棋子和落在正下方的棋子都具有惯性，故A错误； B．若飞出去的那个棋子与其上、下接触的棋子完全相同，则在它移动但还未完全飞出去的过程中，粗糙程度相同，由于下表面的压力比上表面多一个自身的重力，故它上表面受到的摩擦力小于下表面受到的摩擦力，故B正确； C．击打时尺子对棋子的作用力与棋子对尺子的作用力是一对相互作用力，其大小相等，故C错误； D．棋子静止在桌面上，桌面对棋子的支持力与所有棋子的重力的和相等，所以最下面一个棋子受到的重力和支持力的大小不相等，不是平衡力，故D错误。 故选B。 6．篮球是一项全民喜爱的运动。向空中斜抛出去的篮球运动轨迹如图所示，若不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A．上升过程中，篮球始终受到推力作用 B．篮球会继续向前运动，是由于篮球受到惯性的作用 C．篮球做曲线运动，是由于受到重力的作用 D．篮球静止在地面上时，篮球受到的支持力和它对地面的压力是一对平衡力 【答案】C 【详解】A．上升过程中，篮球离开手后，不再受到手的推力的作用，在不计空气阻力时，只受到重力的作用，故A错误； B．离开手后，篮球能继续向前运动，是由于具有惯性，而不是受到惯性的作用，故B错误； C．篮球离开手时的速度是斜向上的，但由于受到的重力是竖直向下的，重力改变了篮球的运动状态，让其运动方向发生改变，所以做曲线运动，故C正确； D．静止在地面时，篮球在竖直方向上受到重力和地面的支持力的作用，这两个力是一对平衡力，而地面对篮球的支持力与篮球对地面的压力是一对相互作用力，故D错误。 故选C。 7．足球是青少年热爱的一项运动，足球比赛中如图所示现象的解释，若不计空气阻力，下列说法不正确的是（　　） A．足球在空中飞行的过程中，足球只受到重力作用 B．足球飞在最高点时，若所受力全部消失，它将静止 C．球最终落回地面，说明力可以改变物体的运动状态 D．足球在地面滚动时速度越来越小，是因为受到摩擦力 【答案】B 【详解】A．足球在空中飞行时，不计空气阻力，则只受到重力的作用，故A正确，不符合题意； B．足球发在最高点时，竖直方向的速度为0，但水平方向的速度不为0，若此时受力全部消失，由于物体具有惯性，所以足球将沿水平方向匀速直线运动，故B错误，符合题意； C．由图示知，球先向上运动，再向下运动，而这个过程中球受到重力的作用，所以是重力改变了球的运动方向，故C正确，不符合题意； D．足球在地面滚动时速度越来越小，是因为受到摩擦阻力的作用，这个力改变了足球的运动状态，故D正确，不符合题意。 故选B。 8．关于力与运动的关系，下列说法正确的是（　　） A．静止在水平桌面上的茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力 B．飞机起飞加速助跑，可以获得更大的惯性和动能，有利于升空 C．小东沿水平方向用力推课桌没推动，是因为他的推力小于课桌受到的摩擦力 D．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 【答案】A 【详解】A．静止在水平桌面上的茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力使茶杯处于平衡状态，是一对平衡力，故A正确； B．飞机起飞加速助跑，而飞机的质量不变，惯性不变，故B错误； C．小东沿水平方向用力推课桌没推动，课桌处于平衡状态，受平衡力作用，此时他的推力等于课桌受到的摩擦力，故C错误； D．踢出去的足球在地上越滚越慢，是由于摩擦阻力的作用，说明力可以改变物体的运动状态，不能说明物体的运动需要力来维持，故D错误。 故选A。 9．力不是维持物体运动的原因，在物理学史中，最早得出这个结论的科学家是（　　） A．牛顿 B．伽利略 C．焦耳 D．帕斯卡 【答案】B 【详解】最早通过实验分析得出“物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到阻力”的是伽利略，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 10．