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8.1牛顿第一定律和惯性
玩滑板车时，用力蹬地，滑板车就向前运动；
如果不蹬地，最终会停下来。
用力推箱子，箱子向前运动；
如果不用力推，箱子会停下来。
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自古以来，就有很多人认为：物体的运动需要力来维持。
伽利略认为：物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以停下来，是因为受到了阻力的作用。
亚里士多德
伽利略
一、实验探究：推断物体不受力时的运动
1．实验目的：探究物体的运动是否需要力维持。
2．实验方案：以运动的小车为例，当小车受到的阻力逐渐减小时，比较小车运动的距离并观察小车运动的情况。推断小车不受阻力时做何运动。
讨论：若比较小车运动的距离，应注意
控制什么相同？如何改变小车受到的阻力？
3．实验器材：斜面、小车、毛巾、纸板、玻璃板
4．操作要点：
（1）实验中使小车从斜面相同高度处开始下滑，使小车到达水平面的速度相同。
（2）通过改变接触面的粗糙程度，来改变小车所受阻力的大小。并通过观察小车运动的距离的长短来反映小车所受阻力的大小。
5．实验步骤：
（1）让小车从斜面顶端滑下，滑到铺有
毛巾的水平面上，观察小车前进的距离。
（2）让小车从斜面顶端滑下，滑到水平
纸板上，观察小车前进的距离有何变化。
（3）让小车从斜面顶端滑下，滑到水平
玻璃板上，观察小车前进的距离有何变化。
（4）假如水平面非常光滑，小车运动的情况将会怎样？
6．科学方法：控制变量法、转化法、实验加推理法（理想实验法）。
7．结论：平面越光滑，受到的阻力越小，小车运动的距离越远，速度减小得越慢。
推理：如果物体受到的阻力为零，速度就不会减小，它将永远运动下去。
二、牛顿第一定律
1．内容：一切物体在不受外力作用时，
总保持静止或匀速直线运动状态。
2．对牛顿第一定律的理解：
（1）适用范围：一切物体；
（2）适用条件是：不受外力。不受外力的情况不存在，但物体受到多个外力的作用效果相互抵消时与不受力是相同的，因此牛一定律具有非常普遍的应用；
（3）两层含义：
①物体不受力时，原来静止的物体总保持静止状态；
②物体不受力时，原来运动的物体总保持原来的速度和方向做匀速直线运动。
讨论：物体不受力时，有何共同的特征？
若物体的运动状态发生改变，说明了什么？
（4）物体不受力时，运动状态不变。
物体的运动状态发生改变，说明物体一定受到力的作用。
小车在摩擦力的作用下，速度逐渐变小，运动状态发生改变
月球在地球的引力作用下，运动方向不断变化，运动状态发生改变
讨论：根据牛一定律可知：物体不受力时，运动状态不变，那么反过来：物体的运动状态不变，能否说物体不受力的作用呢？
运动状态不变时，物体可能受多个力的作用，此时物体受到力的作用效果相互抵消。
用力推但没有推动
箱子在拉力的作用下做匀速直线运动
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（5）力是改变物体运动运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持。
讨论：牛顿第一定律能否通过实验进行验证？
（6）牛一定律不是实验定律，不能通过实验进行验证。
原来静止的物体具有保持静止状态的性质
运动的物体具有保持以原来的速度和方向做匀速直线运动的性质
二、惯性
1．定义：一切物体具有的保持原来运动状态不变的性质，这种性质叫惯性。
活动：物体的惯性
1．取一块橡皮竖直放在书上，如图所示。当书突然运动或突然停止运动时，观察橡皮的运动状态。
2．如图所示，将一个小物体，如钢笔帽，放在纸条上靠近边沿的位置，用铅笔猛击纸条，观察小物体的运动情况。
2．对惯性的理解
（1）惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。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，只能说“由于惯性”
“具有惯性”。而不能说“受惯性力”“受惯性的作用”“克服惯性”等，否则就将惯性和作用混为一谈。
2．对惯性的理解
（3）惯性大小只与物体质量有关，和其他因素无关。质量越大，惯性越大，物体的运动状态就越难改变。
（4）惯性的大小表现为：物体运动状态改变的难易程度。
（5）“惯性”与“惯性定律”惯性是物体本身固有的一种属性，它跟物体受不受外力无关。惯性定律是物体在特定条件下（不受外力作用时）的运动规律。
3．常见的惯性现象
人和车原来处于静止状态，当车突然启动时，人的脚由于受力而随之运动，而上身由于惯性，仍保持原来静止状态，所以当车启动或加速时，人会向后仰。
（1）汽车突然启动时，人向后倾倒。
3．常见的惯性现象
人和车原来处于运动状态，当车突然刹车时，人的脚由于受力而减速直静止，而上身由于惯性，仍保持继续向前运动的状态，所以刹车或减速时，人会向前倾。
（2）汽车突然刹车时，人向前倾倒。
3．常见的惯性现象
人原来处于运动状态，当被石头绊住时，脚停止向前运动，而上身由于惯性，仍保持原来的向前运动状态，所以当被石头绊住时，人会前倾倒。
（3）被石头绊住时，人向前倾倒。
3．常见的惯性现象
人原来处于运动状态，当踩到香蕉皮时，由于摩擦力变小，脚向前滑，而上身由于具有惯性，保持原来的运动状态，所以就向后倾倒了。
（4）踩到香蕉皮时，人向后倾倒。
4．对惯性现象的解释方法：
（1）交待研究对象原状态；
（2）叙述过程：当……后；
（3）研究对象由于惯性要保持原来的…
状态，所以…。
讨论：惯性都是有害的吗？
6．惯性的利用与危害
（1）利用惯性
讨论：助跑时起跳速度越大，跳的越远。能否说：速度越大，惯性越大？
掷铅球
纸飞机
利用助跑跳的更远
（1）利用惯性
套紧锤头
探测器星际旅行
惯性带来的危害
（2）减小惯性带来危害的措施
①对车辆限载限速；
②保持车距；
③驾驶员及乘客系安全带。
讨论：我们可以通过一些措施减小惯性带来危害，在实施这些措施的过程中，物体的惯性是否减小。
讨论交流：免费旅游的办法可行吗
某同学想出了一个免费周游世界的办法，由于地球自转速度很快，如北京随地球自转的速度大约是360m/s，那么当你跳起来落回地面时，地面已经转过了一段很大
的距离，自己就不会落在原地。
所以你只要不停地跳跃，就能
周游地球。这个同学的想法可
行吗？下课后请试试。
牛一定律与惯性
牛一定律
推断物体不受力时的运动
牛顿第一定律
惯性
对牛一定律的理解
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
惯性的定义
对惯性的理解
惯性的利用与危害
物体的固有属性，一切物体均有
适用范围及条件
两层含义
惯性的大小只与物体的质量有关

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