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7.1.1 牛顿第一定律（认识）
一、课程导入：力与运动的 “困惑”
（一）情境实验与提问
实物互动：在讲台上完成两个小实验 ——①用手推静止的文具盒，文具盒运动；松开手后，文具盒逐渐停止；②用手推在光滑桌面上的小车，小车运动；松开手后，小车运动一段距离才停止。邀请学生描述观察到的现象，并思考：“为什么手不推物体后，物体最终会停止运动？物体的运动是否一定需要力来维持？”
历史观点碰撞：介绍古希腊学者亚里士多德的观点 ——“力是维持物体运动的原因”（即物体要运动，必须持续受力；不受力则会静止），再提问：“这个观点与我们刚才的实验现象是否完全一致？如果物体不受力，真的会立刻静止吗？”
导入目标：通过生活实验与历史观点的冲突，引发学生对 “力与运动关系” 的思考，自然过渡到本节课核心 —— 探究物体不受力时的运动状态，初步认识牛顿第一定律。
二、知识点 1：探究 “阻力对物体运动的影响”（实验铺垫）
要理解牛顿第一定律，需先通过实验探究 “阻力” 这一常见力对物体运动的影响，为后续推理奠定基础。
（一）实验设计思路
采用 “控制变量法”：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，确保小车到达斜面底部时的初始速度相同；改变水平面的粗糙程度（即改变小车受到的阻力大小），观察小车在水平面上运动的距离，分析阻力与运动距离的关系。
（二）实验器材与操作
实验器材：斜面（倾角约 30°，表面光滑）、小车（质量相同，表面光滑）、不同粗糙程度的水平面（毛巾表面、木板表面、玻璃表面）、刻度尺（测量小车运动距离）、木块（固定斜面）。
实验步骤：
实验次数
水平面材料（粗糙程度）
阻力大小（相对）
小车运动距离（cm）
实验现象分析
1
毛巾表面（最粗糙）
最大
约 10
阻力大，小车很快停止，运动距离短
2
木板表面（中等粗糙）
中等
约 30
阻力中等，小车运动时间较长，距离较长
3
玻璃表面（最光滑）
最小
约 80
阻力小，小车运动时间最长，距离最长
操作注意事项：
斜面固定牢固，避免滑动；
小车每次从斜面顶端 “由静止释放”，确保初始速度一致；
测量小车运动距离时，以小车前端（或后端）为基准，读数时视线与刻度尺垂直。
（三）实验结论
在初始速度相同的情况下，水平面越光滑（小车受到的阻力越小），小车在水平面上运动的距离越远，速度减小得越慢；反之，阻力越大，速度减小得越快，运动距离越短。
三、知识点 2：牛顿第一定律的推导（逻辑推理与历史贡献）
牛顿第一定律的得出并非直接通过实验验证（现实中无法创造 “完全不受力” 的环境），而是基于实验现象的逻辑推理，并结合多位科学家的研究成果。
（一）伽利略的 “理想斜面实验”（关键推理）
实验设想：伽利略认为，若水平面绝对光滑（没有阻力），小车在水平面上运动时，既不受向前的推力，也不受向后的阻力，小车的速度将不会减小，会以初始速度一直做匀速直线运动，永远不会停止。
推理过程：
现实：阻力越小，运动距离越远 → 推理：无阻力时，运动距离无限远（匀速直线运动）；
这一推理否定了亚里士多德 “力是维持运动的原因” 的观点，提出 “力是改变物体运动状态的原因”（阻力改变了小车的速度，使其减小）。
（二）笛卡尔的补充（完善推理）
笛卡尔进一步指出：若物体不受任何力的作用，不仅速度大小不会改变，运动方向也不会改变，即物体将沿 “直线” 做匀速运动，直到有外力迫使它改变这种状态。
（三）牛顿的总结（牛顿第一定律正式提出）
定律内容：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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
关键词解析：
“一切物体”：包括固体、液体、气体，无论质量大小，都遵循这一定律；
“没有受到力的作用”：包含两种情况 ——①物体确实不受任何力（理想情况）；②物体受到的 “合力为零”（如水平方向推力与阻力平衡，等效于不受力）；
“总保持”：指物体的运动状态（静止或匀速直线运动）不会主动改变，具有 “惯性”（后续将学习 “惯性” 概念）；
“迫使它改变”：说明力的作用是 “改变运动状态”（如使静止的物体运动、使运动的物体加速 / 减速 / 改变方向），而非 “维持运动”。
四、知识点 3：牛顿第一定律的理解与生活实例
（一）核心理解：力与运动的关系
物体不受力时：
原来静止的物体，将保持静止（如放在桌面上的书本，若不受推力、拉力等，会一直静止）；
