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第一节 牛顿第一定律
第七章 力与运动
沪科版2024
核心素养
牛顿第一定律
物理观念
理解牛顿第一定律
理解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
理解物体的惯性；会运用惯性解释简单的惯性现象
科学思维
通过活动体会物体都有惯性，尝试用科学规律解释具体的问题具有初步的分析概括和语言表达能力
科学探究
通过实验探究阻力对物体运动的影响，具有初步的观察能力、逻辑推理能力和科学想象力
科学态度与责任
通过观察与实验、探究与讨论、分析与概括，激发学生的学习兴趣
培养科学探究的精神
培养学生用辩证的观点认识惯性的利与弊
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（如图）。你认为运动需要力来维持吗？
滑板车的运动
导入新课
思考：到底哪个说法正确呢？谈谈你的看法。
自古以来，就有很多人认为：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。
伽利略认为：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，是因为受到了阻力。
下面我们通过实验来研究这个问题。
牛顿第一定律
1.演示实验：阻力对物体运动的影响
①将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在毛巾上滑行的距离；
②将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在棉布上滑行的距离；
③直接让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在木板上滑行的距离。
（1）实验步骤：
牛顿第一定律
（2）演示实验：
毛巾表面
棉布表面
木板表面
同一位置，静止
目的是保证到达斜面底端速度相同
S1
S2
S3
牛顿第一定律
表面状况 光滑程度 阻力的大小 小车运动的 距离 小车速度减小的情况
毛巾
棉布
木板
大
中
快
慢
小
更慢
短
较长
最长
粗糙
较粗糙
光滑
（3）分析与论证：
三种表面中，毛巾粗糙，棉布略光滑，木板最光滑，毛巾上阻力最大，棉布阻力次之，木板阻力最小，可以看出，阻力小，小车运动距离远。
牛顿第一定律
设想一下，如果进一步减小小车所受的阻力，它能否滑行更远的距离？
伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：
如果运动的物体受到的阻力为0，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
①运动的物体受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动得越远。
②力不是维持物体运动的原因。力是改变物体运动的原因。
（4）实验结论：
伽利略的观点是正确的
牛顿第一定律
牛顿第一定律的形成
运动的物体受到阻力为0，速度不会减小，物体会永久运动下去。
笛卡儿补充了伽利略的认识，指出:如果运动物体不受力，它不会向左、右方问偏，将永远沿原来的方问做匀速运动。
牛顿总结了笛卡尔、伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理定律：
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。
科学真理的产生不是一蹴而就的，需要不断反思、不断实验、不断改进。
牛顿第一定律
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，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
（1）内容：
（2）定律解读：
①“一切”适用于所有物体。（包括固、液、气）
②“没有受到力的作用”是定律成立的条件。
③“总保持”一直、不变。
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。
牛顿第一定律
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。
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。
运动的滑板车如果不受阻力，根据牛顿第一定律，滑板车在水平地面上将保持原有的运动状态一直运动下去。实际上滑板车始终会受到阻力，导致它的运动越来越慢，即运动状态不断改变。物体运动状态之所以发生了改变，就是因为物体受到了力的作用。
牛顿第一定律
惯性
（1）概念：
一切物体都有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
（2）理解惯性：
物体为什么会保持静止状态或匀速直线运动状态呢
不受力（不是外因）
物体自身的属性（寻找内因）
惯性
惯性
①惯性是物体本身的一种属性，一切物体都有惯性，即无论物体是静止还是运动，无论物体是受力还是不受力，在任何时候、任何状态下都具有惯性。
②惯性不是力，在解答问题时，只能说“由于惯性” “具有惯性”。而不能说“受到惯性”“由于惯性的作用”“克服惯性”等，否则就将惯性和力的作用混为一谈。
③所有的物体都有惯性，但不同物体的惯性大小是不同的，物体的惯性只与物体的质量有关，物体的质量越大，惯性越大；物体的质量越小，惯性越小，质量是物体惯性的量度。
惯性
1.如图 8.1-3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？
金属片被弹出时，上面的小球由于惯性要保持原来的静止状态，所以不会随金属片飞出。
惯性
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，乘客的身体会向后仰。
想一想，身体向前倾、向后仰的原因是什么？
突然刹车
突然开动
汽车突然刹车时，乘客的脚已随车慢下来，而身体的上部由于惯性要保持原来运动的状态，因此身体会向前倾。
当汽车突然开动时，乘客的脚已随车开始运动，而身体的上部由于惯性要保持原来静止的状态，因此身体会向后仰。
惯性
生活中的惯性现象
（1）荡秋千:
玩荡秋千时，不用一直推秋千，它也能荡来荡去。这是因为秋千在摆动过程中，由于惯性的作用，会保持原来的摆动状态。
惯性
（2）鸡蛋落杯:
迅速击打鸡蛋下的硬纸板时，硬纸板被打飞，而鸡蛋由于惯性要保持原来的静止状态，因此会落入杯中。
惯性
（3）跳远运动员的助跑：
跳远运动员在起跳前进行快速助跑，利用自身的惯性在空中继续前进，从而提高跳远成绩。
惯性
生活中的大量事实都表明，一切物体都具有惯性。
惯性是物体的固有属性，跟物体的受力情况及运动状态无关。
惯性
惯性的利用和防范
（1）惯性的利用:
在生活中，人们常常利用物体的惯性。
跳远运动员快速助跑后，飞身一跃，利用自身的惯性，在空中继续前进。
①跳远：
锤子的锤头松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上，这是因为锤柄突然停止时，锤头由于惯性会继续向下运动，这样锤头就会牢牢地套在锤柄上了。
②锤头变紧：
惯性
③投掷：
投掷运动的共同特点是增加了物体脱离手时的运动速度，当物体离开手之后由于具有惯性，将保持这个速度运动下去，所以物体离开手时的速度越大，运动的越远。
投掷铅球
投掷篮球
投掷标枪
惯性
（2）惯性的防范:
交通工具必须配备刹车系统，行驶时要保持一定的安全距离；乘客与驾驶员必须系上安全带，以免造成危险。
惯性有时也会给人们带来危害，需要防范。
汽车安全带和安全气囊的配备
惯性
惯性现象视频总结
惯性
牛顿第一定律
阻力对运动的影响
牛顿第
一定律
惯 性
运动物体受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动得越远。如果运动的物体受到的阻力为0，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
①内容：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运动状态。
②力和运动的关系：力是改变物体运动状态的原因。
③建立过程：在经验事实的基础上，通过科学推理得出。
①惯性：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，我们把这种性质叫作惯性。
②惯性是物体本身的一种属性。一切物体在任何情况下
都具有惯性。物体的质量越大，惯性越大。
③会解释惯性现象；会利用惯性、会防范惯性带来的危害。
课堂总结
下课
Thanks!
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