8.1 牛顿第一定律 第1课时 导学案 2025-2026学年人教版八年级物理下册

该初中物理导学案围绕“牛顿第一定律”展开，通过课前预习任务单引导学生观察自行车、木块等生活运动现象，联系亚里士多德“力是维持运动的原因”的观点，搭建从生活经验到科学探究的学习支架，帮助学生建立前后知识脉络。 资料突出科学探究与科学思维培养，课堂合作探究中通过控制变量法设计阻力影响实验，结合科学推理得出“不受力时匀速直线运动”的结论，配套针对性练习和易错辨析，助力学生理解定律本质，培养物理观念与科学态度，提升学习效率。

《8.1 牛顿第一定律》导学案 【学习目标】 序号 学习目标 达成标准 目标层级 1 通过实验,确认阻力对物体运动的影响 能说出阻力越小,物体运动得越远,速度减小得越慢 理解 2 经历建立牛顿第一定律的科学推理过程 能根据实验现象推理出“如果物体不受力,将做匀速直线运动” 应用 3 理解牛顿第一定律的内容和含义 能准确说出牛顿第一定律的内容,知道它的适用条件 识记 学习重点:阻力对物体运动的影响;牛顿第一定律的理解 学习难点:科学推理方法的体验;理解“力不是维持物体运动的原因” 【课前预习任务单】(课前独立完成,约8分钟) 任务一:生活中的运动和力 观察生活,思考问题: 生活经验回顾: 当我们骑自行车时,如果不再蹬车,自行车最终会怎样?_ 在水平桌面上推一个木块,撤去推力后,木块会怎样?_ 踢出去的足球,在草地上滚动时,最终会怎样?_ 深度思考: 两千多年前,古希腊哲学家亚里士多德观察这些现象后认为:力是维持物体运动的原因。意思是:物体要运动,就必须有力作用;没有力的作用,物体就会停止运动。 你认为亚里士多德的观点正确吗?_ 请说明你的理由:_ 我的猜想:如果没有阻力(比如在完全没有摩擦的真空中),运动的物体会怎样?_物体会不会永远运动下去?_ 我的疑问:预习后我还想知道:_ 【课堂合作探究】(课中小组合作,约30分钟) 探究点一:阻力对物体运动的影响(约15分钟) 问题链引导: 实验目的: 我们想研究_对物体运动的影响。 需要改变的量是:_需要观察的量是:_ 设计实验: 活动一:讨论实验方案 问题1:如何让小车在水平面上开始运动时速度相同? 方法:让小车从斜面的_高度,由_滑下。 原因:保证小车到达水平面时的_相同。 问题2:如何改变阻力大小? 方法:在水平木板上铺上_不同的材料。我们可以选择的材料有:_、_、_。 问题3:如何比较阻力对运动的影响? 方法:比较小车在水平面上_的远近。小车运动的距离越远,说明阻力对运动的影响越_(大/小)。 进行实验: 活动二:分组实验 实验器材:斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺 实验步骤: 1.将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面同一高度由静止滑下,用刻度尺测量小车在毛巾上滑行的距离,记录在表格中。 2.将棉布铺在水平木板上,重复步骤1。 3.将木板表面直接使用(不铺任何材料),重复步骤 实验记录: 表面情况 阻力大小(大/中/小) 小车运动的距离s/cm 毛巾 棉布 木板 分析现象: 活动三:数据分析 问题1:小车在哪种表面上运动得最远?_ 问题2:小车在哪种表面上运动得最近?_ 问题3:毛巾表面阻力最_,小车运动距离最_。 问题4:木板表面阻力最_,小车运动距离最_。 初步结论:平面越光滑,小车受到的阻力越_,小车运动的距离越_。这说明:小车受到的阻力越小,速度减小得越_。 科学推理: 活动四:理想化推理 问题1:如果表面更光滑,比如用玻璃板,小车会运动得_。 问题2:如果表面绝对光滑,完全没有阻力,小车会怎样? 推理:小车受到的阻力为_,速度将_(减小/不变/增大)。 结论:如果运动物体不受力,它将做_。 思维进阶:亚里士多德认为:力是_物体运动的原因。 伽利略通过实验和推理发现:力是_物体运动状态的原因。 哪种观点正确?_ 针对性练习(一) 例1:在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,分别在毛巾、棉布、木板表面运动,最终静止的位置如图所示。请回答: (1)实验中让小车从同一高度滑下的目的是:_。 (2)实验中通过观察_来比较阻力对运动的影响。 (3)由实验现象可得出结论:平面越光滑,小车运动的距离越_,说明小车受到的阻力越_,速度减小得越_。 (4)推理:如果水平面绝对光滑,小车将_。 【解题思路】 (1)控制变量法的应用:要研究阻力对运动的影响,必须控制小车到达水平面时的速度相同,所以要从同一高度滑下。 (2)阻力对运动的影响表现为小车运动的距离远近,距离越远说明阻力影响越小。 (3)毛巾阻力最大,距离最短;木板阻力最小,距离最长。 (4)阻力越小,距离越远,推理到阻力为0时,距离无限远,即做匀速直线运动。 【答案】 (1)使小车到达水平面时的速度相同 (2)小车运动的距离 (3)远;小;慢 (4)做匀速直线运动 【易错提醒】 不能认为“从同一高度滑下”是为了让小车获得相同的动能或惯性,科学的说法是“获得相同的速度”。实验结论的表述要准确:“平面越光滑”是对条件的描述,“小车运动的距离越远”是现象,“受到的阻力越小,速度减小得越慢”是本质。 探究点二:牛顿第一定律的建立(约15分钟) 问题链引导: 科学家的探索: 活动一:了解科学史伽利略的理想实验: 伽利略通过斜面实验发现:当小球从一个斜面的同一高度滚下,无论另一个斜面的坡度如何,小球都会上升到_高度。 如果另一个斜面是水平的,小球为了上升到原来的高度,会_。 笛卡尔的补充: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,即做_。 牛顿的总结:牛顿在总结前人研究成果的基础上,提出了著名的牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持_状态或_状态。 深入理解定律: 活动二:逐词解读 关键词 含义理解 一切物体 说明定律适用于_(所有物体/部分物体),不是特殊现象 没有受到力的作用 包含两种情况:一是物体_受到任何力的作用(理想情况);二是物体在_不受力,则该方向上符合定律 或 表示物体原来_的保持匀速直线运动,原来_的保持静止 总保持 说明物体的这种性质是_的,不需要外力维持 理解误区辨析: 活动三:牛顿第一定律能通过实验验证吗? 问题1:在现实生活中,能不能找到一个完全不受力的物体?_ 问题2:既然不能,牛顿第一定律是怎么得出来的?_ 问题3:这个定律正确吗?为什么我们相信它?_ 结论:牛顿第一定律_(是/不是)直接由实验得出的。 它是通过_和_得出的理想化规律。 虽然无法直接验证,但它的推论与事实相符,所以是正确的。 “力与运动”关系的重新认识: 活动四:辨析两种观点 观点 代表人物 是否正确 理由 力是维持物体运动的原因 亚里士多德 _ 撤去推力后物体还会运动一段距离 力是改变物体运动状态的原因 伽利略、牛顿 _ 力能使静止的运动,运动的静止,或改变方向 总结:_不是维持物体运动的原因,而是_物体运动状态的原因。 针对性练习(二) 例2:关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( ) A. 牛顿第一定律是可以通过实验直接证明的 B. 验证牛顿第一定律的实验做不出来,因此不能肯定这个定律是否正确 C. 牛顿第一定律是在大量实验的基础上通过分析推理而获得的 D. 物体保持静止或匀速直线运动状态,叫做牛顿第一定律 【解题思路】 A:错误。牛顿第一定律描述的是一种理想情况,无法通过实验直接证明。B:错误。虽然无法直接验证,但通过实验推理得出的结论与事实相符,定律是正确的。C:正确。牛顿第一定律是在伽利略等人实验的基础上,通过科学推理得出的。D:错误。牛顿第一定律是描述物体在不受力时的运动规律,不是对运动状态的定义。 【答案】 C 【易错提醒】 牛顿第一定律不是实验定律,而是理想化规律。不能说“验证牛顿第一定律的实验做不出来,所以定律可能不正确”,这种说法否定了科学推理的价值。“物体保持静止或匀速直线运动状态”是定律的内容,但不能说这种状态“叫做”牛顿第一定律。 例3:如图所示,小球从A点由静止释放,沿光滑斜面滚下,到达B点后继续在水平面上运动。若水平面也光滑,则小球在水平面上的运动情况是( ) A. 速度越来越快 B. 速度越来越慢 C. 保持匀速直线运动 D. 立即停止 【解题思路】 斜面光滑,小球从A点滚下,到达B点时具有了一定的速度。水平面也光滑,意味着小球在水平面上运动时不受阻力。根据牛顿第一定律,物体在不受力时,将保持匀速直线运动状态。所以小球将以到达B点时的速度做匀速直线运动。 【答案】 C 【方法总结】 判断物体在不受力时的运动情况,要看物体原来的运动状态。如果原来静止,则保持静止;如果原来运动,则保持匀速直线运动。 【易错辨析】——避开命题陷阱 陷阱1:牛顿第一定律是实验定律吗? 错误认识:牛顿第一定律是通过实验直接得出的。 正确理解:牛顿第一定律是在实验基础上,通过科学推理得出的理想化规律,无法直接用实验验证。 陷阱2:物体运动需要力来维持吗? 错误认识:物体要运动,就必须有力作用。 正确理解: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。物体不受力时,将保持静止或匀速直线运动。 陷阱3:牛顿第一定律中的“没有受到力的作用”包括哪些情况? 错误认识:只有物体完全不受力时才成立。 正确理解:包括两种情况:一是物体确实不受任何力(理想情况);二是物体在某一方向上不受力,则该方向上符合定律;另外,物体受到的合力为零时,也可以等效为不受力。 陷阱4:牛顿第一定律适用于什么范围? 错误认识:只适用于部分物体。 正确理解:定律中的“一切物体”说明它适用于所有物体,具有普遍性。 陷阱5:物体静止时,牛顿第一定律还成立吗? 错误认识:牛顿第一定律只适用于运动的物体。 正确理解:牛顿第一定律包括两种情况:静止和匀速直线运动。静止的物体在没有受到力时,将保持静止。 【当堂检测】——看看你掌握了多少 A组:基础过关(每题2分,共6分) 1. 在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,让小车从斜面的_高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的_相同。 2. 伽利略通过理想实验发现:运动物体如果不受其他力的作用,将会_。牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了著名的_。 3. 下列说法中,符合牛顿第一定律的是( ) A. 物体受力运动,不受力就会停止 B. 物体不受力时,一定保持静止 C. 物体不受力时,一定做匀速直线运动 D. 物体不受力时,总保持静止或匀速直线运动状态 B组:能力提升(每题3分,共9分) 4. 根据实验事实和一定的理论推理,揭示自然规律是研究科学的重要方法。从斜面上同一高度下滑的小车: ①在铺有毛巾的水平面上,运动路程很短 ②如果在没有摩擦的水平面上,将做匀速直线运动 ③如果在较光滑的水平面上,运动路程很长 ④在铺有棉布的水平面上,运动路程较短 ⑤在水平平整的木板表面上,运动路程较长 则下面的判断和排列次序正确的是( ) A. 事实①④⑤,推论②③ B. 事实①④⑤,推论③② C. 事实①②③,推论④⑤ D. 事实①③②,推论⑤④ 5. 关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( ) A. 牛顿第一定律是可以通过实验直接证明的 B. 验证牛顿第一定律的实验做不出来,因此不能肯定这个定律是否正确 C. 牛顿第一定律是在大量实验的基础上通过分析推理而获得的 D. 物体保持静止或匀速直线运动状态,叫做牛顿第一定律 6. 2025年,我国计划发射“天问三号”火星探测器。探测器在太空中飞行时,如果关闭发动机且不受任何天体引力作用,它将( ) A. 立即停止 B. 速度越来越慢 C. 保持原来的速度做匀速直线运动 D. 速度越来越快 C组:拓展延伸(4分) 7. 如图所示,一个钢球从光滑斜面上的P点由静止释放,滚下后冲上水平面。请回答: (1)如果水平面是光滑的,钢球在水平面上的运动情况是_。 (2)如果水平面是粗糙的,钢球在水平面上的运动情况是_。 (3)钢球最终在水平面上停止运动,是否意味着“运动需要力来维持”?请说明理由。 8. 2024年6月,我国嫦娥六号探测器成功从月球背面采样返回。探测器在返回地球的途中,有一段飞行是在太空中无动力滑行。请用牛顿第一定律解释:为什么探测器在太空中关闭发动机后,还能继续飞行? 【参考答案与解析】 A组 1.【答案】 同一;速度 【解析】 控制变量法的要求:研究阻力对运动的影响,必须控制小车到达水平面时的速度相同,所以要从斜面的同一高度由静止滑下。 2.【答案】 永远运动下去(或做匀速直线运动);牛顿第一定律 【解析】 伽利略通过理想实验推理出:运动物体如果不受力,将永远运动下去。牛顿在此基础上总结出牛顿第一定律。 3.【答案】 D 【解析】 A:错误。物体不受力时也可以运动,力不是维持运动的原因。B、C:错误。物体不受力时,原来静止的保持静止,原来运动的保持匀速直线运动,不能只说一种情况。D:正确。完整地表述了牛顿第一定律的内容。 B组 4.【答案】 A 【解析】 事实:是通过实验可以直接观察到的现象。毛巾、棉布、木板表面上的运动情况(①④⑤)是实验事实。推论:是在事实基础上进行的科学推理。较光滑表面(③)和绝对光滑表面(②)上的运动情况无法直接实验,是推论。正确顺序:事实①④⑤,推论②③(注意②是完全不受力的情况,比③更极端,应放在最后)。 【方法总结】 区分“事实”和“推论”的关键:事实是直接观察到的现象,推论是在事实基础上进行的合理外推。 5.【答案】 C 【解析】 A:错误。牛顿第一定律无法直接实验验证。B:错误。虽然无法直接验证,但通过科学推理得出的结论是正确的。C:正确。牛顿第一定律是在大量实验基础上通过分析推理获得的。D:错误。牛顿第一定律是规律,不是对运动状态的定义。 6.【答案】 C 【解析】 太空中关闭发动机且不受天体引力,相当于探测器不受外力作用。根据牛顿第一定律,物体不受力时,将保持原来的运动状态。探测器原来在运动,所以将以原来的速度做匀速直线运动。 【科技链接】 航天器在太空中依靠惯性飞行,正是牛顿第一定律的应用。嫦娥六号、天问三号等探测器的轨道设计都需要考虑这一原理。 C组 7.【答案】 (1)做匀速直线运动 (2)做减速运动,最终停止 (3)不是。钢球最终停止是因为受到了摩擦力的作用,力改变了钢球的运动状态。这说明力不是维持运动的原因,而是改变运动状态的原因。 【解析】 (1)光滑水平面 无阻力 钢球将保持到达水平面时的速度做匀速直线运动。(2)粗糙水平面 有阻力 钢球速度减小,最终停止。(3)如果钢球不受力(无摩擦),它会一直运动下去,说明运动不需要力来维持;钢球停止是因为受到了力,说明力是改变运动状态的原因。 8.【答案】 探测器在太空中关闭发动机后,不受外力作用(或合力为零),根据牛顿第一定律,它将保持原来的运动状态,即以原来的速度做匀速直线运动,所以能继续飞行。 【解析】 太空中接近真空,几乎没有阻力,探测器可以视为不受外力。牛顿第一定律指出:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。探测器原来在运动,所以保持匀速直线运动,继续飞行。这正是航天器利用惯性飞行的原理。 【本课知识结构图】 【我的收获】 通过本节课的学习,我: 已经掌握的知识:_ 还需要加强的知识:_ 我最感兴趣的是:_ 【课后实践】 家庭小实验:用一本书和一支笔,模拟伽利略的理想实验,观察不同粗糙程度下物体运动的距离。 科技阅读:查阅资料,了解我国航天器在太空中是如何利用惯性飞行的,思考牛顿第一定律在其中的应用。 思维拓展:如果没有摩擦力,我们的生活会变成什么样?写出你的猜想。 学科网(北京)股份有限公司 $