原来运动的物体，将保持匀速直线运动（如太空中的人造卫星，在地球引力 “平衡” 的情况下，绕地球做匀速圆周运动，若引力突然消失，卫星将沿切线方向做匀速直线运动）。
物体受力时：
力会 “改变物体的运动状态”（速度大小或方向改变），而非 “维持运动”（如推小车时，力使小车从静止变为运动；刹车时，阻力使小车从运动变为静止）。
（二）生活中的牛顿第一定律实例
汽车刹车时人向前倾：汽车行驶时，人与车一起向前运动；刹车时，车受到阻力减速，人由于 “不受阻力”（或阻力较小），上半身会保持原来的运动状态继续向前，导致向前倾（后续将用 “惯性” 解释，本质是牛顿第一定律的体现）。
投掷出去的篮球继续飞行：篮球被投出后，手不再对它施力，但篮球由于 “不受力（忽略空气阻力）”，会保持投出时的速度，继续向前飞行（实际中受空气阻力和重力，速度会改变，但仍能体现 “不受力时保持运动” 的趋势）。
冰壶在冰面滑行：冰壶被推出后，冰面光滑（阻力小），冰壶能以较稳定的速度滑行较长距离，接近 “无阻力时匀速直线运动” 的理想状态。
五、知识点 4：常见误区与纠正
（一）常见误区
误区 1：“物体不受力就会静止”—— 忽略了 “原来运动的物体不受力时会匀速直线运动”；
误区 2：“力是维持物体运动的原因”—— 混淆了 “维持运动” 和 “改变运动状态”，力的作用是改变运动状态，而非维持；
误区 3：“只有运动的物体才受牛顿第一定律约束”—— 一切物体（静止或运动）都遵循牛顿第一定律。
（二）纠正方法
结合实验推理：强调 “阻力越小，运动越远”，推理出 “无阻力时匀速运动”，反驳 “不受力就静止”；
对比实例：用 “推小车（力使车运动）” 和 “车滑行（不受推力仍运动）”，说明力是 “改变状态” 而非 “维持运动”；
关键词记忆：牢记牛顿第一定律中 “总保持静止状态或匀速直线运动状态”，明确两种情况都可能。
六、课堂小结
实验基础：通过 “阻力对运动的影响” 实验，得出 “阻力越小，运动距离越远” 的结论，为推理奠定基础；
定律推导：基于伽利略的理想实验、笛卡尔的补充，牛顿总结出 “一切物体不受力时，总保持静止或匀速直线运动”；
核心关系：力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的原因；
生活应用：汽车刹车前倾、篮球飞行、冰壶滑行等，均能体现牛顿第一定律的规律。
七、课堂练习
（一）基础题
关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A. 物体不受力时，一定处于静止状态
B. 物体不受力时，可能做匀速直线运动
C. 力是维持物体运动的原因
D. 物体受力时，运动状态一定改变
（答案：B，解析：A 不受力时也可能匀速运动；C 力是改变运动状态的原因；D 受力平衡时运动状态不变，B 正确）
小车在光滑的水平面上运动，若突然不受任何力的作用，小车将（ ）
A. 立即停止 B. 速度逐渐减小，最终停止
C. 以原来的速度做匀速直线运动 D. 速度逐渐增大
（答案：C，解析：光滑水平面无阻力，不受力时小车保持原来的速度匀速直线运动）
（二）提升题
为什么在结冰的路面上行驶的汽车，刹车后滑行的距离比在干燥路面上更长？请结合 “阻力对运动的影响” 和牛顿第一定律解释。
（答案：结冰路面比干燥路面光滑，汽车刹车时受到的阻力更小；根据实验结论，阻力越小，物体速度减小得越慢，运动距离越长；若阻力极小（接近无阻力），根据牛顿第一定律，汽车将以刹车前的速度继续运动，滑行距离更远，因此结冰路面刹车距离更长）
亚里士多德认为 “力是维持物体运动的原因”，而牛顿第一定律指出 “力是改变物体运动状态的原因”，请结合本节课的实验现象，说明为什么亚里士多德的观点是错误的。
（答案：实验中，小车在毛巾表面受到的阻力大，很快停止；在玻璃表面阻力小，运动距离长，说明 “阻力（力）是使小车速度减小的原因”（改变运动状态），而非 “维持运动的原因”；若没有阻力（不受力），小车会一直匀速运动，不需要力来维持，因此亚里士多德 “力维持运动” 的观点错误，牛顿第一定律 “力改变运动状态” 的观点正确）
八、课后作业
实践作业：
家庭小实验：①用不同粗糙程度的桌面（如桌面、铺毛巾的桌面），让同一玩具车从同一斜面滑下，观察滑行距离，验证 “阻力越小，运动越远”；②观察生活中 3 个体现牛顿第一定律的现象（如扔出去的纸飞机飞行、关闭发动机的自行车滑行），记录现象并简要分析。
资料查阅：查阅伽利略 “理想斜面实验” 的详细过程，对比本节课的实验，撰写一段 “实验与推理的联系”（100 字左右）。
