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第1节 牛顿第一定律
第八章 运动和力
课堂教学展示
新课导入
玩滑板车时，滑板车运动一段时间后会停下来，再次蹬地，滑板车又会继续运动下去。
课堂教学展示
新课导入
玩滑板车时，滑板车运动一段时间后会停下来，再次蹬地，滑板车又会继续运动下去。
你认为运动需要力来维持吗
阻力对物体运动的影响
知识点一
1. 运动是否需要力来维持
课堂教学展示
进行新课
自古以来，就有很多人认为：物体的运动需要力来维持。
亚里士多德
阻力对物体运动的影响
知识点一
1. 运动是否需要力来维持
课堂教学展示
进行新课
自古以来，就有很多人认为：物体的运动需要力来维持。
亚里士多德
伽利略
物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力。
阻力对物体运动的影响
知识点一
1. 运动是否需要力来维持
课堂教学展示
进行新课
自古以来，就有很多人认为：物体的运动需要力来维持。
亚里士多德
伽利略
物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力。
你同意谁的观点呢 孰是孰非
2.探究阻力对物体运动的影响
实验目的：探究阻力对物体运动的影响。
设计实验：
在同一斜面的同一高度
2.探究阻力对物体运动的影响
实验目的：探究阻力对物体运动的影响。
设计实验：
同一小车由静止滑下
在同一斜面的同一高度
到达斜面底端速度相同
控制变量法
2.探究阻力对物体运动的影响
实验目的：探究阻力对物体运动的影响。
设计实验：
同一小车由静止滑下
在同一斜面的同一高度
到达斜面底端速度相同
控制变量法
比较小车滑行的距离
转化法
表面越光滑，小车受到的阻力越________，小车滑行的距离越________ ，速度减小得越_______。
结论：
表面状况
毛巾 最大 3.45 很快
棉布 较大 18.72 较快
木板 较小 37.52 较慢
实验记录表：
阻力大小
小车滑行的距离s/cm
小车速度减小情况
表面越光滑，小车受到的阻力越________，小车滑行的距离越________ ，速度减小得越_______。
结论：
小
远
慢
表面状况
毛巾 最大 3.45 很快
棉布 较大 18.72 较快
木板 较小 37.52 较慢
实验记录表：
阻力大小
小车滑行的距离s/cm
小车速度减小情况
推 理：
如果运动的物体不受阻力，它将___________,运动的速度将_____________。
保持不变
永远运动下去
推 理：
如果运动的物体不受阻力，它将___________,运动的速度将_____________。
保持不变
永远运动下去
理想状态：若接触面绝对光滑，物体受到的阻力为0。
伽利略理想斜面实验
例1 某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
(1)两次实验中让同一辆小车从同一斜面_____________ 滑下，目的是使小车到达水平面时的_____相同。
速度
同一高度由
静止
例1 某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
(1)两次实验中让同一辆小车从同一斜面_____________ 滑下，目的是使小车到达水平面时的_____相同。
速度
同一高度由
静止
(2)由实验可以看出，水平面越光滑，运动的小车所受的阻力______，向前滑行的距离越大。伽利略对类似的实验进行了分析，进一步推测：如果运动的物体受到的阻力为____，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去，即做__________运动。
(3)两次实验中，小车在水平面上最终都会停下来，说明力可以改变物体的__________ 。
越小
0
匀速直线
运动状态
牛顿第一定律
知识点二
如果物体受到的阻力为0，速度就不会减小，它将以恒定的速度永远运动下去。
理想斜面实验
总结伽利略等人的研究成果
补充：静止的物体没有受到力，保持静止状态。
牛顿第一定律
知识点二
如果物体受到的阻力为0，速度就不会减小，它将以恒定的速度永远运动下去。
理想斜面实验
牛顿
不受力时，
静止的物体保持静止；运动的物体保持匀速直线运动状态。
牛顿第一定律
总结伽利略等人的研究成果
牛顿第一定律：
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
物体的原状态：
静止
运动
不受力
静止
匀速直线运动
牛顿第一定律：
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
物体的原状态：
静止
运动
不受力
静止
匀速直线运动
定律解读:
1.“一切”表明定律对所有物体普遍适用。
2.力不是维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。
3.定律成立的条件：①理想情况下，物体没有受到力的作用；
②物体受到各个力的作用效果相互抵消，相当于不受力。
4.牛顿第一定律不是由实验直接得出的，而是经实验推理得出的。
