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第八章 牛顿第一定律
高速列车启动后，在牵引力的作用下逐渐加速，随居在一段平直的轨道上做匀速直线运动。当列车准备进站时，又会在阻力的作用下逐渐减速，最后停靠在站台上。
运动和力之间有什么关系呢 从两千多年前的亚里士多德，到16世纪末的伽利略，以及后来的笛卡儿、牛顿等杰出的科学家，对运动和力的关系进行了一系列的研究。
第1节 牛顿第一定律
关于运动和力，你可能也有自己的思考和疑惑。带着这些问题，让我们一起进入关于运动和力相关内容的学习吧!
第1节 牛顿第一定律
1. 通过实验，确认阻力对物体运动的影响。
2. 经历建立牛顿第一定律的科学推理过程，认识牛顿第一定律。
3. 能通过生活经验和大量事实认识一切物体都具有惯性，能用物体的惯性解释生活和自然中的有关现象。
学习目标
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
第1节 牛顿第一定律
导入新课
滑板车的运动
阻力对物体运动的影响
一
第1节 牛顿第一定律
阻力对物体运动的影响
一
物理学家 亚里士多德 伽利略
生活现象
拉小车，小车走；不拉小车，它就停下来。
只有不断地给足球施加力，它才会一直运动，不然就会停下来
力是的维持物体运动的原因。
力是的改变物体运动状态的原因。
小车开始运动是因为受到拉力，不拉之后停下来，是因为受到阻力
足球开始运动是因为受到人踢球的力，最后在地面停下来是因为受到地面的阻力
观点
1. 两种观点
谁的观点正确呢？
阻力对物体运动的影响
一
2. 实验探究：阻力对物体运动的影响
【设计实验】
让小车从同一斜面上的同一高度由静止自由滑下，如图所示，改变水平面表面的粗糙程度，使其对小车运动的阻力不相同。第一次在水平面上铺毛巾，第二次铺棉布，第三次将棉布去掉，只剩下木板，比较小车每次在水平面上滑行的距离。
【实验器材】
小车、斜面、毛巾、棉布、
长木板、刻度尺等。
演示实验
阻力对物体运动的影响
问题一：如何改变阻力的大小？
用粗糙程度不同的表面
棉布表面
木板表面
问题二：如何让小车在水平面获得相同的初速度？
从斜面同一高度由静止下滑
棉布表面
木板表面
演示实验
阻力对物体运动的影响
铺在什么地方？
控制变量法
棉布表面
木板表面
问题三：如何比较小车在不同水平面的运动情况？
比较小车在水平面滑行的距离
演示实验
阻力对物体运动的影响
阻力对物体运动的影响
一
【实验记录表】
表面材料 阻力大小 小车运动距离（cm） 小车速度减小情况
毛巾
棉布
木板
木板
若小车滑出了木板最右端，应该怎么改进器材？
阻力对物体运动的影响
一
1、为什么小车在不同材料的平面上最终都停下来？
【分析论证】
因为受到了阻力的作用。
小车受到的阻力越小，小车滑行的距离 ，速度减小得 。
越大
越慢
【实验结论】
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。
对上述实验结论进一步推理得出：
推理想象 完全光滑 零 无限远 恒定不变
牛顿第一定律
二
第1节 牛顿第一定律
牛顿第一定律
二
1. 牛顿第一定律的建立过程
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、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀速运动。
牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理规律。
伽利略：如果运动物体不受力，它的速度将保持不变。
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，除非作用在它上面的力迫使他改变这种状态。
定律解读
1. “一切”适用于所有物体。
2. 牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括出来的，不能用实验直接证明。
科学推理法
因为___________________________________，牛顿第一定律并不能用实验直接验证。
我们周围的物体都要受到力的作用
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，除非作用在它上面的力迫使他改变这种状态。
定律解读
原来静止的物体
不受力
原来运动的物体
不受力
匀速直线运动
继续静止
“或”指两种状态必居其一，不能同时存在
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，除非作用在它上面的力迫使他改变这种状态。
定律解读
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。
惯 性
三
第1节 牛顿第一定律
惯性
三
小球落杯
如图所示，把一个小球放在硬纸板上，硬纸板放在杯口上。快速水平击打硬纸板时，发现硬纸板上的小球没有跟着纸板飞走，而是落入杯中。
分析：当快速水平弹动硬纸片时，硬纸片飞出，但是静止的小球要保持它原来的静止状态，小球会落入杯中。
鸡蛋落杯
惯性
三
2. 惯性
牛顿第一定律又被称为惯性定律。