书面作业：完成课本对应练习题，重点练习 “牛顿第一定律的理解”“力与运动关系的判断”“实验推理分析” 相关题目，为下一节 “惯性” 的学习做好准备。
沪科版2024版物理八年级全册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
7.1.1牛顿第一定律认识
第七章 力与运动
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
在空间站中，静止释放的物体将会做怎样的运动？
放在讲桌上的小车，用力推动一下，小车开始运动，停止用力，小车很快就静止下来。思考：力与运动有什么样的关系？
力与运动之间究竟存在着怎样的关系？
任务一、认识阻力对物体运动的影响
任务一、认识阻力对物体运动的影响
亚里士多德（Aristotle，公元前384年-公元前322年），古希腊伟大的哲学家、科学家和教育家，代表作有《气象学》《宇宙哲学》《伦理学》等。作为一位百科全书式的科学家，亚里士多德对世界的贡献很大，从事的学术研究涉及到逻辑学、修辞学、物理学、生物学、教育学、心理学、政治学、经济学、美学、博物学，写下了大量的著作，他的思想对人类产生了深远的影响，对科学等作出了巨大的贡献，是最早论证地球是球形的人。
任务一、认识阻力对物体运动的影响
两千多年前，古希腊学者亚里士多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力，物体就会静止。这个结论是亚里士多德对生活中的现象进行观察总结出来的。人们确实看到，用力推一个木箱它就运动，停止用力，木箱就静止。因为这种现象，亚里士多德的观点在两千多年里被人们普遍接受。
任务一、认识阻力对物体运动的影响
伽利略·伽利雷（1564年2月15日—1642年1月8日），意大利天文学家、物理学家和工程师、欧洲近代自然科学的创始人。伽利略被称为“观测天文学之父”“现代物理学之父”“科学方法之父”“现代科学之父”。
伽利略对亚里士多德的观念提出了质疑，特别是关于物体的运动。伽利略提出，除非有外部力量作用，物体会保持其当前状态（静止或匀速直线运动）。这一观点后来被牛顿采纳，并形式化为牛顿第一定律。
任务二、实验探究：斜面小车实验
阻力对物体的运动究竟会有何影响呢？
思考：
①教材中所述的实验方案体现了什么方法？是如何体现的？
②我们的观察要点是什么？
合作探究
任务二、实验探究：斜面小车实验
实验序号 表面材料 阻力大小 滑行距离 速度变化快慢
1 毛巾
2 棉布
3 木板
收集信息，完成记录。
任务二、实验探究：斜面小车实验
结论：平面越光滑，小车运动的距离越远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。
进一步分析得出：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。
任务三、科学推理：牛顿第一定律
在理想的状况下，若水平面绝对的光滑，小车将会怎样运动？
牛顿第一定律：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
思考：实验过程中用到的实验方法？
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。
4．“或”指物体不受力时,两种状态必有其一，不同时存在。
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。
解释牛顿第一定律
任务三、科学推理：牛顿第一定律
任务三、科学推理：牛顿第一定律
1.力与运动的关系:力是______物体运动状态的原因,而不是
______物体运动状态的原因。
2.牛顿第一定律:一切物体总保持______状态或____________
___状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
3.牛顿第一定律是在大量__________的基础上,通过________
___概括出来的。
改变
维持
静止
匀速直线运动
经验事实
推理抽象
1星题 知识过关
探究阻力对物体运动的影响
1.在“研究阻力对物体运动的影响”的实验
中，让小车从斜面同一高度处由静止开始
下滑，小车分别停在如图所示的位置。
(1)让小车从斜面同一高度滑下的目的是使
小车到达斜面底端的______相同。
速度
(2)现象：小车在______表面运动的距离最长。
木板
(3)结论：表面越光滑，小车受到的阻力越
