景中：8.1《牛頓第一定律 慣性》課件 教科版

8.1牛頓第一定律和慣性景市初中物理教研組第八章力和運動一個簡單而又復雜的問題

“車為什么總要停下來呢？”問題引入：力能使靜止的物體運動，使運動物體的速度加快、減慢或改變運動的方向。下面我們提出這樣一個問題：如果物體不受力，物體將會怎樣呢？力與運動的關系究竟是怎樣的呢？亞里士多德(Aristotle,前384-前322)伽利略(Galileo,1564-1642)笛卡兒(Descartes,1596-1650)牛頓(Newton,1642-1727)歷史上研究“力與運動的關系”最有影響力的科學家力和運動的關系如何呢？物體的運動需要力來維持。

亞里斯多德（Aristotle,前384——前322年）是古希臘斯吉塔拉人，著名的哲學家、科學家、教育家。伽利略笛卡兒物體的運動不需要力來維持（A）絨布（B）木板（C）玻璃板接觸面滑塊受到的摩擦力的大小（大、較大、?。┗瑝K移動的距離（cm）絨布木板玻璃板實驗探究：推斷物體不受力時的運動結論：平面越光滑，小車運動的距離越

，這說明小車受到的阻力越

，速度減小得越

。

該實驗是怎么樣做的？器材：相同條件：不同條件：問題：為什么小車要從斜面的同一高度滑下？推論：如果運動的物體不受阻力，它將

。

長小慢永遠運動下去1.小車從同一高度滑下2.同一小車3同一斜面理想斜面實驗ABCDEvθ物體的運動不需要力來維持討論與思考：

現(xiàn)實生活中小球會做怎樣的運動？其原因是什么？

因為摩擦力的存在，小球不會上升到原高度；水平運動時它也會停下來

。結論：

一旦物體具有某一速度,如果它不受力,就將以這一速度勻速直線地運動下去。

若不存在摩擦,小球將上升到與原來相同的高度；300多年前，意大利科學家伽利略對類似的實驗進行了分析，認識到運動的物體受到的阻力越小，它的速度減小就越慢，運動的時間就越長。伽利略伽利略（GalileoGalilei，1564-1642），意大利物理學家、天文學家和哲學家，近代實驗科學的先驅者。他還進一步推理得出：在理想情況下，如果水平面絕對光滑，物體受到的阻力為零，它以不變的速度永遠運動下去笛卡兒是著名的法國哲學家、數學家、物理學家，解析幾何學奠基人之一。1596年3月31日生于圖倫一個貴族家庭，1650年2月11日卒于斯德哥爾摩。笛卡兒笛卡兒認為：運動的物體在不受外力時，不僅運動速度不變，而且方向也不變，將以恒定不變的速度沿原來的方向永遠運動下去牛頓是英國偉大的數學家、物理學家、天文學家和自然哲學家。1642年12月25日生于英格蘭林肯郡格蘭瑟姆附近的沃爾索普村,1727年3月20日在倫敦病逝。牛頓在前人研究成果的基礎上，總結出了一個重要的規(guī)律：牛頓第一定律偉大的物理學家牛頓牛頓最主要的貢獻：歸納總結牛頓運動定律，發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，發(fā)現(xiàn)光的色散原理，創(chuàng)立微積分，發(fā)明反射望遠鏡，最有影響的著作——《自然哲學的數學原理》成功秘訣：超人智慧＋持之以恒的興趣＋難以想象的執(zhí)著一、牛頓第一定律：一切物體在不受外力作用時，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。1、牛頓第一定律不可能用實驗來直接驗證。2、物體的運動不需要力來維持，力是改變物體運動狀態(tài)的原因。3．牛頓第一定律的意義（1）指出了一切物體都具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質．（2）指出了物體的運動并不需要力來維持，力是改變物體運動狀態(tài)的原因．說明：（1）

