8.1 牛頓第一定律（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)生版】

學(xué)而優(yōu)教有方人教版八年級(jí)（下冊(cè)）第八章運(yùn)動(dòng)和力第1節(jié)牛頓第一定律（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。2.經(jīng)歷建立牛頓第一定律的科學(xué)推理過(guò)程，認(rèn)識(shí)牛頓第一定律。3.能通過(guò)生活經(jīng)驗(yàn)和大量事實(shí)認(rèn)識(shí)一切物體都具有慣性，能用物體的慣性解釋生活和自然中的有關(guān)現(xiàn)象。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】1.牛頓第一定律的內(nèi)容；2.物體的慣性。【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】1.探究牛頓第一定律的方法；2.用慣性知識(shí)解釋簡(jiǎn)單現(xiàn)象?！咀灾黝A(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問(wèn)題：1.古希臘哲學(xué)家根據(jù)當(dāng)時(shí)人們對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的認(rèn)識(shí)，提出一個(gè)觀點(diǎn)“物體的運(yùn)動(dòng)力來(lái)維持”（選填“需要”或“不需要”）。意大利科學(xué)家通過(guò)斜面實(shí)驗(yàn)，探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”，運(yùn)用邏輯推理，推翻亞里士多德的觀點(diǎn)，認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)（選填“需要”或“不需要”）力來(lái)維持，運(yùn)動(dòng)的物體之所以停下來(lái)，是因?yàn)槭艿搅肆Φ淖饔?，如果物體不受力可以作運(yùn)動(dòng)。2.英國(guó)著名物理學(xué)家在大量的基礎(chǔ)上，通過(guò)進(jìn)一步概括出來(lái)一條重要的規(guī)律：一切物體在時(shí)總保持_或_狀態(tài)，叫做牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律。這個(gè)定律揭示了物體運(yùn)動(dòng)(填“需要”或“不需要”）力來(lái)維持。3.慣性：一切物體都有保持狀態(tài)或狀態(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性。因此牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律也叫定律。慣性是物體本身的一種，任何物體任何時(shí)候都有慣性。【合作探究】探究一、阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響1.關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：（1）古希臘哲學(xué)家亞里士多德的觀點(diǎn)：要維持物體運(yùn)動(dòng)，就必給物體施加的作用，沒(méi)有力的作用，物體就會(huì)停止運(yùn)動(dòng)。即：力是________物體運(yùn)動(dòng)的原因(填“維持”或“改變”)。（2）意大利科學(xué)家伽利略通過(guò)實(shí)驗(yàn)思考，認(rèn)為亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。他認(rèn)為：物體的運(yùn)動(dòng)不需要來(lái)維持，物體之所以停下來(lái)，是因?yàn)槭艿搅恕Ｕl(shuí)的觀點(diǎn)是正確的，通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)來(lái)證明。2.實(shí)驗(yàn)探究——阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（1）實(shí)驗(yàn)器材：斜面、毛巾、棉布、小車(chē)、木板、刻度尺取一輛小車(chē)，使它三次都在斜面上的同一高度處從靜止開(kāi)始沿斜面運(yùn)動(dòng)到水平面上。每次水平面表面的都不同，第一次在水平面上鋪毛巾，第二次換成棉布，第三次去掉所鋪的棉布。比較小車(chē)每次在水平面上的運(yùn)動(dòng)有什么不同。（2）實(shí)驗(yàn)方法:①控制變量法：實(shí)驗(yàn)中使用同一、同一、同一、由靜止自由滑下，可以保證小車(chē)到水平面的相同。②轉(zhuǎn)換法：通過(guò)改變長(zhǎng)木板表面的粗糙程度來(lái)改變小車(chē)受的的大小。③科學(xué)推理法：若物體不受阻力，物體的速度將不會(huì)減小，即永遠(yuǎn)做運(yùn)動(dòng)。（3）實(shí)驗(yàn)記錄：表面材料阻力大小小車(chē)運(yùn)動(dòng)距離（cm）小車(chē)速度減小情況毛巾大3.45比較快棉布中18.72比較慢木板小37.52最慢【分析與論證】對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的阻礙程度反映物體所受阻力的大小。（1）現(xiàn)象分析：小車(chē)分別滑過(guò)毛巾、棉布、木板表面時(shí)，由于毛巾表面最粗糙，阻力，使小車(chē)很快就停下來(lái)，運(yùn)動(dòng)的距離：而木板表面最光滑，阻力最小，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離。通過(guò)小車(chē)在不同表面運(yùn)動(dòng)的距離不同，說(shuō)明小車(chē)受到的阻力越，速度改變得越，小車(chē)越不容易停下來(lái)。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：表面越粗糙，小車(chē)受到的摩擦阻力越，它的速度減小得越；表面越光滑，摩擦阻力越小，它的速度減小得越。（3）實(shí)驗(yàn)推理：如果物體表面絕對(duì)光滑,物體受到的阻力為,物體的速度就(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)減小，物體將以恒定不變的永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去?？梢?jiàn)的觀點(diǎn)是正確的。法國(guó)物理學(xué)家笛卡兒補(bǔ)充了伽利略的認(rèn)識(shí)，指出：如果運(yùn)動(dòng)物體不受到任何力的作用，它不會(huì)向左、右方向偏，將永遠(yuǎn)沿原來(lái)的方向做運(yùn)動(dòng)。牛頓總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)，在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，用推理的方法得出。【例題1】小華用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。他在水平臺(tái)面上分別鋪上材料不同的物體，讓同一小車(chē)從同一斜面上的相同高度由靜止滑下，在小車(chē)停下的位置分別作上標(biāo)記a、b、c。（1）實(shí)驗(yàn)中讓同一小車(chē)從同一斜面的相同高度由靜止滑下是為了使小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)的_____相同。（2）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變_______來(lái)改變小車(chē)所受的阻力大小。（3）若水平臺(tái)面上鋪的物體分別是毛巾、木板、棉布，則標(biāo)記c位置是小車(chē)在______表面運(yùn)動(dòng)時(shí)停下的位置。（4）由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得出結(jié)論：水平面粗糙程度越小，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離越_______；由此說(shuō)明小車(chē)受到的阻力越小，速度減小得越____。（6）對(duì)上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析并進(jìn)一步推理：運(yùn)動(dòng)的物體在沒(méi)有受到阻力的作用時(shí)，將__________。（7）上述探究實(shí)驗(yàn)中用到的科學(xué)研究方法有_____、______和_____。探究二、牛頓第一定律英國(guó)科學(xué)家牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果，概括出一條重要的物理規(guī)律：1.牛頓第一定律一切物體在不受外力作用時(shí)，總保持狀態(tài)或狀態(tài)。對(duì)牛頓第一定律的理解：①“一切物體”包括原來(lái)運(yùn)動(dòng)的和原來(lái)靜止的物體。②“不受外力作用時(shí)”包括不受一切外力（理想狀態(tài)）或某一方向上不受外力情況。③“或”指物體不受力時(shí)，原來(lái)靜止的總保持，原來(lái)運(yùn)動(dòng)的總保持。兩種狀態(tài)必有其一，不同時(shí)存在。④牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)合理而得到的，不能用實(shí)驗(yàn)直接證明。⑤牛頓第一定律說(shuō)明力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。【例題2】關(guān)于牛頓第一定律，下例說(shuō)法正確的是（）A．牛頓第一定律是用實(shí)驗(yàn)直接得到的一個(gè)科學(xué)的結(jié)論B．牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步推理而概括出來(lái)的，是一個(gè)科學(xué)的理論C．牛頓第一定律告訴我們，物體在不受外力作用時(shí)，能同時(shí)保持靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D．牛頓第一定律是理論推出的，所以不一定是正確的探究三、慣性從牛頓第一定律可以知道，如果物體不受力的作用，原來(lái)靜止的物體要一直保持靜止?fàn)顟B(tài)；原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體將保持其速度一直勻速運(yùn)動(dòng)下去。請(qǐng)你分析生活中與此有關(guān)的現(xiàn)象。①當(dāng)汽車(chē)急剎車(chē)時(shí)，人會(huì)向前傾。【分析】乘客和車(chē)原來(lái)是向前運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)汽車(chē)剎車(chē)時(shí)，人的腳部與車(chē)廂接觸停止了運(yùn)動(dòng)，但是人體的上部分仍要保持它原來(lái)的狀態(tài)，所以會(huì)向前傾。