某地中考体育测试项目中，小徐同学抛出的实心球在空中运动的轨迹如图所示。忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．抛出后在空中飞行，是因为受推力的作用 B．抛出后继续向前，是因为实心球具有惯性的作用 C．运动到最高点时速度为 0，受平衡力的作用 D．抛出后空中飞行过程中运动状态不断改变，因为受重力的作用 【答案】D 【详解】A．被抛出的实心球不再受到手的推力作用，实心球继续向前运动，是因为实心球具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故A错误； B．抛出后继续向前，是因为实心球具有惯性，仍要保持原来的运动状态，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故B错误； C．实心球运动到最高点时，具有向前运动的速度，速度不为零；此时只球受重力作用，受非平衡力的作用，故C错误； D．抛出后空中飞行过程中运动状态不断改变，是因为受重力的作用，是重力改变了它的运动状态，故D正确。 故选D。 11．如图所示，是我国国产运﹣20大型运输机，2020年2月13日，空军包括6架运﹣20在内的11架运输机抵达武汉天河机场。当飞机降落武汉机场后，关闭发动机，飞机能够在跑道上继续滑行，是因为飞机具有 ，飞机在滑行过程中受到的是 （选填“平衡力”或“非平衡力”）。 【答案】 惯性 非平衡力 【详解】[1]关闭发动机后，飞机能够在跑道上继续滑行，是因为飞机具有惯性，仍会保持原来的运动状态。 [2]飞机在滑行过程中速度不断变小，处于非平衡状态，所以飞机此时受到的是非平衡力。 12．2022年4月16日，太空“出差”半年的神舟十三号乘组翟志刚、王亚平、叶光富成功返回地球家园。如图所示是着陆前的场景，三位航天员的“天宫课堂”还让我们回味无穷，当航天员将实验物品用手推出后，物品能够继续向前运动，这是因为它具有 。    【答案】惯性 【详解】一切物体都具有惯性。当航天员将实验物品用手推出后，物品由于惯性，继续保持原来的运动状态向前运动。 13．体育课上，同学们合作测量800m跑步的速度，测得小聪从起点开始计时，跑到终点停止计时，停表示数如图所示。则小聪800m跑的平均速度为 m/s。跑步过程中，以小聪为参照物，站立在终点计时的小明是 （选填“运动”或“静止”）的，小聪冲过终点后不能立即停止，是由于小聪具有 。 【答案】 4 运动 惯性 【详解】[1]图中秒表小圈代表分钟，大圈代表秒，分针指在3min和4min之间，更偏向3min，所以大圈对应的时间是20s，故时间为 小聪800m跑的平均速度 [2]跑步过程中，小聪与小明间的空间位置发生变化，以小聪为参照物，站立在终点计时的小明是运动的。 [3]小聪冲过终点后不能立即停止，是由于小聪具有惯性，会保持原来的运动状态继续向前运动。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五章运动和力 第五节 牛顿第一定律 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1 阻力对物体运动的影响 2 知识点2 牛顿第一定律 4 知识点3 惯性 5 【方法技巧】 8 方法技巧 对牛顿第一定律理解 8 【巩固训练】 8 【学习目标】 1..能通过实验和科学推理，认识牛顿第一定律； 2.能运用物体的惯性解释生活中的相关现象； 3.能自觉践行安全健康的生活；能了解思想实验的意义，具有质疑和创新的意识； 4.能认识牛顿第一定律蕴含的意义；能体会思想实验在科学研究中的作用。 教学重点： 1. .能通过实验和科学推理，知道阻力对物体运动的影响。 2. 能认识牛顿第一定律蕴含的意义。 3. 能了解思想实验的意义，具有质疑和创新的意识 教学难点： .1阻力对物体运动的影响 2.理解牛顿第一定律的含义 【思维导图】 【知识梳理】 知识点一.阻力对物体运动的影响 1.古希腊哲学家亚里士多德的观点：要维持物体运动，就必给物体施加力的作用，没有力的作用，物体就会停止运动。即：力是维持物体运动的原因。 