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(共43张PPT)
第2节 运动与相互作用
（第1课时）
浙教版八年级科学上册
第2章 力与空间探索
学习目录
牛顿第一定律
1
力的图示
2
学习目标
科学观念
科学思维
探索实践
态度责任
了解牛顿第一定律的研究过程和牛顿第一定律的内容，知道力和运动之间的关系；了解惯性，能用 惯性知识解释有关的现象；
理解力并不是维持物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因，理解惯性的本质
通过探究实践获得改变物体运动状态与受到外力之间的关系、体验惯性现象的存在
感受科学成果是多人智慧的结晶；培养实事求是的科学态度。
课堂导入
手拿一把钢尺用力击打一摞棋子中的一个，该棋子飞出，而其余的棋子仍整齐叠放，这是为什么
PART 01
牛顿第一定律
新知讲解
一、牛顿第一定律
力能改变物体的运动状态。那么,物体的运动是否一定需要力来维持 力是怎样改变物体运动状态的 对于这些问题，2000多年前人们就进行了研究。
一、牛顿第一定律
亚里士多德（公元前384～前322）
伽利略（1564—1642）
如果一个物体要持续运动，就必须有其他物体对它施加力的作用；如果这个力被撤去，物体就会停止运动。
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，是因为它受到了阻力。
上述两种观点到底哪一个正确呢 下面我们通过实验来研究它。
1.在水平木板上分别铺上棉布和丝绸，如图2.2-1中的甲和乙，让小车从斜面的顶端由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离，并将结果记录在表2.2-1中。
2.水平木板上不铺任何材料，如图2.2-1丙，重复上述实验。
甲 乙 丙
图2.2-1 阻力对小车运动的影响
表2.2-1 记录表
阻力和运动的距离记录表 水平面 的材料 小车受到的阻力 （大，较大，小） 小车运动的距离
（大，较大，小）
棉布
丝绸
木板
大
较大
小
大
较大
小
3.实验表明：水平面越光滑，小车在水平面上运动时，所受的阻力越_____,运动的距离越 越________。
4.推断：如果小车在水平面上运动时不受阻力的作用，那么它将_____
。
小
长
慢
以恒定不变的速度永远运动下去
注意
(1)在实验中,可通过调节斜面的倾角来调节小车速度的大小,避免小车冲出木板。
(2)实验中应由静止释放小车，让小车自由滑下,不能用手推动小车。
一、牛顿第一定律
伽利略（1564—1642）
伽利略曾采用类似的方法得出结论：如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变。
伽利略斜面实验
(1)人们认识力的过程
一、牛顿第一定律
笛卡儿补充和完善了伽利略的观点，指出：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直线运动。
笛卡尔（1596–1650）
牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的科学规律：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。这就是牛顿第一定律(Newton's first law of motion)。
一、牛顿第一定律
一、牛顿第一定律
科学家 提出的观点
亚里士多德 如果一个物体要持续运动，就必须有其他物体对它施加力 的作用；如果这个力被撤去，物体就会停止运动
伽利略 如果物体在运动中不受力的作用，它的速度将保持不变
笛卡儿 如果运动物体不受任何力的作用，它将永远沿原来的方向 做匀速直线运动
牛顿 运动的物体在不受任何外力作用时，总保持匀速直线运动 状态，而静止的物体在不受外力作用时，总保持原来的静止状态
(1)人们认识力的过程
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。
一、牛顿第一定律
表明定律对所有物体普遍适用
包含两层意思:一是理想情况,物体没有受到任何力的作用;二是物体受到的各个力相互抵消，相当于不受力。这是定律成立的条件
