二、牛顿第一定律（教学课件）物理新教材苏科版八年级下册

该初中物理课件聚焦“牛顿第一定律”，涵盖阻力对运动的影响、定律建立及惯性应用。通过男孩女孩观点冲突与踢足球现象导入，串联亚里士多德与伽利略的观点争议，结合实验探究搭建从经验事实到科学推理的学习支架。 其亮点是以科学探究为核心，通过“阻力影响”实验（控制变量法、科学推理法）培养科学思维，用击打棋子、乘车前倾等实例及解释步骤深化物理观念。助力学生构建实验到规律的认知，教师可借清晰逻辑与生活实例提升教学效率。

苏科版 八年级下册 第八章 力与运动 二、牛顿第一定律 01 02 03 04 05 CONTENTS 阻力对物体运动的影响 牛顿第一定律 惯性 学习目标 1.认识伽利略思想实验。 2.通过小组合作探究，得出阻力对物体运动的影响；并与同学老师一起总结、概括出牛顿第一定律。 3.能通过生活经验和大量事实认识一切物体都具有惯性。能用物体的惯性解释生活和自然中的有关现象。 重点难点 教学重点： 1.通过实验，确认阻力对物体运动的影响。通过科学推导的方法，理解牛顿第一定律的建立过程。 2.能用物体的惯性解释生活和自然中的有关现象 1.建立牛顿第一定律的科学推理过程。 2.能用物体的惯性解释生活和自然中的有关现象 教学难点： 1 情景引入 静止的小推车，如果不推它，它就不会动。这说明，没有力的作用，物体就不能运动。 对！ 风吹树摇，风停树静。这说明，力是物体运动的原因。 你赞成他们的观点吗 1 情景引入 如果他们的观点是正确的，那么踢出去的足球，脚已不再对它施力， 为什么它还会继续运动？ 足球最终会停下来，这又是为什么？ 怎样才能揭开运动与力的关系之谜？让我们从认识历史上两种观点开始。 PART ONE 阻力对物体运动的影响 阻力对物体运动的影响 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。 古希腊哲学家 亚里士多德 物体的运动需要力来维持 阻力对物体运动的影响 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，是因为受到了阻力。 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。 意大利物理学家伽利略 阻力对物体运动的影响 孰是孰非？ 谁的观点正确呢？ 力是维持物体 运动的原因 物体的运动 不需要力来维持 阻力对物体运动的影响 活动8.2 探究阻力对物体运动的影响 如何用如图所示的装置探究阻力对物体运动的影响? 想一想 1.将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面上点A 处滑下，记下小车停在棉布上的位置。 2.移开棉布，让小车从斜面上点A处滑下，记下小车停在木板上的位置。 做一做 阻力对物体运动的影响 3. 将玻璃板放在水平木板上，让小车从斜面上 点 A 处滑下，记下小车停在玻璃板上的位置。 4. 将实验情况填入下表。 做一做 实验序号 水平面的材料 小车所受阻力的情况 小车在水平面上运动的距离 ①       ②     ③     棉布 较大 较小 木板 较小 较大 玻璃板 最小 最大 小车从斜面上同一高度滑下，到达斜面底端时的速度相同 阻力对物体运动的影响 议一议 1. 小车在水平面上运动的距离与它所受的阻力有什么关系？ 小车在不同材料的平面上最终停下来的原因是因为受到了阻力的作用。支持面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的路程越远。 2. 试想，假如小车在光滑水平面上运动，即不受阻力，小车将会怎样运动？ 如果小车在绝对光滑的水平面上运动，即不受到阻力作用，那么它将以恒定不变的速度永远运动下去。 由此可以说明伽利略的说法是正确的，即物体的运动不需要力来维持。 阻力对物体运动的影响 交流讨论 实验方法 ①控制变量法：控制小车从斜面上同一高度处由静止释放，使小车到斜面底端时具有相同的初速度； ②转换法：通过小车在水平面上滑行距离的长短来间接判断小车所受阻力大小； ③科学推理法：若小车不受阻力时，小车的速度将不会减小，将永远做匀速直线运动。 练一练 1 ．小华用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。他在水平台面上分别铺上材料不同的物体，让同一小车从同一斜面上的相同高度由静止滑下，在小车停下的位置分别作上标记a、b、c。 （1）实验中让同一小车从同一斜面的相同高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时的_______相同。 （2）若水平台面上铺的分别是毛巾、木板、棉布， 则标记c位置是小车在________表面运动时停下的位置。 （3）由实验现象可以得出结论：水平面粗糙程度越小，小车运动的距离越_____；由此说明小车受到的阻力越小，速度减小得越____。 （4）对上述实验进行分析并进一步推理：运动的物体在没有受到阻力的作用时，将 _______________________。 （5）上述探究实验中用到的科学研究方法有控制变量法和_____。 速度  木板    远    慢 以恒定不变的速度运动下去 实验推理法 牛顿第一定律 PART TWO 牛顿第一定律 牛顿第一定律的建立过程 伽利略的理想实验 伽利略认为，当小球沿左侧斜面的某一高度向下运动时，无论右侧斜面的坡度如何，小球都会沿斜面上升到一定的高度。如果各种阻力都小到可以忽略，在理想情况下，小球将会沿右侧斜面上升到与左侧下落点等高的地方（如图），而且右侧斜面的坡度越小，小球要上升到相同高度所用的运动时间就越长；如果右侧成了水平面，那么，小球将因为永远无法达到那个高度而一直沿直线运动下去。 牛顿第一定律 牛顿第一定律的建立过程 笛卡尔观点 1644年法国物理学家笛卡儿补充了伽利略的结论，提出： 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。 勒内·笛卡尔 牛顿第一定律 牛顿在伽利略等科学家研究的基础上，进一步深化和总结，得出结论。 内容：一切物体都保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有力迫使它改变这种运动状态。这个结论称为牛顿第一定律。 定律的理解： (1)“一切”适用于所有物体 (2)“除非有力迫使它改变这种运动状态”是定律成立的条件。包括不受一切外力（理想状态），或者是合外力为零。 牛顿第一定律 定律的理解： （3）“或”指两种状态必居其一，不能同时存在。也就是说，如果没有受到力的作用，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来运动的物体将保持原来的速度大小和方向继续做匀速直线运动。 （4）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，通过进一步的推理概括出来的。由该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。 （5）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。若不受力，则运动状态不改变；反之，如果物体的运动状态发生了改变，则一定受到了力的作用。 牛顿第一定律 定律的理解： （3）“或”指两种状态必居其一，不能同时存在。也就是说，如果没有受到力的作用，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来运动的物体将保持原来的速度大小和方向继续做匀速直线运动。 （4）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，通过进一步的推理概括出来的。由该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。 （5）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。若不受力，则运动状态不改变；反之，如果物体的运动状态发生了改变，则一定受到了力的作用。 练一练 2 ．关于牛顿第一定律，下例说法正确的是（　 ） A．牛顿第一定律是用实验直接得到的一个科学的结论 B．牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理而概括出来的，是一个科学的理论 C．牛顿第一定律告诉我们，物体在不受外力作用时，能同时保持静止状态和匀速直线运动状态 D．牛顿第一定律是理论推出的，所以不一定是正确的 B PART THREE 惯性 惯性 坐汽车时，如果汽车急刹车，人为什么向前倾？ 当汽车刹车时，人的脚部与车厢接触停止运动，但是人体的上部分仍要保持它原来的运动状态，所以会向前倾。 惯性 牛顿第一定律揭示了任何物体都有保持静止或匀速直线运动状态的性质，这种性质称为惯性。因此，牛顿第一定律又称惯性定律。 理解惯性 ①惯性的普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性。 ②惯性大小的决定因素：惯性的大小由物体的质量决定，质量越大，惯性越大。与物体的形状、运动状态、位置、受力情况等无关。 ③惯性是物体固有的一种属性，它不是力。不能说物体“受到惯性”、“由于惯性的作用”，只能说物体“由于惯性”、“具有惯性”。 惯性 活动8.3 观察并解释惯性现象 1. 如图所示，桌面上放有一摞棋子，用尺沿水平方向快速击打最下面的棋子。你观察到什么现象？如何解释这种现象？ 观察到上面的棋子落在下方的桌面上。 这是因为，当用钢尺快速击打一摞棋子最下方的一个时，该棋子飞出，上面的棋子由于具有惯性，要保持原来的静止状态，在竖直向下的重力的作用下，落在桌面上。 惯性 活动8.3 观察并解释惯性现象 2. 如图（a）所示，在小车上放一个木块，然后突然快速拉动小车，你观察到什么现象？如图（b）所示，小车以较大的速度向前运动，当碰到障碍物时，你观察到什么现象？ 惯性 活动8.3 观察并解释惯性现象 图（a）中木块会向左倾倒。开始木块与小车都处于静止状态，突然快速拉动小车时，木块下端与小车存在摩擦力，会与小车一起向右运动，而上端由于惯性，会保持原来的静止状态，故向左倾倒。 图（b）中木块会向前倾倒。小车以较大的速度向前运动，当小车碰到障碍物时会停止运动，木块下端与小车存在摩擦力，会与小车一起减速，上端由于惯性会保持原来的运动状态继续向前运动，从而向前倾倒。 惯性 解释惯性现象的步骤 物体原来的运动状态 受到外力改变了运动状态 由于惯性要保持原来运动状态 出现了题目中的现象 以打击棋子为例讲解 棋子全部静止 最下面的一个棋子受击打力，由静止变为运动 上面的棋子由于惯性保持静止 由于重力的作用下落到桌面 惯性 惯性的利用 （1）跳远 跳远或跳高运动员快速助跑后，飞身一跃，利用自身的惯性，在空中继续前进，以提高成绩。 （2）锤头变紧 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，这是因为锤柄突然停止时，锤头由于惯性会继续向下运动，这样锤头就会牢牢地套在锤柄上了。 惯性 惯性的利用 衣物和灰尘共同静止，衣物受到拍打后，运动状态发生改变，由静止变为运动；灰尘没有受到拍打，由于惯性，运动状态不改变，仍保持原来静止的状态，就会与衣物分离而脱落。 惯性 惯性的防止 汽车发生追尾或紧急刹车时，驾驶员和乘客由于惯性会继续向前运动，如果未按要求系好安全带，就会发生危险，甚至造成伤亡事故。为更好地保护驾驶员和乘客的人身安全，现在汽车一般还装有可自动弹出的安全气囊。 练一练 3 ．小强和爷爷周末乘车到华山风景区去游玩，下列有关惯性的说法正确的是（　　 ） A. 小强和爷爷都系上安全带，是为了减小汽车行驶中人的惯性； B. 汽车紧急刹车时，小强向前倾，是由于受到惯性力的作用； C. 踩刹车后，汽车仍向前滑行了一段距离，是由于汽车具有惯性； D. 高速公路严禁超速，是因为汽车速度越大，惯性越大 C 生活•物理•社会 高速公路为什么要限速 驾驶员发现前方有突发情况后，观察获得的信息传递到大脑，大脑综合各类信息作出决策，指挥四肢完成刹车动作，以及车辆制动系统作出响应，这些过程需要一定的反应时间。在这段时间内，车辆会向前行驶一段距离，这段距离称为反应距离。刹车后，车辆由于惯性还会继续向前滑行一段距离，这段距离称为制动距离。例如，驾驶员在正常状态下驾驶轿车以90km/h的速度行驶时，反应距离约为25m，制动距离约为68m，如图所示。若车速更大，则通过的距离会更长。如果发现紧急情况时离前车太近，或者超速行驶，就容易发生碰撞事故。因此，高速公路上必须限速且要求前后车辆保持适当的距离。值得强调的是，酒后驾车会使人的反应时间显著延长，极易造成交通事故。因此，自觉遵守《中华人民共和国道路交通安全法》，拒绝酒后驾车，既是为了自身安全，也是维护公共安全的一种社会责任。 课堂练习 1 ．下列现象中，不能用物体具有惯性知识来解释的是 ( ) A ．掷出去的铅球能继续向前飞行 B ．百米赛跑运动员到终点不会立即停下 C ．举重运动员把杠铃举起 D ．跳高运动员在跳离地面后，还能继续向上运动 C 2. 以下关于牛顿第一定律的说法正确的是 ( ) A ．通过日常生活经验得出的 B ．由斜面小车实验得出的 C ．由理论分析得出的 D ．在经验事实的基础上，通过进一步推理而概括得出的 D 3．关于运动和力的关系，下列说法中正确的是 ( ) A ．必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用物体 就静止下来 B ．力是维持物体运动的原因 C ．