第七章 力与运动 第一节 牛顿第一定律（导学案）-----2025-2026学年沪科版物理八年级下学期

该初中物理导学案聚焦“牛顿第一定律”，引导学生理解定律的推导过程（从亚里士多德错误观点到伽利略理想实验，再到牛顿总结）、惯性概念及力与运动的关系，通过历史脉络与实验探究搭建学习支架，衔接力的概念与运动规律。 这份导学案突出科学思维（理想实验法、控制变量法的应用）和科学探究（实验设计与推理延伸），结合生活实例解析惯性现象，培养运动与相互作用观念。习题分层设计，涵盖预习、课堂练习与简答，联系实际帮助学生从物理学视角理解规律，提升解决问题能力。

第七章 力与运动 第一节 牛顿第一定律（导学案） 【学习目标】 1. 理解牛顿第一定律的内容及得出过程，知道它是理想实验与科学推理的结合； 2. 明确惯性的概念，能解释生活中与惯性相关的现象； 3. 区分力与运动的关系，知道力是改变物体运动状态的原因而非维持运动的原因。 【学习重点】 1. 牛顿第一定律的推导过程（控制变量法、理想实验法的应用）； 2. 牛顿第一定律的核心内容（物体不受力时的运动规律）； 3. 惯性的概念、特性及在生活中的应用与防范； 4. 力与运动的正确关系（力是改变运动状态的原因）。 【学习难点】 1. 理解理想实验法的逻辑推理过程（从实际实验到理想状态的过渡）； 2. 突破“力是维持物体运动的原因”的错误认知； 3. 准确解释惯性现象（明确“谁具有惯性”“惯性使物体保持何种状态”）； 4. 区分“物体不受力”与“物体受平衡力”时的运动状态一致性。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题 1. 自古以来，人们普遍认为：物体的运动需要______来维持，若不受力，物体就会______。这一错误观点被______通过理想实验推翻。 2. 伽利略的理想实验：让小球从同一斜面同一高度由静止滚下，观察小球在不同粗糙程度的水平面上滑行的距离。水平面越光滑，小球受到的阻力越______，滑行的距离越______，速度减小得越______。 3. 牛顿在伽利略等人的研究基础上，总结出牛顿第一定律：一切物体在没有受到______作用时，总保持______状态或______状态。 4. 惯性是物体本身固有的一种______，一切物体在______情况下都具有惯性，惯性的大小只与物体的______有关，与物体的运动状态、是否受力等无关。 5. 生活中利用惯性的例子有：_____、_____；防止惯性带来危害的例子有：_____、_____。 6. 力的作用效果是改变物体的______或使物体发生______，力______（选填“能”或“不能”）维持物体的运动。 7. 物体的运动状态改变是指物体的______发生改变，或______发生改变，或两者同时改变。 8. 静止在桌面上的书本，若不受任何力的作用，将保持______状态；正在匀速直线行驶的汽车，若所有力突然消失，将保持______状态。 【探究新知】 探究一：力与运动的关系——理想实验的魅力 （一）历史回顾：两种对立的观点 1. 古希腊学者亚里士多德的观点：物体的运动需要力来维持。如果没有力的作用，运动的物体就会停止。 思考：你认为这个观点正确吗？请举例反驳：______。 2. 伽利略的质疑与实验： 实验器材：斜面、小车、毛巾、棉布、木板（水平面粗糙程度逐渐减小）。 实验步骤： ① 让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，目的是使小车到达水平面时的______相同； ② 分别在铺有毛巾、棉布、木板的水平面上让小车滑行，记录小车滑行的距离； ③ 观察现象：毛巾表面最粗糙，小车滑行距离最______；棉布表面较粗糙，滑行距离较______；木板表面最光滑，滑行距离最______。 实验结论：水平面的粗糙程度越小，小车受到的______越小，速度减小得越______，滑行的距离越______。 推理延伸：如果水平面绝对光滑（不受阻力），小车将不受力的作用，它的速度将______，会一直做______运动。 3. 牛顿的总结：牛顿在伽利略、笛卡尔等科学家的研究基础上，结合自己的力学研究，最终得出牛顿第一定律。 （二）实验方法与核心逻辑 1. 本实验采用的研究方法是______法（控制小车初始速度相同）和______法（从有阻力的实际实验推理到无阻力的理想状态）。 2. 理想实验的特点：以______为基础，通过______得出理想状态下的结论，是科学研究的重要方法之一。 探究二：牛顿第一定律的深度解读 （一）牛顿第一定律的内容剖析 1. 