例2 关于牛顿第一定律，下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律可以通过实验直接验证
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
D
1.认识惯性
物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。
惯性
课堂教学展示
进行新课
知识点三
1.认识惯性
物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。
牛顿第一定律又被称为惯性定律。
定律解读:
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。
惯性
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进行新课
知识点三
牛顿第一定律
又叫惯性定律
物体为什么会保持静止状态或匀速直线运动状态呢
物体不受力。(不是外因)
(寻找内因)物体自身的属性
惯性
想想议议
1.如图所示，拨动簧片，把小球与支座之间的金属片弹出时，小球并没有随金属片飞出。你能说说发生这个现象的原因吗
想想议议
1.如图所示，拨动簧片，把小球与支座之间的金属片弹出时，小球并没有随金属片飞出。你能说说发生这个现象的原因吗
小球和金属片原来处于静止状态，金属片受到簧片的力而运动飞出，小球由于惯性保持原来的静止状态，受重力作用，所以小球并没有随金属片飞出。
2.行驶中的汽车突然刹车时，乘客的身体会向前倾；汽车突然开动时，乘客的身体会后仰。想一想，身体向前倾、向后仰的原因是什么
汽车突然刹车，乘客身体的下部随车停止运动，而身体的上部由于惯性要保持原来的运动状态，所以身体会前倾。
汽车突然启动，乘客身体的下部随车向前运动,而身体的上部由于惯性要保持原来的静止状态，所以身体会后仰。
2.行驶中的汽车突然刹车时，乘客的身体会向前倾；汽车突然开动时，乘客的身体会后仰。想一想，身体向前倾、向后仰的原因是什么
汽车突然刹车，乘客身体的下部随车停止运动，而身体的上部由于惯性要保持原来的运动状态，所以身体会前倾。
汽车突然启动，乘客身体的下部随车向前运动,而身体的上部由于惯性要保持原来的静止状态，所以身体会后仰。
生活中的大量事实都表明，一切物体无论是否受力、运动还是静止，都具有惯性。惯性是一切物体的固有属性。
2. 对惯性的理解
（1）普遍性：一切物体都具有惯性。惯性是物体的固有属性。
（2）大小：惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与物体的运动状况、受力情况等无关。
（3）性质：保持静止状态或匀速直线运动状态不变。
2. 对惯性的理解
（1）普遍性：一切物体都具有惯性。惯性是物体的固有属性。
（2）大小：惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与物体的运动状况、受力情况等无关。
（3）性质：保持静止状态或匀速直线运动状态不变。
静者想恒静，动者想恒动
（4）惯性与力的区别
惯性 力
性质不同
要素不同
效果不同
总结 惯性是物体自身的性质，与外界条件无关
力是物体对物体的作用
只有大小
有大小、方向和作用点
保持原来的运动状态不变
改变物体的运动状态
惯性不是力，不能说“惯性力”“受到惯性”
“惯性的作用”等，正确的表述是“由于惯性”“具有惯性”
例1 如图所示，飞机要在飞行中向目标处空投救灾物品，空投位置应是A、B、C中的( )
A. A
B. B
C. C
D. 三个位置都可以
A
惯性的利用与防范
知识点四
掷铅球
投篮
在生活中，人们常常利用物体的惯性。
跳远
紧固锤头
惯性有时也会给人们带来危害，需要防范。
雨雪天减速
注意车距
开车系安全带
磁悬浮列车均采用全封闭的车厢，其原因之一是要防止高速运动的列车上掉落的物体造成不必要的伤害事故。
科学世界
汽车安全带和安全气囊
例2 下列不属于惯性现象的是（ ）
√
√
√
撑杆跳运动员上升是由于受到杆的弹力，不是惯性现象。
D
阻力对物体运动的影响
维持物体的运动不需要力，力是改变物体运动状态的原因
牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
课堂教学展示
课堂小结
阻力对物体运动的影响
维持物体的运动不需要力，力是改变物体运动状态的原因
牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
课堂教学展示
课堂小结
惯性、惯性的利用与防范
1.关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（ ）
A．牛顿第一定律可以通过大量的实验直接证明出来
B．物体保持静止或匀速直线运动状态叫做牛顿第一
定律
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
C
×
×
√
×
课堂教学展示
随堂演练
2.如图所示是小明自创的“大炮”示意图。当瓶内产生的气体增多时，瓶塞会水平向右冲出，若此时所有外力全部消失，瓶塞将（ ）