物體不受外力時的狀態(tài)是勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，說明力不是維持物體運動的原因。（2）外力的作用是迫使物體改變其運動，說明力是使物體運動狀態(tài)改變的原因。（3）不受外力作用的物體是不存在的。不受外力作用等效于受平衡力作用，合力為零二、慣性討論2：靜止的物體有這種性質，運動的物體有這種性質嗎？用尺迅速打出下面的棋子，上面的棋子還保持靜止狀態(tài)，于是落在下方。討論1：你還能設計出哪些小實驗來演示物體的這種性質？一切物體都具有保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的性質。一切物體保持運動狀態(tài)不變的性質，叫做慣性。（即靜止或勻速直線運動狀態(tài)）

牛頓第一定律也叫慣性定律二、慣性下列各問中的物體的慣性如何體現(xiàn)？（1）靜止在桌面上的書？（2）正在以10m/s速度運動的汽車？（3）一個正在加速的汽車，某時刻的速度是5m/s．

是物體的運動規(guī)律慣性定律慣性是物體的固有屬性在任何情況下都存在只有當物體不受力作用時才遵守

慣性定律是物體在不受力作用時，物體慣性的直接表現(xiàn)聯(lián)系區(qū)別慣性和慣性定律的區(qū)別和聯(lián)系討論：要想擊中地上的目標，飛機應當飛到目標上空再投彈，還是提前一段距離？為什么？一切物體在任何情況下都具有慣性，慣性是物體固有的一種屬性。慣性的大小只與物體的質量有關,與所處狀態(tài)、運動速度、受力與否等因素質無關。（質量大的物體慣性大）

飛機投彈三、慣性現(xiàn)象的分析

解釋方法：1、交待研究對象原狀態(tài)。2、物理過程（突然發(fā)生的情況）3、研究對象由于慣性要保持原狀態(tài)甲圖：靜止的小車和木塊突然受到拉力時，小車和木塊的底部一起向前運動，木塊上部由于慣性仍保持靜止狀態(tài)，所以會向后傾倒。乙圖：運動的小車和木塊遇到障礙物，小車和木塊底部突然停止，木塊上部由于慣性仍然保持運動，所以小木塊會向前傾倒。慣性現(xiàn)象知識講解解決慣性問題的一般思路：1、先確定研究對象是哪個物體或物體的哪一部分2、明確研究對象原來處于怎樣的狀態(tài)3、說明相關條件發(fā)生了怎樣的變化4、物體由于慣性而導致的結果。慣性現(xiàn)象的應用與防止例題1：下列關于慣性的說法中正確的是（）

A．物體只有靜止或做勻速直線運動時才有慣性

B．物體只有受外力作用時才有慣性

C．物體運動速度大時慣性大

D．物體在任何情況下都有慣性解析：因為一切物體都具有慣性，慣性是物體的固有屬性，不會因為外界因素的變化而變化，與物體是否運動、是否受力都沒有任何關系．所以此A、B、C選項均錯誤．正確選項為D．對慣性概念的理解應掌握“一切”的含義是指：不論物體的種類、質量大小、是否受力、是否運動、做何種運動都毫不例外地具有慣性．

生活經驗告訴我們：行駛中的汽車或火車，即使緊急剎車，也要向前運動一段距離才能停下來，而且汽車或火車的速度越快，剎車后向前運動的距離越長．因此，有些同學認為：物體的慣性與它的速度有關，汽車或火車的速度越大，它的慣性也就越大．這種看法對不對？課堂討論？A、一切物體都具有慣性，包括固體、液體和氣體B、物體的運動不需要力來維持，維持物體運動的是慣性C、慣性是物體的固有屬性；質量是慣性大小的量度D、物體在任何時刻、任何狀態(tài)下都具有慣性說明：例題2：人走路時，被石頭絆倒向前倒，這是為什么？1.人走路時，人的身體是向前運動的，2.腳碰到石頭時在力的作用下停止了運動，3.但人的身體由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)，繼續(xù)向前運動，4.所以會向前摔倒。課堂討論