2.意大利科学家伽利略通过实验思考，认为亚里士多德的观点是错误的。他认为：物体的运动不需要力来维持，物体之所以停下来。是因为受到了阻力。 3.实验探究：阻力对物体运动的影响 （1）实验器材：斜面、毛巾、棉布、小车、木板、刻度尺 设计实验：取一辆小车，使它三次都在斜面上的同一高度处从静止开始沿斜面运动到水平面上。每次水平面表面的粗糙程度都不同，第一次在水平面上铺毛巾，第二次换成棉布，第三次去掉所铺的棉布。比较小车每次在水平面上的运动距离有什么不同。 （2）实验方法： ①控制变量法：实验中使用同一小车、同一斜面、同一高度、由静止自由滑下，保证小车到水平面的速度相同。 ②转换法：通过改变长木板表面的粗糙程度来改变小车受的阻力的大小。 ③科学推理法：若物体不受阻力,物体的速度将不会减小,即永远做匀速直线运动。 （3） 实验结论：表面越粗糙，小车受到的摩擦阻力越大，它的速度减小得越快；表面越光滑，摩擦阻力越小，它的速度减小得越慢。 例1 利用身边的物品可以进行许多科学实验。小瑜用饮料罐代替小车，文件夹当成斜面，探究粗糙程度不同的接触面对物体运动的影响，如图所示。关于该实验，下列分析中错误的是（　　） A．饮料罐从相同高度滚下，是为了保证它刚滚到水平面时具有相同的速度 B．饮料罐在水平面上能继续滚动是受到惯性力的作用 C．饮料罐在水平面上滚动时，受到的重力和支持力是一对平衡力 D．饮料罐最终会停下来是因为它与接触面之间有摩擦 变式1-1 在探究“阻力对物体运动的影响”实验中： (1)为了改变小车受到的阻力，应分别将毛巾、棉布铺在 （斜面/长木板/斜面和长木板）上。 (2)每次实验都让小车从斜面相同高度由静止开始滑下的目的是： 。 (3)结论：表面越光滑，速度减小得越 （快/慢）。 (4)推理：如果运动的小车受到的阻力为零，它将做 。 (5)在大量类似实验基础上，牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一，在实际生活中有着广泛的应用。一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹。下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形，如图所示，若不计空气，炸弹与飞机的位置关系为___________图。 A． B． C． D． 知识点二 牛顿第一定律 牛顿第一定律的内容 任何物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 由牛顿第一定律可知，物体在不受力的作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态，所以，要改变物体的速度大小或运动方向，必须对物体施加力的作用。牛顿第一定律揭示了力与运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。 例2 （2024春•西湖区校级月考）在一列门窗遮蔽的列车上，乘客观察到小球静止在水平桌面的中央，如图甲，一段时间后乘客发现小球突然向东运动，如图乙，那么列车（　　） A．在图甲情景中一定静止 B．在图乙情景中向西做匀速直线运动 C．在图甲情境中可能静止也可能做匀速直线运动 D．在图乙情境中向东做匀速直线运动 变式2-1 宇宙飞船飞行在太空中关闭发动机以后可以认为没有受到任何外力的作用，飞船将以关闭发动机时的速度做匀速直线运动，这时宇航员出舱考察，宇航员出舱后将（▲） A.落后于飞船越来越远 B.超前飞船越来越远 C.受重力作用向着地球落去 D.相对飞船保持静止 变式2-2 某同学在沿直线行驶的火车车厢内向窗外水平抛出一个物体，抛出方向与火车前进方向垂直。如图16-1所示，AB表示物体运动轨迹在水平面上的投影，若不计空气阻力，则其中正确的是（▲） A B C D 图16-1 知识点三 惯性 1、 惯性：物体有保持自身原有的静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。