②如圖所示，把一個(gè)雞蛋放在硬紙板上，硬紙板放在杯口上。用手快速水平彈動(dòng)硬紙片時(shí)，發(fā)現(xiàn)硬紙片上的雞蛋沒(méi)有跟著紙片運(yùn)動(dòng)，而是落入水杯中?！痉治觥慨?dāng)快速水平彈動(dòng)硬紙片時(shí)，硬紙片飛出，但是靜止的雞蛋要保持它原來(lái)的狀態(tài)，雞蛋會(huì)落入水杯中。③運(yùn)動(dòng)員投籃時(shí)，當(dāng)把籃球投出后，籃球繼續(xù)向前飛?！痉治觥慨?dāng)把籃球投出后，籃球離開(kāi)手時(shí)，仍要保持它原來(lái)的狀態(tài)（離開(kāi)手時(shí)的速度），所以會(huì)繼續(xù)向前飛?！鞠胍幌搿课矬w不受力的作用時(shí)，為什么會(huì)保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢？原來(lái)，這是物體固有的一種性質(zhì)，叫做慣性。1.慣性一切物體都有保持原來(lái)一切物體都有保持原來(lái)不變的性質(zhì)，我們把這種性質(zhì)叫做慣性。理解慣性：①慣性是物體的固有屬性，一切物體在任何情況下都具有。②物體的慣性只與物體的有關(guān)，物體的質(zhì)量越大，慣性越大。③慣性的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)關(guān)，與是否受力關(guān)，與運(yùn)動(dòng)速度關(guān)（均選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。④當(dāng)物體靜止時(shí)，它一直想保持這種狀態(tài)；當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，它一直想保持該速度做運(yùn)動(dòng)。2.利用慣性解釋有關(guān)現(xiàn)象【想一想】跑動(dòng)中的人，腳被絆住，為什么會(huì)向前倒？【解釋】跑動(dòng)中的人整個(gè)身體向前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)腳被絆住后停止運(yùn)動(dòng)，而上半身由于，仍要保持原來(lái)的狀態(tài)，繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，所以人向前摔倒。【總結(jié)】解釋?xiě)T性現(xiàn)象一般分三步進(jìn)行：①明確研究開(kāi)始處于怎樣的狀態(tài)（靜止或運(yùn)動(dòng)）；（上面的人體都在運(yùn)動(dòng)。）②觀察物體(或物體的某一部分)受到外力作用運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了怎樣的（腳被絆住后停止運(yùn)動(dòng)。）③說(shuō)明研究物體由于慣性仍要保持原來(lái)的狀態(tài)（靜止或運(yùn)動(dòng)），從而得出物體運(yùn)動(dòng)的變化情況。（上半身由于慣性，仍要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)）3.慣性的利用和防止（1）利用慣性的現(xiàn)象請(qǐng)你列舉生活中，有哪些利用物體的慣性的事例？①跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員快速助跑后，飛身一躍，利用自身的，在空中繼續(xù)前進(jìn)，以提高成績(jī)；類(lèi)似的事例還有：、投擲標(biāo)槍、等。②錘子的錘頭變松了，人們常用撞擊錘柄下端的方法使錘頭緊套在錘柄上,這是因?yàn)殄N柄突然停止時(shí)，錘頭由于慣性會(huì)繼續(xù)向運(yùn)動(dòng)，這樣錘頭就會(huì)牢牢地套在錘柄上了。③騎自行車(chē)時(shí)，不用力還能繼續(xù)前進(jìn)；④拍打衣服，使上面的灰塵脫落；…………（2）防止慣性帶來(lái)的危害慣性有時(shí)也會(huì)給人帶來(lái)危害，請(qǐng)你列舉生活中，為防止慣性帶來(lái)的危害，人們采取了什么措施？例如交通事故的發(fā)生，多數(shù)是由于慣性造成的。所以使用交通工具時(shí)，司機(jī)和前排乘客要系；車(chē)輛行駛要限載；車(chē)輛行駛要保持?！纠}3】小強(qiáng)和爺爺周末乘車(chē)到華山風(fēng)景區(qū)去游玩，下列有關(guān)慣性的說(shuō)法正確的是（）A.小強(qiáng)和爺爺都系上安全帶，是為了減小汽車(chē)行駛中人的慣性；B.汽車(chē)緊急剎車(chē)時(shí)，小強(qiáng)向前傾，是由于受到慣性力的作用；C.踩剎車(chē)后，汽車(chē)仍向前滑行了一段距離，是由于汽車(chē)具有慣性；D.高速公路嚴(yán)禁超速，是因?yàn)槠?chē)速度越大，慣性越大【精講點(diǎn)撥】1.對(duì)牛頓第一定律中“將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”這句話(huà)的含義，我們可以理解為：物體不受力時(shí)，原來(lái)靜止的物體將永遠(yuǎn)保持靜止?fàn)顟B(tài)；原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體將永遠(yuǎn)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。2.