适用范围：______物体（固体、液体、气体均适用）。 2. 成立条件：______（或合力为0，即物体受平衡力）。 注意：“不受力”是理想情况，实际中物体不受力的情况几乎不存在，但物体受平衡力时，合力为0，运动状态与不受力时一致。 3. 核心结论：物体将保持______状态或______状态。 理解：“保持”的含义——原来静止的物体，不受力时仍保持静止；原来运动的物体，不受力时将以不受力瞬间的速度做匀速直线运动。 4. 定律意义：推翻了“力是维持物体运动的原因”的错误观点，明确了______是改变物体运动状态的原因。 （二）易混点辨析 1. 误区1：“物体不受力就会静止”——纠正：物体不受力时，若原来静止则保持静止，若原来运动则保持匀速直线运动。 2. 误区2：“牛顿第一定律是实验直接得出的结论”——纠正：牛顿第一定律是______实验与______推理相结合的产物，无法通过实验直接验证（因为无法创造绝对不受力的环境）。 3. 误区3：“只有运动的物体才具有惯性”——纠正：______物体都有惯性，与运动状态无关。 探究三：惯性——物体的固有属性 （一）惯性的概念 1. 定义：一切物体都有保持原来______状态或______状态的性质，这种性质叫作惯性。 2. 本质：惯性是物体本身固有的一种______，不是力（不能说“物体受到惯性”“惯性力”）。 （二）惯性的影响因素 1. 实验探究：推动静止的乒乓球和静止的铅球，哪个更容易？；让运动的乒乓球和运动的铅球同时停止，哪个更难？。 2. 结论：惯性的大小只与物体的______有关，______越大，惯性越大；与物体的速度、质量、是否受力等无关。 例：满载货物的大卡车比空卡车难启动，也难刹车，是因为满载时大卡车的______更大，惯性更大。 （三）惯性现象的解释步骤 1. 明确研究对象原来的运动状态（静止或匀速直线运动）； 2. 分析研究对象的某一部分（或相关物体）受到力的作用，运动状态发生改变； 3. 分析研究对象的另一部分（或研究对象本身）由于具有惯性，要保持原来的运动状态； 4. 得出最终现象的结论。 例：拍打衣服除尘——① 衣服和灰尘原来都静止；② 拍打衣服时，衣服受到力的作用，由静止变为运动；③ 灰尘由于具有惯性，保持原来的静止状态；④ 灰尘与衣服分离，掉落下来。 （四）惯性的利用与防范 1. 利用惯性的实例： 跳远运动员助跑后起跳； 投掷铅球时先加速； 拍打衣服清除灰尘； 洗衣机脱水筒利用惯性甩干衣物。 2. 防止惯性带来危害的实例： 汽车刹车时，乘客会向前倾，所以汽车配备安全带； 汽车转弯时减速慢行； 骑自行车时，转弯前提前减速； 机床、柴油机的底座做得很重（增大质量，增大惯性，保持稳定）。 探究四：力与运动状态的关系总结 物体受力情况 物体运动状态 实例 不受力（或合力为0） 保持静止或匀速直线运动（运动状态不变） 匀速行驶的汽车（牵引力与阻力平衡）、静止的书桌 受非平衡力（合力不为0） 运动状态改变（速度大小改变、运动方向改变或两者均变） 加速行驶的汽车（牵引力大于阻力）、转弯的自行车（受侧向力） 结论：力______维持物体运动的原因，______改变物体运动状态的原因。 【课堂总结】 1. 历史脉络：亚里士多德（错误观点）→ 伽利略（理想实验）→ 笛卡尔（补充）→ 牛顿（牛顿第一定律）。 2. 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（核心：不受力时运动状态不变）。 3. 惯性：物体保持原来运动状态不变的性质，大小只与质量有关，一切物体都有惯性。 4. 核心关系：力是改变物体运动状态的原因，不是维持运动的原因。 【课堂练习】 一、选择题 1. 关于力与运动的关系，下列说法正确的是（ ） A. 物体不受力就一定静止 B. 物体受力才能运动 C. 力是改变物体运动状态的原因 D. 力是维持物体运动的原因 2. 牛顿第一定律是（ ） A. 直接通过实验得出的结论 B. 通过理想实验推理得出的结论 C. 由数学公式推导得出的结论 D. 前人经验的总结，无需实验验证 3. 下列现象中，利用惯性的是（ ） A. 汽车刹车时，乘客向前倾 B. 百米赛跑运动员到达终点后不能立即停止 C. 拍打衣服时，灰尘脱离衣服 D. 汽车行驶时要系安全带 4. 关于惯性，下列说法正确的是（ ） A. 速度越大的物体，惯性越大 B. 质量越大的物体，惯性越大 C. 受力越大的物体，惯性越大 D. 静止的物体没有惯性 5. 若物体不受任何力的作用，则该物体（ ） A. 一定静止 B. 一定做匀速直线运动 C. 可能静止，也可能做匀速直线运动 D. 以上说法都不正确 6. 下列事例中，物体的运动状态没有改变的是（ ） A. 