表明物体不受力时只有这两种状态,要改变这两种状态，物体必须受到力的作用
即两种状态居其
一,不能同时存在
(2)牛顿第一定律的内容
一、牛顿第一定律
注意
牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过归纳和推理概括出来的。这种以可靠的实验事实为基础，通过推理得出结论的研究方法是科学研究的重要方法。从牛顿第一定律得出的推论，经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律是公认的科学基本定律之一。
因为物体在不受力作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态，所以，要改变物体的速度大小和运动方向，必须对物体施加力的作用。由此可见，牛顿第一定律为我们深刻地揭示了力和运动之间的关系，即力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因。
一、牛顿第一定律
3.力和运动的关系:改变物体的运动状态
由牛顿第一定律可知,物体在不受力的作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态,所以,要改变物体的速度大小或运动方向,必须对物体施加力的作用。牛顿第一定律揭示了力与运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。
1.如图2.2-3甲，小球竖直下落的运动中，为什么速度越来越大
答：小球受到竖直向下的重力作用,小球的受力方向和运动方向相同，速度越来越大。
2.如图2.2-3乙，小球竖直向上抛出的运动中，为什么速度越来越小
答：小球在向上运动时受到竖直向下的重力作用,小球的受力方向与运动方向相反,速度越来越小。
3.如图2.2-3丙，小球沿斜向上方向抛出的运动中，为什么运动方向会发生变化
答：沿斜上方抛出的小球,受到竖直向下的重力作用,小球的受力方向与运动方向不在一条直线上,小球做曲线运动,运动方向会发生变化。
课堂练习
如图虚线是炮弹的运行轨迹，当其运动到最高点时，若外力突然消失，则炮弹将（ ）
A.处于静止状态
B. 向左做匀速直线运动
C.竖直向下做匀速直线运动
D. 按原来的轨迹运动
【答案】B
【解答】炮弹运动到最高点时速度向左，此时若它受到的一切外力 全部消失，它将保持原来的速度向左做匀速直线运动。
PART 02
惯性
新知讲解
从牛顿第一定律我们可以知道，物体在不受外力作用时，原来静止的物体将一直保持其静止状态，原来运动的物体将保持其匀速直线运动状态。
一切物体都有保持原有静止状态或匀速直线运动状态不变的性质，这种性质叫作惯性(inertia)。因此，牛顿第一定律也叫作惯性定律。
二、惯性
1.惯性的概念
二、惯性
2.对惯性的认知
普遍性 一切物体在任何情况下都具有惯性。无论是固体、液体还是气 体，无论质量大小，无论是运动的还是静止的，无论受力还是不 受力，物体都具有惯性
决定因素 惯性只和物体的质量有关。物体的质量越大，惯性越大；质量 越小，惯性越小
与力的区别 惯性是物体的一种固有属性，它不是力，力是物体对物体的作 用。因此不能说“惯性作用”“惯性力”,在惯性前面加“产生” “受到”“出现”“克服”等词都是错误的
1.如图2.2-4甲所示，向右拉动小车，当小车受阻碍而停止运动时，小车上面的木块将会发生什么现象 为什么
甲
答：向右倾倒。向右拉动小车使小车和木块一起向右运动，当小车突然停止运动时，小车上面的木块的上部由于惯性继续向右运动，下部受 小车的阻力停止运动，所以会向右倾倒。
2.如图2.2-4乙所示，用手指弹击高脚杯上的卡片，卡片上的硬币会跟着卡片飞出吗 为什么
乙
答：不会。用手指弹击卡片，卡片受力而运动，而硬币由于惯性，仍然保持原 来的静止状态，所以不会跟着飞出，而是落入杯中。
3.如图2.2-4丙所示，取一只2.5L的塑料瓶，让瓶口对着点燃的蜡烛烛焰，用两只手同时迅速挤压瓶身，将会看到什么现象 解释这一现象。
丙
答：点燃的蜡烛被吹熄灭。塑料瓶中的气体受压从瓶口急速射出，由于惯 性气流继续向前运动，把点燃的蜡烛吹灭。
惯性是一切物体具有的属性。无论是固体、液体或气体，无论物体是运动的还是静止的，都具有惯性。
二、惯性
二、惯性