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。
普遍性：一切物体在任何条件、任何状态下都有惯性。
惯性大小：跟只质量有关，质量越大，惯性越大。
跟物体的受力情况及运动状态等因素无关。
受到惯性、在惯性的作用下、惯性力
由于惯性、具有惯性
获得惯性、得到惯性
惯性是物体的一种性质，不是力：
惯性
三
1. 现象解释：惯性现象
（1）刹车前倾
我们站在行驶的汽车中，当急刹车时，会往前倒。
分析：当汽车刹车时，人的脚部与车厢接触由于摩擦停止运动，但是人体的上部分由于惯性仍要保持它原来的运动状态，所以会向前倾。
惯性
三
（2）启动后仰
汽车从停止状态突然启动时，会往后仰。
分析：当汽车启动时，人的脚部与车厢接触由于摩擦而随之静止，但是人体的上部由于惯性仍要保持它原来的运动状态，所以会向后仰。
惯性
三
（3）投球，抛物
运动员在投（踢）球时，当把球投出后，球仍然继续向前飞。
分析：当把球投出后，球离开手时由于惯性仍要保持它原来的运动状态（离开手时的速度和方向），所以会继续向前飞。
惯性
三
2、总结：用惯性解释有关现象的方法
①物体原有状态
金属片和小球
→静止
②受力作用
的物体的状态
金属片受击打力→
由静止变为运动
③未受击打力作用
物体的运动状态
小球不受击打力→
由于惯性仍保持静止
惯性
三
3. 惯性的利用
（1）助跑跳远
跳远或跳高运动员快速助跑后，飞身一跃，利用自身的惯性，在空中继续前进，以提高成绩。
（2）锤头变紧
锤子的锤头变松了，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 突然停止时， ______惯性会继续向下运动，这样锤头就会牢牢地套在锤柄上了。
锤柄
锤头
由于
惯性
三
投篮
（3）投掷
这些现象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。
掷铅球
投标枪
惯性
三
（4）利用惯性甩掉手上的水、拍打衣服上的灰尘
惯性
三
（1）交通事故与惯性
4. 惯性的危害和防范
汽车追尾：
突然刹车
前后车乘客的运动状态
惯性
三
（2）惯性带来的防止
交通法规定：车辆必须安装安全气囊；乘坐交通工具时，要系安全带；车辆行驶要限载限速；车辆行驶要保持距离。
汽车发生碰撞时，安全气囊会打开，保护人体与方向盘等部件撞击造成的伤害。
汽车发生碰撞时，安全带把人固定在坐椅子上，防止飞出车外。
安全带或安全气囊等并不能减小惯性，而是防止惯性带来的危害
四
课堂总结
第1节 牛顿第一定律
课堂总结（1）
四
阻力对运动的影响
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。
惯 性
牛顿第
一定律
五
练习与应用
第1节 牛顿第一定律
练习与应用
五
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？
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，物体总保持静止状态或匀速直线运动状态。换言之，物体不受力时，就可以处于匀速直线运动状态，也可以处于静止状态。
练习与应用
五
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？
击打棋子前，棋子是静止的。击打其中一个棋子后，这一棋子因受击打力而飞出，上面的棋子由于惯性保持原来的静止状态，不会飞出，但因重力的作用而落下。
练习与应用
五
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面的浮灰。
（2）标枪运动员为取得好成绩，掷标枪前需要助跑。
（1）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，清除了上面的浮灰。
（2）标枪运动员携带标枪助跑，目的是要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，使他在空中继续前进。
练习与应用
五
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。
会落在车厢内原来的起跳点。
原因是，起跳前该同学与车一起向前运动，起跳以后，由于惯性他还要保持原来的运动状态与车一起向前运动，所以落下后还会落在车厢内原来的起跳点。
练习与应用
五
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，请另处举出一个生活中防止惯性带来危害的例子。
在雨雪天等恶劣天气条件下，路面湿滑，车辆的制动距离会增加。为了防止因惯性导致的交通事故，驾驶员应减速慢行，保持安全距离，以便在紧急情况下有足够的时间和距离来刹车 。
阻力对物体运动的影响
一
【交流讨论】
（2）实验方法
棉布表面
木板表面
如何比较小车在水平面所受阻力的大小？
比较小车在水平面滑行的距离
转换法
（3）实验方法
得出结论：若小车不受阻力时，小车的速度将不会减小，将永远做匀速直线运动。
科学推理法

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