正在进站的火车 B. 做匀速圆周运动的小球 C. 匀速直线行驶的汽车 D. 被抛出的篮球 7. 汽车在平直的公路上匀速行驶，下列说法正确的是（ ） A. 汽车受到的牵引力大于阻力 B. 汽车受到的牵引力等于阻力 C. 汽车不受力的作用 D. 汽车的惯性为0 8. 歼击机在战斗前要抛掉副油箱，这是为了（ ） A. 减小重力 B. 减小惯性 C. 增大惯性 D. 增大牵引力 9. 关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是（ ） A. 实验是在真实情况下进行的 B. 实验证明了物体不受力时会保持匀速直线运动 C. 实验以真实实验为基础，通过推理得出结论 D. 实验中的水平面可以做到绝对光滑 二、填空题 1. 人推车时，车由静止变为运动，说明力可以改变物体的______；车运动后，若撤去推力，车会慢慢停下来，这是因为车受到______的作用。 2. 牛顿第一定律的内容是：一切物体在没有受到______作用时，总保持______状态或______状态。 3. 惯性是物体的固有属性，______物体都具有惯性，惯性的大小只与物体的______有关。 4. 行驶的汽车突然刹车时，乘客会向前倾，这是因为乘客具有______，要保持原来的______状态。 5. 伽利略的理想实验中，小车从同一斜面同一高度滑下，是为了使小车到达水平面时的______相同；水平面越光滑，小车受到的阻力越______，滑行距离越______。 6. 物体的运动状态改变是指物体的______或______发生改变。 7. 用力拍打衣服，灰尘会脱落，这是利用了灰尘的______；跳远运动员助跑后起跳，是为了利用______，跳得更远。 8. 正在匀速直线飞行的飞机，若所有力突然消失，飞机将保持______状态。 三、简答题 1. 为什么运动员在跳远前要助跑？请用惯性的知识解释。 2. 请列举生活中利用惯性和防止惯性带来危害的实例各两个，并简要说明原理。 3. 如何区分“力是维持物体运动的原因”和“力是改变物体运动状态的原因”？请结合实例分析。 【自主预习答案】 1. 力；停止；伽利略 2. 小；远；慢 3. 力；静止；匀速直线运动 4. 属性；一切；质量 5. 跳远助跑；拍打除尘；汽车安全带；转弯减速（答案合理即可） 6. 运动状态；形变；不能 7. 速度大小；运动方向 8. 静止；匀速直线行驶 【探究新知答案】 探究一：力与运动的关系——理想实验的魅力 （一）历史回顾：两种对立的观点 1. 不正确；例如：推出去的铅球，不受推力后仍能继续运动（答案合理即可） 2. ① 初速度；② 短；长；长；③ 阻力；慢；远；保持不变；匀速直线 （二）实验方法与核心逻辑 1. 控制变量；理想实验 2. 实际实验；逻辑推理 探究二：牛顿第一定律的深度解读 （一）牛顿第一定律的内容剖析 1. 一切 2. 不受力 3. 静止；匀速直线运动 4. 力 （二）易混点辨析 2. 实际；逻辑 3. 一切 探究三：惯性——物体的固有属性 （一）惯性的概念 1. 静止；匀速直线运动 2. 属性 （二）惯性的影响因素 1. 乒乓球；铅球 2. 质量；质量；质量 （三）惯性现象的解释步骤（略，结合实例理解） （四）惯性的利用与防范（略，答案合理即可） 探究四：力与运动状态的关系总结 不是；是 【课堂练习答案】 一、选择题 1. C 2. B 3. C 4. B 5. C 6. C 7. B 8. B 9. C 二、填空题 1. 运动状态；摩擦力 2. 力；静止；匀速直线运动 3. 一切；质量 4. 惯性；运动 5. 初速度；小；远 6. 速度大小；运动方向 7. 惯性；惯性 8. 匀速直线飞行 三、简答题 1. 答：运动员跳远前助跑，是为了使自己具有一定的速度。起跳后，运动员由于具有惯性，要保持原来的运动状态继续向前运动，从而跳得更远。 2. 答：利用惯性的实例：① 拍打衣服除尘——灰尘具有惯性，保持静止状态，与运动的衣服分离；② 投掷铅球——铅球出手后，由于惯性保持运动状态，继续向前飞行。防止惯性危害的实例：① 汽车安全带——刹车时，乘客由于惯性向前倾，安全带可防止乘客受伤；② 骑自行车转弯减速——防止惯性导致车辆侧翻。 3. 答：“力是维持物体运动的原因”是错误观点，例如：推出去的小车，撤去推力后仍能运动，说明运动不需要力维持；“力是改变物体运动状态的原因”是正确观点，例如：给静止的小车施加推力，小车由静止变为运动（运动状态改变），说明力能改变运动状态。关键区别：物体不受力时，运动状态不变（静止或匀速直线运动），力的作用是打破这种状态，而非维持原有运动。 学科网（北京）股份有限公司 $