只要有力作用在物体上，物体的运动状态一定发生变化 D ．物体运动状态发生改变时，一定受到了力的作用 D 4 ．正在运动的物体，如果它所受的一切外力同时消失，那么它 ( ) A ．将立即静止 B ．速度越来越大 C ．将做匀速直线运动 D ．将做减速直线运动，最后停下 C 5 ．实验小组在探究“阻力对物体运动的影响”时完成了如图所示的实验，有关这个实验下列 说法正确的是 ( ) A ．实验中应把小车从斜面的不同高度由静止释放 B ．图中三次实验小车都会停下来，说明物体的运动需要力来维持 C ．由图中小车在三个表面上的运动情况可以直接得出牛顿第一定律 D ．如果在平面上小车受到的阻力为零，小车将做匀速运动 D 6．如图，玻璃水箱中有一个气泡和一块石头，本来都处于静止状态，现在用水平向右的外力猛推水箱，则水箱加速时，气泡和石头相对于水箱 ( ) A ．气泡和石头都向左运动 B ．气泡和石头都向右运动 C ．气泡向左运动，石头向右运动 D ．气泡向右运动，石头向左运动 D 课堂小结 ①阻力对运动的影响：运动物体受到的阻力越小，速度减小得越慢。若不受阻力，将保持做匀速直线运动。 ②内容：一切物体，都保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有力迫使它改变这种运动状态。 ③建立过程：在经验事实的基础上，经科学推理得出。 ①惯性：任何物体都有保持静止或匀速直线运动的性质。这种性质称为惯性。 ②惯性是一切物体固有的属性之一。一切物体在任何情况下都具有惯性。物体的质量越大，惯性越大。 ③惯性现象；惯性利用；防止惯性的危害。 惯 性 牛顿第一定律 牛顿第 一定律 布置作业 1. 2022年3月23日，老师带领同学们一起集中收看了中国空间站进行的第二次太空授课，其中，为了验证牛顿第一定律，宇航员王亚平拿着冰墩墩转身面向叶光富，王亚平抛出冰墩墩后，冰墩墩将（　　） A．沿抛物线快速下落 B．竖直下落 C．沿原方向加速运动 D．沿原方向匀速运动 D 2. 下列事例中利用惯性的一组是（　　） ①火车进站前，撤去动力，仍能进站 ②高速路上汽车要限速行驶 ③上岸后的鸭子，振动翅膀，把身上的水抖掉 ④用力拍打被子，使被子上的灰尘落下 A．②③④ B．①③④ C．①②④ D．①②③④ B 3. 《中华人民共和国道路交通安全法》第五一条规定“机车行驶时，驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带”。结合图可知，汽车紧急刹车，安全带可以（ ） A．减小驾驶人运动的惯性作用 B．减小汽车高速行驶而具有的惯性 C．增大因汽车高速行驶具有的惯性 D．减小因惯性对驾驶人员造成的伤害 D 4. 有一架飞机沿水平方向向右做匀速直线运动，每隔1秒钟从飞机上放一小球，若不考虑空气阻力和风力的影响，当三个小球落至地面前，站在地面上的人看到这三个小球在空中的排列是（　　） B A B C D 5. 如图甲所示，盛有水的烧杯随小车一起水平向右做______（选填“加速”“减速”或“匀速”）运动，当烧杯中的水面出现图乙所示的状态时，则小车此时正在做______（选填“加速”“减速”或“匀速”）运动，做出上述判断的根据是_______（选填“水”或“烧杯”）具有惯性。 水 匀速 减速 6. 在“探究阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。 （1）实验时要固定斜面，并将小车从斜面上同一位置由静止释放，目的是_________________________________； （2）分析图中运动情况可知：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，说明小车受到的阻力越大，速度减小得越___ （选填“快”或“慢”）； 使小车在滑到水平面时的初速度相同 快 （3）从实验现象可推理，若水平面绝对光滑，则运动的小车将在水平面上做________________； （4）如图，若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，则 _________（选填“需要”或“不需要”）重做本实验以获取可靠的证据； （5）在本实验中，“小车在水平面上运动的距离”反映的是____。 A．小车所受阻力值的大小 B．阻力对小车运动的影响情况 C．A、B选项均正确 匀速直线运动 不需要 B 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING $