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第七章 力与运动
第一节 科学探究：牛顿第一定律
新课导入
踢出去的足球能永远飞行吗
刹车后的高速列车最终会怎么样
滑板车滑行时，人没有蹬地，车还继续前进。如果不再蹬地，它最终就会停下来。
思 考
以上力学现象中有什么样的共同特征？
这是真的吗？物体运动真的要力来维持吗？
学习目标
1.在实验的基础上进行科学推理，认识并理解牛顿第一定律的内容。
2.经历牛顿第一定律的探究过程，掌握理想实验的科学方法。
3.知道什么是惯性，认识惯性的利与弊，会解释生产和生活中有关惯性的现象。
一、阻力对物体运动的影响
课堂探究
用水平的推力推一个木箱，木箱沿着水平方向运动。撤去推力后，木箱停止运动。
观察这样两个现象：
用锤子敲击钢钉，钢钉向下运动。停止敲击，钢钉不再向下运动。
亚里士多德
必须有力作用在物体上，物体才能运动。不受力而一直运动的物体是不存在的。
力是维持物体运动的原因。
伽利略
运动的物体如果不受其他物体的作用，其运动是匀速的，而且将永远运动下去。
力不是维持物体运动的原因。
伽利略的斜面小球实验
VS
通过实验研究
亚里士多德：力是维持物体运动的原因。
伽利略：物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以停下来是因为受到阻力的作用。
实 验
运动物体受力的影响情况
1.提出问题：运动物体如果不受其他力的作用,会一直运动下去吗
2.设计实验与制定计划
（1）实验器材:斜面、粗糙程度不同的水平面、滑块、刻度尺等。
（2）实验设计:如图所示,让同一滑块每次从斜面的顶端滑下,在表面粗糙程度不同的水平面上运动,并记录滑块在不同水平面上的运动距离。
3.进行实验与收集证据
接触面 滑块受到的摩擦力的 大小(大、较小、小) 滑块在水平面上
运动的距离s/m
粗糙 大 0.3
比较光滑 较小 0.5
很光滑 小 1
4.分析与认证
（1）现象分析：在其他条件相同时,平面越光滑,滑块受到的摩擦力越小,滑块前进的距离就越远。
（2）实验推理：若让滑块在更加光滑的水平面上运动,阻力将更小,运动距离将更远;假设滑块受到的阻力减小为零,滑块将会一直运动下去。
5.交流与讨论
（1）实验中,斜面的作用是___________________________________________________。
使滑块运动到斜面底端时具有一定的初速度
（2）实验中为什么每次让滑块从斜面顶端的同一位置滑下
保证滑块滑到水平面的速度相同。
（3）使滑块在水平面上运动的目的是__________________________________________
__________________________。
保证滑块在水平面上只受阻力,排除其他力
对滑块运动的干扰
（4）若静止的物体不受外力作用时,处于________状态。
静止
例 题
1.刘伟同学为了探究“运动和力的关系”,设计了如图所示的斜面实验。
（1）为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,在实验中刘伟让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,刘伟采用的研究问题的方法是__________________。
（2）从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看,__________图中小车所受阻力最大。
（3）刘伟从实验推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做________
______运动。
(4)牛顿在前人研究成果的基础上,总结出牛顿第一定律,它的内容是:____________________________________________________________________________。
控制变量法
甲　
匀速
直线
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
二、牛顿第一定律
课堂探究
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。
定律解读
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。
例题
2.用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当绳子突然断裂，小球将 （ ）
A.保持原来的圆周运动状态
B.保持绳断时的速度作匀速直线运动
C.小球运动速度减小，但保持直线
D.以上三种都有可能
B
3.下列说法正确的是 （ ）
A.物体不受力作用就一定静止
B.物体不受力作用就一定是匀速直线运动
C.物体受力才能运动
D.以上说法都是错误的
D
三、惯性
课堂探究
坐汽车时，如果汽车急刹车，人为什么向前倾？
惯性
物体具有保持原来匀速直线运动或静止状态的性质，我们把这种性质叫做惯性。
牛顿第一定律也称惯性定律
1.惯性没有条件。任何物体任何时候都有惯性。
2.惯性没有方向。物体只是保持之前的运动状态。
概念解读
惯性的大小只与质量有关：
质量越大惯性越大，质量越小惯性越小。
箱子质量越小，箱子越容易被推动。
箱子质量越大，箱子越难被推动。
1.惯性是一切物体固有的属性。一切物体不管是否受力，不管它是否运动和怎样运动，都具有惯性。
4.惯性不是力，描述惯性现象时应该说“由于物体具有惯性”，不能说“受惯性（力）的作用”。
2.惯性定律是物体不受力或合力为零时的一种运动规律。
3.物体的惯性会在物体受力改变状态表现出来，由此形成的现象称惯性现象。
5.惯性有大小， 惯性大小是指外力改变物体运动状态的难易程度。 大小只与物体的质量有关，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。
概念解读
一切物体都具有惯性
解释惯性现象
用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出而上面的棋子为什么会落下？
惯性与社会生活
刹车时，乘客的脚已随车停止运动，而身体的上部要保持原来运动的状态，因此身体会前倾。
突然开动时，乘客的脚已随车开始运动，而身体的上部要保持原来静止的状态，因此身体会向后仰。
生活中对惯性的利用
投篮
扔铅球
踢足球
生活中对惯性的利用
锤头和锤柄共同向下运动，锤柄受到撞击力后，运动状态发生改变，由运动变为静止；锤头没有受到撞击力，由于惯性，运动状态不改变，仍保持原来向下运动的状态，这样反复多次后，锤头就套紧了。
生活中对惯性的利用
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。
预防惯性造成的危害
为了安全，道路上汽车不能超载和超速，与前车保持安全距离，急转弯路段也要严格限制车辆行驶的速度。
预防惯性造成的危害
为了防止汽车紧急刹车时驾驶员和乘客由于惯性而被撞伤，驾驶员和乘客必须使用安全带。
例题
4.关于惯性，下面说法正确的（　　　）
A. 一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性
B. 射出的子弹离开枪口继续高速前进，是因为子弹受到惯性的作用
C. 汽车关闭发动机后还能继续前进是由于汽车的惯性大于它受到的阻力
D. 一切物体在任何情况下都具有惯性
D
5.公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带。汽车安全带的作用是（ ）
A.防止惯性的产生
B.防止汽车启动时把人从后面甩出去
C.防止汽车速度突然增大时人向前“冲去”
D.急刹车时，对人体运动起到缓冲作用
D
课堂小结
牛顿第一定律
惯性
普遍性：一切物体有惯性
内容
斜面滑块实验：方法、现象、结论、推论
定义
揭示力和运动的关系
决定因素：质量
科学探究：牛顿第一定律

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