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第七章 运动和力
第七节 牛顿第一定律
北师大版 物理 八年级下册
1、惯性
2、阻力对物体运动的影响
3、牛顿第一定律
学习目标
定义
物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。
2. 一切物体在任何情况下都具有惯性。
3. 惯性的大小只与物体的质量有关，
质量大的物体惯性大。
物体有惯性，惯性是属性；
大小看质量，不管动与静。
探究新知
新知一 惯性
4. 惯性的利用与防止
(1)利用：利用惯性可以带来很多方便，如体育运动中的跳远、射击、球类比赛等都利用了惯性。
(2)防止：惯性有时会给人们带来危害，需要防范，如车辆急拐弯、车速太快时容易发生交通事故等。
深度理解
惯性大小反映的是物体运动状态改变的难易程度，运动状态越难改变，物体的惯性越大。速度较快的蜜蜂与慢慢行走的黄牛相比，运动状态难以改变的是黄牛，故惯性大的是黄牛。
小东和妈妈周末乘车到郊外去游玩，下列有关惯性的说法正确的是( )
A. 小东和妈妈都系上安全带，是为了减小汽车行驶中人的惯性
B. 汽车紧急刹车时，小东向前倾，是由于受到惯性力的作用
C. 驾驶员松开油门后，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
例 1
C
解题秘方：根据惯性的概念解释汽车运动过程中的现象。
解析：小东和妈妈都系上安全带，是为了减小由于惯性带来的伤害，人的质量不变，其惯性大小不变，A 错误；惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，B 错误；驾驶员松开油门后，汽车仍向前滑行了一段距离，是由于汽车具有惯性，要保持原来的运动状态不变，C 正确；汽车质量不变，惯性不变，D 错误。
误区警示
惯性不是力。
1. 一个物体具有惯性，但一个物体不能产生力的作用；
2. 惯性只有大小，而力不仅有大小，还有方向和作用点。因此，不能说惯性力或受到惯性的作用，只能说由于惯性或物体具有惯性。
1. 运动是否需要力来维持
(1)古希腊学者亚里士多德认为：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用，如果这个力被撤掉，物体就会停止运动。
(2)意大利科学家伽利略认为：物体的运动不需要力来维持，运动的物体会停下来，是因为受到阻力。
新知二 阻力对物体运动的影响
2. 实验探究 阻力对物体运动的影响。
(1)提出问题：阻力对物体的运动有何影响？
(2)猜想与假设：阻力是使物体运动速度减小的原因。
(3)设计实验：让同一辆小车从同一斜面的相同高度处滑到粗糙程度不同的水平面上，
通过比较小车运动的距离
来判断阻力对运动的影响，
如图1 所示。
(4)进行实验
①在水平面上铺上毛巾，让小车从斜面上适当位置
自由滑下，观察小车的运动距离并记录。
②撤去毛巾，在水平面上铺上棉布，让小车从斜面上相同位置自由滑下，观察小车的运动距离并记录。
③撤去棉布，在水平面上铺上木板，让小车从斜面上相同位置自由滑下，观察小车的运动距离并记录。
不能用手推小车，而应该将其
置于某一位置由静止开始释放。
接触面 小车受到的阻力 小车运动的距离
毛巾表面 较大 较近
面部表面 较小 较远
木板表面 最小 最远
(5)交流论证
①水平面越光滑，小车运动的距离越远。
②水平面越光滑，小车受到的阻力越小，运动速度减小得越慢。
③如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，它将以恒定的速度永远运动下去。
(6)实验结论：如果运动的物体不受力，它将做匀速直线运动。
实验技巧
1.控制变量法的运用：要探究阻力对物体运动的影响，就要控制小车在水平面上开始运动时的速度相同，然后改变小车受到的阻力大小，进行实验。
2.实验中，斜面的倾斜程度与木板的长度要匹配，以使小车在木板上运动距离适当。
3.转换法的运用：通过小车运动距离的远近来判断阻力对运动的影响。
4.理想实验法的运用：
(1) 一些物理现象由于受实验条件限制无法直接验证，需要先进行实验，再进行合理推理才能得出结论，这种方法称为理想实验法，又叫推理法。
(2) 研究阻力对运动的影响的实验运用了理想实验法。
如图2 所示，在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车。
例2
解题秘方：试题属于验证性实验题，可利用所学规律直接解答。
(1)实验时要固定斜面， 并让小车从斜面上________(选填“同一”或“不同”)位置由静止滑下，目的是使小车到达水平面时的速度大小________ (选填“相同”或“不相同”)。
同一
相同
解析：让小车从斜面的同一高度由静止滑下的目
的是当小车到达水平面时，小车的速度大小相同。
(2)根据实验现象可以得出结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越_________，在水平面上运动的距离越_________ 。
小
远
解析：毛巾、棉布、木板，它们的粗糙程度越来越小，阻力越来越小，小车在水平面上运动的距离越来越远，可见：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，在水平面上运动的距离越远。
(3)如果水平面绝对光滑，对小车没有阻力，则小车将做__________运动。
匀速直线
解析：由（2）知，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，在水平面上运动的距离越远，速度减小得越慢；进一步推理可得：如果水平面绝对光滑，对小车没有阻力，则小车将做匀速直线运动。
警示误区
●实验中，控制了三个“相同”——同一小车、同一斜面、同一高度，才实现了小车滑到水平面上的速度大小相同。
●实验中，不能按照“木板表面→棉布表面→毛巾表面”的顺序分析，因为这样只能得出“阻力越大，小车运动的距离越短，速度减小得越快”的结论，而不能进一步推理得出物体不受阻力时的运动情况。
旧知重现
在探究真空不能传声的实验中(如图3所示)，也利用了理想实验法。
1. 内容 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态 。
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。
新知三 牛顿第一定律
2. 理解
(1)“一切”是说定律对所有物体都适用。
(2)牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：物体不受力或受平衡力，物体处于平衡状态(匀速直线运动状态或静止状态)；物体受非平衡力，物体运动状态改变。
(3)物体具有保持运动状态不变(保持匀速直线运动状态或静止状态)的性质，即惯性。牛顿第一定律揭示了物体保持匀速直线运动状态或静止状态的条件，所以牛顿第一定律也叫作惯性定律 。
深度理解
惯性是物体具有的一种保持运动状态不变(匀速直线运动状态或静止状态)的性质。惯性定律(牛顿第一定律)是揭示运动和力之间关系的定律。
3. 说明
牛顿第一定律不是实验定律，而是在实验的基础上通过进一步推理概括出来的。
[中考·铜仁] 关于牛顿第一定律的理解，下列说法
正确的是( )
A. 牛顿第一定律是凭空想象出来的
B. 物体只要运动，就一定受到力的作用
C. 不受力的物体，只能保持静止状态
D. 如果物体不受到力的作用，原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动
例 3
D
解题秘方：牛顿第一定律是在实验基础上推理得出的物体运动状态和受力情况之间关系的定律，揭示了运动和力的关系。
解析：牛顿第一定律是在实验的基础上通过推理概括出来的，不是凭空想象出来的，故A 错误；物体运动时不一定受到力的作用，故B 错误；不受力的物体，可能保持静止状态，也可能保持匀速直线运动状态，故C 错误；如果物体不受到力的作用，原来运动的物体将保持原有的速度做匀速直线运动，原来静止的物体将永远处于静止状态，故D 正确。
方法技巧
运动和力的关系：
七、牛顿第一定律
牛顿第一定律
一切物体再任何时候都具有惯性
阻力
揭示
揭示
影响
物体的运动
内容
归纳新知
再 见

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