(1)惯性的普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性，惯性是物体的一种属性。 (2)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，物体运动状态越难改变，与物体的运动状态、受力情况等无关。 2、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的性质，是一切物体固有的属性，惯性与物体是否受外力、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，它的实质说明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。 3.惯性与力的区别 惯性是物体自身的性质，与外界条件无关 力是物体对物体的作用 只有大小，无数值和单位 有大小、方向和作用点 保持原运动状态不变 改变物体的运动状态 惯性不是力，不能说“惯性力”“受到惯性”“惯性的作用”等，正确的表述是“由于惯性”“具有惯性” 4.惯性的利用与防止 一切物体都有惯性，因此生活中会见到很多与惯性有关的现象。在这些现象中，有的对我们有害，我们应想办法防止；有的对我们有利，我们可以充分利用。 1）惯性的应用：跳高、助跑跳远、拍打灰尘、甩落伞上的雨滴等都利用了惯性。 2）防止惯性带来的危害：为了防止汽车紧急刹车时乘员由于惯性而被撞伤，驾驶员和乘客必须使用安全带；车辆行驶中要保持车距、限制车速、禁止超载等。 例3 子弹从枪膛里射出后，仍能向前运动，这是因为子弹（　　） A．具有惯性 B．受到推力 C．受到重力 D．不受力 变式3-1 下列关于体育运动场景的描述和分析，正确的是（　　） A．田径场上400m比赛的整个过程中，运动员的运动状态保持不变 B．投出的篮球在空中飞行时，若受到的力突然消失，它将立刻静止 C．跳远运动员起跳前的助跑，是为了增大惯性 D．足球场上滚动的足球慢慢停下来，是因为受到阻力的作用 变式3-2 如题图所示，公交车上的乘客都拉好了扶手，当车的运动状态突然发生改变时，乘客都向东倾，产生此现象的原因可能是（   ）    A．车由静止突然向东起动 B．车匀速前行时突然加速 C．车匀速前行时突然减速 D．匀速倒车时突然减速题 【方法技巧】 方法技巧：对牛顿第一定律理解 由牛顿第一定律可知，一切物体都有保持运动状态不变的性质，说明物体的运动不需要力来维持，不受任何力的作用时，原来运动的物体，将保持匀速直线运动状态，原来静止的物体将保持静止。 （2）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，通过进一步的推理而概括出来的。由于从牛顿第一定律得出的一切推论都经受住了实践的检验，因此它已经成为公认的物理学基本定律之一。 （3）惯性是物体本身的一种属性，物体的惯性大小只与物体的质量的大小有关，质量越大，惯性越大。 （4）一切物体在任何情况下都有惯性，与物体的形状、运动状态、所处位置、受力情况等无关。 （5）惯性不是谁给予的，不能说物体“受到惯性”，也不能说物体“获得惯性”或“得到惯性”。 （6）惯性是物体的一种性质，不存在惯性力。 【巩固训练】 1．（2025·广东清远·一模）春秋《考工记·辀人篇》记载∶水平路面上“劝登马力，马力既竭，辀尤能一取焉。”意思是马停止用力后，马车还会促使它前进好几步，下列相关说法正确的是（    ） A．这是因为马车受到惯性的作用 B．马车停止前水平方向上受到平衡力的作用 C．停止后马车受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力 D．马对车不施加拉力时，车将做匀速直线运动 2．弘扬女排精神，凝聚奋进能量。如图是朱婷在比赛中扣球时的场景，下列分析正确的是（　　） A．排球离开手仍然向前运动是受到惯性作用 B．排球在空中飞行的过程中受到平衡力作用 C．排球下落的过程中，其受到的重力不断减小 D．排球在空中飞行过程中运动状态一直在改变 3．如图所示现象中，解释正确的是（　　） A．甲图钢球没有随塑料片一起运动是因为钢球要保持原来的运动状态 B．