A.立即沿竖直方向下落到地面上
B.向上运动
C.水平向右做匀速直线运动
D.立即静止
C
提示：由牛顿第一定律可知，当物体不受外力时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。
3.如下图所示，在“探究运动和力的关系”的实验中，每次都让小车从斜面顶端处由静止开始滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中。
（1）每次让小车从斜面顶端处由静止开始滑下，是为了使到达水平面时的 相同。
（2）若小车在水平木板上滑行3s后停止，位置如上图所示，则小车的平均速度为 m/s。
速度
0.21
解析：由图可知，小车的路程为63.00cm=0.63m，则小车的平均速度： 。
平均速度=0.64m ÷3s≈0.21m/s
（3）小车在铺有毛巾表面上滑行距离最短，是因为 。
（4）在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：一切运动的
物体不受外力作用时，它将 。
解析：小车在铺有毛巾表面上滑行距离最短，是因为小车受到的阻力最大。
阻力大
解析：由实验可知，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越大，如果物体不受外力作用，小车的速度将保持不变，物体将做匀速直线运动。
做匀速直线运动
4.下列说法错误的是( )
A.标枪投掷出去后能继续飞行是因为标枪具有惯性
B.短跑运动员到达终点时不能立即停下来是自身惯性的表现
C.跳远时助跑可以增大运动员的惯性，从而提高成绩
D.质量越大的物体惯性越大
C
5.某公共场所为了提醒大家注意地面湿滑，设计了如图所示的提示牌。请你指出该指示牌中所给情境与实际不相符的地方，并运用所学过的物理知识进行解释。
该指示牌中所给情境与实际不相符的地方：人不会向前倒，应该是向后倒。理由是：人在行走时，如果脚下鞋子与地面的阻力（摩擦力）太小，鞋底打滑，人脚运动加快，由于惯性，上身仍然要保持原先的速度运动，因此，人上身向后倒去。
6. 2024年4月21日，世界一级方程式锦标赛中国大奖赛在上海国际赛道举办。如图为赛道中的局部路段示意图，为了保障参赛选手的安全，赛道的某些位置需要加设防护设施，图中最需要加设防护设施的是_______（选填“M”“N”“P”或“Q”)处。
M
课后反馈总结
习题解答
1.同学们在一起讨论运动和力的关系。甲同学认为，一切物体只有受力才能保持匀速直线运动，不受力总是静止的；乙同学认为，一切物体只有受力才能保持静止状态，不受力总是做匀速直线运动。他们的说法对吗？为什么？
解：他们的说法都不对。物体受力后，运动状态要发生变化，不可能保持匀速直线运动状态或静止状态。如果物体没有受力，根据牛顿第一定律，物体总保持匀速直线运动状态或静止状态。换言之，物体不受力时，既可以处于匀速直线运动状态，也可以处于静止状态。
2.如图所示，用力击打一摞棋子中间的一个，该棋子飞出而上面的棋子落下。你能解释这是为什么吗？
解：击打棋子前，棋子是静止的。击打其中一个棋子后，这个棋子因受击打力改变运动状态而飞出；上面的棋子由于惯性，要保持原来的静止状态，所以不会飞出，但因重力的作用而落下。
3.分析下列现象是怎样利用惯性的。
（1）通过拍打衣服清除衣服上的浮灰。
（2）标枪运动员为取得好成绩，掷标枪前需要助跑。
解：拍打衣服前，浮灰在衣服上是静止的。拍打衣服后，衣服因受力改变运动状态而振动，浮灰由于惯性还要保持原来的静止状态，所以浮灰与衣服分离，即通过拍打衣服清除衣服上的浮灰。
3.分析下列现象是怎样利用惯性的。
（1）通过拍打衣服清除衣服上的浮灰。
（2）标枪运动员为取得好成绩，掷标枪前需要助跑。
解：拍打衣服前，浮灰在衣服上是静止的。拍打衣服后，衣服因受力改变运动状态而振动，浮灰由于惯性还要保持原来的静止状态，所以浮灰与衣服分离，即通过拍打衣服清除衣服上的浮灰。
解：标枪运动员携带标枪助跑，目的是让标枪能在出手前具有一定的速度，从而利用标枪自身的惯性，使它在空中飞的更远。
4.在一列匀速直线行驶的列车内，一位同学相对于车厢竖直向上跳起，他是否会落在车厢内原来的起跳点？说出你的理由。
4.在一列匀速直线行驶的列车内，一位同学相对于车厢竖直向上跳起，他是否会落在车厢内原来的起跳点？说出你的理由。
解：他会落在车厢内原来的起跳点。原因是起跳前，该同学与列车以相同的速度向前运动；起跳后，由于惯性，在水平方向上他会保持原来的运动速度不变，因列车速度也不变，所以落下后他还会落在车厢内原来的起跳点。
5.在生活中，我们有时需要采取措施防止惯性可能带来的危害。除了课本中列举的事例，请另外举出一个生活中防止惯性带来危害的例子。
5.在生活中，我们有时需要采取措施防止惯性可能带来的危害。除了课本中列举的事例，请另外举出一个生活中防止惯性带来危害的例子。
解：公交车扶手和拉环：公交车在行驶过程中经常需要刹车、加速或转弯，乘客容易因惯性而失去平衡，扶手和拉环的设计可帮助乘客在车辆移动时保持平稳，防止摔倒。
下课
Thanks!
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