3.生活中惯性的利用与危害
实例 现象 解释
利用 跳远运动员快速助跑 后、飞身一跃，能在空 中继续前进 助跑之后，运动员因具有 惯性会在空中继续向前运动
铁锤的锤头松了，人 们在坚硬凳面上撞击 锤柄下端，锤头就会 紧套在锤柄上 锤柄遇到凳面而突然停 止，锤头因具有惯性会继 续向下运动，进而牢牢地 套在锤柄上
危害 人要拉住公交车上的 扶手或吊环，以防公 交车突然刹车或启动 而造成危险 公交车突然刹车(或启动),人因具有惯性会向 前倾倒(或向后倾倒)
1.如图2.2-6,将一根筷子插入土豆中，再用铁锤快速向下敲打筷子，看到土豆不往下掉，反而往上爬了。这是为什么呢
答：由于筷子被铁锤敲打，筷子向下运动，但是土豆由于惯性，保持 原来的静止状态，视觉效果就感觉土豆反而往上爬了。
2.为什么交通管理部门要求机动车驾驶人和乘坐人都必须系好安全带
答：当人坐在汽车上跟汽车一起运动时，人和汽车保持向前运动的状态，但 是当遇到紧急情况时，汽车被制动减速，而人由于具有惯性仍然会保持 向前运动的状态，所以人会离开座位，只有系上安全带后，人才会被安 全带束缚住，以防发生事故。
课堂练习
对生活中一些惯性现象的解释 如下：
①水平公路上行驶的汽车关闭发动机后还能继续前进一段距离， 是因为汽车具有惯性；
②跳远运动员助跑起跳，是为了增大惯性；
③小汽车配置安全气囊，可以减小惯性带来的危害。
其中说法正确的是 ( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】B
【解答】惯性只与质量有关，因此跳远运动员助跑起跳，不能增大惯性，②错误。
PART 03
课堂总结
课堂总结
课堂总结
PART 03
练习与应用
如图所示a、b两点等高，将小球从a点由静止释放，沿光滑的曲面运动，当小球滚至右侧b点时若一切外力全部消失，它将（　　）
A．保持静止
B．沿曲面匀速下落
C．沿曲面匀速上升
D．沿水平方向向右做匀速直线运动
练习与应用
【答案】A
【解答】解：当小球滚至右侧b点时，小球会瞬间速度为零，这时撤去所有外力，它将保持静止状态，故A正确、BCD错误。
故选：A。
如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时，细线恰好断开，同时假如所有力都消失，则小球将（　　）
A．沿BD方向运动 B．沿BE方向运动
C．沿BC方向运动 D．在B点保持静止
练习与应用
【答案】D
【解答】解：由于小球被静止释放，不计摩擦，它可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时，小球速度恰好为零，此时小球所受力全部消失，据牛顿第一定律可知，此时小球将保持静止状态，故D正确。
故选：D。
牛顿第一定律建立在（　　）
A．实验结果的基础上
B．日常生活经验的基础上
C．科学家猜想的基础上
D．实验和科学推理相结合的基础上
练习与应用
【答案】D
【解答】解：牛顿第一定律是建立在实验和科学推理相结合的基础上的，故D正确。故选：D。
中学生喜爱的体育运动中，涉及许多物理知识，下列没有利用惯性的是（　　）
A．滑步推铅球 B．跳远时助跑 C．穿钉鞋跑步 D．远距离投篮
练习与应用
【答案】C
【解答】解：
跳远时助跑、滑步推铅球、远距离投篮，都是由于惯性，使物体保持原来的运动状态，继续运动；
而穿钉鞋跑步是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
故选：C。
PART 04
提升训练
一辆汽车在公路上做匀速直线运动，关闭发动机后不会马上停下来，为什么？然后做减速运动最终停下来，为什么？请分别解释这一现象的原因。
提升训练
【答案】（1）关闭发动机后，汽车由于具有惯性，仍要保持原来的运动状态，所以不会马上停下来；
（2）关闭发动机后，汽车在水平方向上只受摩擦力作用，摩擦力的方向与运动的方向相反，所以汽车做减速运动最终停下来。
【解答】解：（1）关闭发动机后，汽车由于具有惯性，仍要保持原来的运动状态，所以不会马上停下来；
（2）关闭发动机后，汽车在水平方向上只受摩擦力作用，摩擦力的方向与运动的方向相反，所以汽车做减速运动最终停下来。

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