小，速度减小得越____(填“快”或“慢”)。
慢
(4)推理：如果表面绝对光滑，小车受到的
阻力为零，它将永远做______________。此
处用到的实验方法是__________法。
匀速直线运动
科学推理
(5)实验探究说明：力不是维持物体运动状态的原因，而是
______物体运动状态的原因。
改变
牛顿第一定律
2.[2024·商丘期中] 下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是
( )
D
A.牛顿第一定律说明物体的运动需要力来维持
B.牛顿第一定律表明不受力的物体只能保持静止状态
C.世上没有真正不受力的物体，所以牛顿第一定律是不可能
实现的定律
D.牛顿第一定律是以实验为基础，通过推理得出的
3.[2024·厦门期中] 如图所示，电灯静止，若其所受的外力全
部消失，则电灯将( )
A
A.保持静止
B.竖直向上做匀速直线运动
C.竖直向下做匀速直线运动
D.竖直向下加速下落
4.［立德树人·五育并举］如图所示，正
在加速滑行的雪橇，如果其所受的外力都
突然消失，则雪橇将( )
D
A.速度越来越快 B.静止
C.做曲线运动 D.做匀速直线运动
2星题 情境应用
5.关于力和运动的关系，下列说法正确的是( )
C
A.物体只要运动就需要力的作用
B.物体受到力的作用，运动状态一定改变
C.物体运动状态改变则一定受到了力的作用
D.运动的物体若去掉所有力的作用，物体一定会慢慢停下
6.［立德树人·传统文化］如图，越剧小生表演时将伞倾斜向
上抛,到最高点时，若一切外力同时消失，伞将( )
B
A.保持静止状态
B.做匀速直线运动
C.减速下落
D.加速上升
伞在最高点时，在水平方向上速度不为零，若此时一
切外力同时消失，根据牛顿第一定律知，伞将沿水平方向做
匀速直线运动。
(第7题)
7.［立德树人·五育并举］如图所示，小朋友将
毽子竖直向上踢出，毽子上升经过 点最后到达
最高点点，如果毽子到达最高点 点时所受到
的外力全部消失，毽子将______。若毽子升至
点时所受重力突然消失，毽子将______________
_______。(均填“向上做匀速直线运动”“静止”或
“向下做变速运动”) (不考虑空气阻力)
静止
向上做匀速直线运动
(第8题)
8. [2024·周口二模] 如图所示，
小点在公园里荡秋千，假如他荡到最高点时
受到的外力突然全部消失，则他的运动情况
将是______________。请写出理由：_______
_______________________________________
_______________________________________
____。
处于静止状态
小点荡到最高点时，速度为零，若外力突然全部消失，由牛顿第一定律可知，他将保持静止状态
9.[2023·洛阳期中] 如图所示,桌子的边缘有
一个斜面,将一个小球从斜面顶端沿斜面滚
动到斜面的底端 点后,小球将沿___路线运
动;若小球滚动到 点时,受到的外力全部消失，小球将沿___
路线运动。(均填“”“”“” 或“ ”)
10.[2024·滁州期中改编] 十六世纪末，伽利略通过实验和推
理得出结论：如果运动的物体没有受到阻力的影响，它将一
直运动下去。
(1)如图是伽利略的实验和推理示意图，属于推理的是____
(填“甲”或“乙”)。
甲
甲
乙
(2) 后来，笛卡尔进一步完善了伽利略的观点：如
果运动的物体不受力的作用，它将以同一速度沿直线运动。
十七世纪末，牛顿在他们研究的基础上，提出了“牛顿第一
定律”，相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点有什么不足？
____________________________________________________
______________。
笛卡尔的观点中只涉及了运动物体的情况，没有体现静止物体的运动规律
(3)追寻科学家的脚步，小点用如图所示的实验装置探究“阻
力对物体运动的影响”。实验过程中，应将毛巾、棉布平整
地铺在____(填“”或“ ”)段。
牛顿第一定律
阻力对物体运动的影响
一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
内容
力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

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