有人設想，乘坐氣球飄在高空，由于地球的自轉，一晝夜就能周游世界，請你評價一下，這個設想可行嗎？分析：因為地球上的一切物體（包括地球周圍的大氣）都隨著地球一起在自轉．氣球升空后，由于慣性，它仍保持原來的自轉速度．當忽略其他與地球有相對運動（如風）的作用產生的影響時，升空的氣球與它下方的地面處于相對靜止的狀態(tài)．不可能使它相對地球繞行一周的．解答這個設想不符合物理原理，不可行．例3:火車在長直軌道上勻速行駛,坐在門窗密閉的車廂內的一人將手中的鑰匙相對車豎直上拋,鑰匙將落在（）A.手的后方B.手的前方C.落在手中D.無法確定C練習1、關于運動和力的關系，下列說法中正確的是（）A、必須有力作用在物體上，物體才能運動，沒有力的作用物體就靜止下來B、力是使物體運動狀態(tài)改變的原因C、物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變,一定有力作用在物體上D、物體做直線運動時，一定受到了力的作用B、C2、下列哪些現(xiàn)象是利用慣性的（）A、拍打衣服時，灰塵脫離衣服B、司機和前排的乘客要系安全帶C、洗完手后，用力甩掉手的水滴D、跳遠運動員起跳前要盡力助跑ACD

3、高空中水平勻速飛行的轟炸機，每隔相同的時間投下一顆炸彈，不計空氣阻力，那么這些炸彈的運動軌跡是：（）A、在空中的排列情況是一條拋物線B、在空中的排列情況是一條豎直線C、在空中的排列情況是一條水平線D、落地點是不等間距的

B練一練：4.下列關于慣性的說法中,正確的是

A.物體只有在靜止時才具有慣性

B.物體運動速度越大,其慣性也越大

C.太空中的物體沒有慣性

D.不論物體運動與否,受力與否,

物體都具有慣性慣性是物體的固有屬性，不論物體處于什么狀態(tài)，都具有慣性。5、請你用慣性的知識來解釋一下為什么當你奔跑時碰到石塊，必然是向前跌倒；而如果你腳踏西瓜皮，必然是向后倒？答：奔跑時碰到石塊，人的下半身就停了下來，而人的上半身由于慣性，仍然保持原來的運動狀態(tài)，所以會向前跌倒。如果你腳踏西瓜皮，腳有一個向前運動的速度，而人的上半身由于慣性，仍保持原來的靜止狀態(tài)，所以會向后倒。6．火車在長直水平軌道上勻速行駛，車廂內有一個人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處，這是因為（）A．人跳起后，車廂內的空氣給人一個向前的力，這力使他向前運動B．人跳起時，車廂對人一個向前的摩擦力，這力使人向前運動C．人跳起后，車繼續(xù)向前運動，所以人下落后必定向后偏一些，只是由于時間很短，距離太小，不明顯而已D．人跳起后，在水平方向人和車水平速度始終相同D解析：由于人具有慣性，當人向上跳起時仍然保持火車運行的速度，此后人在水平方向不受外力，根據牛頓第一定律將保持勻速直線運動，人的水平分運動與火車的運動相同，所以人仍會落回原處。7.如圖所示，一個劈形物體A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一光滑小球B，劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運動軌跡是A沿斜面向下的直線B豎直向下的直線C無規(guī)則曲線D拋物線AB答案B解：因為當瓶子從靜止狀態(tài)突然向右加速運動時，瓶中的水由于慣性要保持原有的靜止狀態(tài)，相對瓶來說是向左運動，氣泡也有慣性，但相比水來說質量很小，慣性小可忽略不計，所以氣泡相對水向右移動。6．如圖所示，水平放置的小瓶內裝有水，其中有氣泡，當瓶子從靜止狀態(tài)突然向右加速運動時，小氣泡在瓶內將向何方運動？8：關于慣性下列幾種說法中正確的是（）Ａ、運動的物體具有慣性，靜止的物體沒有慣性。Ｂ、只有很重的物體具有慣性，輕飄飄的氣球沒有慣性。Ｃ、物體不受力作用具有慣性，有力作用后，慣性就消失。Ｄ、無論是靜止還是運動，3.5kg物體的慣性總大于3.49kg物體的慣性。Ｄ乘客原來隨車向前運動，忽然車子加速，乘客由于慣性，保持原有速度，所以向后傾。汽車突然開動或加速