關(guān)于“力和運(yùn)動(dòng)”的關(guān)系的理解：物體的運(yùn)動(dòng)不需要靠力來(lái)維持，而力作用在物體上，是改變了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。3.一切物體任何時(shí)候、任何狀態(tài)都有慣性。但表現(xiàn)形式有兩種：靜止的時(shí)候表現(xiàn)為保持物體的靜止?fàn)顟B(tài)；一旦物體運(yùn)動(dòng)起來(lái)，慣性表現(xiàn)為保持物體勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，至于能不能保持物體原來(lái)的狀態(tài)取決于物體的受力情況。【歸納整理】牛頓第一定律牛頓第一定律①內(nèi)容：一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。②力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。③建立過(guò)程：在經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)科學(xué)推理得出。①慣性：一切物體都有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，我們把這種性質(zhì)叫做慣性。②慣性是物體本身的一種屬性。一切物體在任何情況下都具有慣性。物體的質(zhì)量越大，慣性越大。慣性牛頓第一定律【課堂練習(xí)】1．在水平地面上推一木塊，木塊運(yùn)動(dòng)，撤掉這個(gè)推力，木塊靜止，亞里士多德根據(jù)這些現(xiàn)象認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)______(選填“需要”或“不需要”)力來(lái)維持。如圖所示，冰壺離手后，此時(shí)_____(選填“受到”或“不受”)人的推力的作用，冰壺繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)_____(選填“需要”或“不需要”)力來(lái)維持；木塊和冰壺最終變?yōu)殪o止都是因?yàn)槭艿搅薩____作用，說(shuō)明力是_____(選填“改變”或“維持”)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。2.關(guān)于牛頓第一定律的理解，下列說(shuō)法正確的是（）A．牛頓第一定律是通過(guò)想象與實(shí)驗(yàn)得出來(lái)的B．物體只要運(yùn)動(dòng)，就一定受到力的作用C．不受力的物體，只能保持靜止?fàn)顟B(tài)D．如果物體不受到力的作用，原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體將保持原有的速度一直做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)3．關(guān)于慣性，下面說(shuō)法正確的是（）A．一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí)，總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性B．射出的子彈離開(kāi)槍口繼續(xù)高速前進(jìn)，是因?yàn)樽訌検艿綉T性的作用C．汽車(chē)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后還能繼續(xù)前進(jìn)是由于汽車(chē)的慣性大于它受到的阻力D．一切物體在任何情況下都具有慣性4.一架飛機(jī)在某一高度正在做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，若所受的各力突然消失（）A．仍做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B．繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，且速度越來(lái)越快C．慢慢停下D．立即停下來(lái)5.中國(guó)航天技術(shù)不斷進(jìn)步，我國(guó)已有多位宇航員進(jìn)入空間站。關(guān)于宇航員在空間站工作時(shí)的情景，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.將電腦帶上太空后，電腦的質(zhì)量不變B.將電腦帶上太空后，電腦的慣性不變C.陀螺被拋出后，能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槭艿綉T性的作用D.宇航員向前推艙壁時(shí)，他會(huì)向后運(yùn)動(dòng)，因力的作用是相互的6.中國(guó)圖所示的是我國(guó)運(yùn)動(dòng)員在北京冬奧會(huì)上參加冰壺比賽時(shí)的情境。下列說(shuō)法正確的是（）A.運(yùn)動(dòng)員推動(dòng)冰壺滑行，冰壺的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變B.擲出后的冰壺能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，是由于冰壺具有慣性C.擲出后的冰壺繼續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，冰壺受到手的推力D.冰壺運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，冰壺的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變7．下列現(xiàn)象中，屬于利用慣性的是（