乙图汽车超速行驶达时，安全气囊有可能“蹦”出来 C．丙图被打出去的那个棋子没有惯性 D．丁图松了的锤头能紧套在锤柄上，是利用锤柄有向下运动的惯性 4．图中是小程在飞机模型弹射比赛中的情景，下列有关说法正确的是（　　） A．弹射前，橡皮筋被拉长，说明力可以改变物体的形状 B．飞机模型在空中飞行过程中，运动状态不变 C．飞机模型被弹射出去后继续在空中飞行，说明橡皮筋仍然对它做功 D．飞机模型在空中飞行时，若它所受的力全部消失，它将将处于静止状态 5．（2025·河北石家庄·一模）小华和同伴们玩一个小游戏，如图所示，用钢尺快速击打水平桌面上一摞棋子中的一个，该棋子飞出后，上面的棋子又落在正下方。下列说法正确的是（    ） A．被击飞的棋子有惯性，落在正下方的棋子没有惯性 B．若飞出去的那个棋子与其上、下接触的棋子完全相同，则在它移动但还未完全飞出去的过程中，它上表面受到的摩擦力小于下表面受到的摩擦力 C．钢尺击打棋子时，钢尺对棋子的力大于棋子对钢尺的力 D．棋子静止在桌面上，最下面一个棋子受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力 6．篮球是一项全民喜爱的运动。向空中斜抛出去的篮球运动轨迹如图所示，若不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A．上升过程中，篮球始终受到推力作用 B．篮球会继续向前运动，是由于篮球受到惯性的作用 C．篮球做曲线运动，是由于受到重力的作用 D．篮球静止在地面上时，篮球受到的支持力和它对地面的压力是一对平衡力 7．足球是青少年热爱的一项运动，足球比赛中如图所示现象的解释，若不计空气阻力，下列说法不正确的是（　　） A．足球在空中飞行的过程中，足球只受到重力作用 B．足球飞在最高点时，若所受力全部消失，它将静止 C．球最终落回地面，说明力可以改变物体的运动状态 D．足球在地面滚动时速度越来越小，是因为受到摩擦力 8．关于力与运动的关系，下列说法正确的是（　　） A．静止在水平桌面上的茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力 B．飞机起飞加速助跑，可以获得更大的惯性和动能，有利于升空 C．小东沿水平方向用力推课桌没推动，是因为他的推力小于课桌受到的摩擦力 D．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 9．力不是维持物体运动的原因，在物理学史中，最早得出这个结论的科学家是（　　） A．牛顿 B．伽利略 C．焦耳 D．帕斯卡 10．某地中考体育测试项目中，小徐同学抛出的实心球在空中运动的轨迹如图所示。忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．抛出后在空中飞行，是因为受推力的作用 B．抛出后继续向前，是因为实心球具有惯性的作用 C．运动到最高点时速度为 0，受平衡力的作用 D．抛出后空中飞行过程中运动状态不断改变，因为受重力的作用 11．如图所示，是我国国产运﹣20大型运输机，2020年2月13日，空军包括6架运﹣20在内的11架运输机抵达武汉天河机场。当飞机降落武汉机场后，关闭发动机，飞机能够在跑道上继续滑行，是因为飞机具有 ，飞机在滑行过程中受到的是 （选填“平衡力”或“非平衡力”）。 12．2022年4月16日，太空“出差”半年的神舟十三号乘组翟志刚、王亚平、叶光富成功返回地球家园。如图所示是着陆前的场景，三位航天员的“天宫课堂”还让我们回味无穷，当航天员将实验物品用手推出后，物品能够继续向前运动，这是因为它具有 。    13．体育课上，同学们合作测量800m跑步的速度，测得小聪从起点开始计时，跑到终点停止计时，停表示数如图所示。则小聪800m跑的平均速度为 m/s。跑步过程中，以小聪为参照物，站立在终点计时的小明是 （选填“运动”或“静止”）的，小聪冲过终点后不能立即停止，是由于小聪具有 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$