7.1 科学探究：牛顿第一定律 学案（无答案） 2023-2024学年沪科版物理八年级下学期

7.1 科学探究：牛顿第一定律
教学目标
1.知道动力和阻力对物体运动的影响
2.会用物体的惯性知识解释惯性现象
教学重点
转变学生的经验概念，理解牛顿第一定律和惯性
教学难点
理解牛顿第一定律的内容和意义。知道什么是惯性，能正确解释有关惯性的现象
教学过程
一、复习展示
1．力的作用效果：
（1）力可以改变物体的 。
（2）力可以改变物体的 。
2．物体的运动状态改变：
（1）物体由 到动；
（2）物体由 到静；
（3）以及运动 和 的改变。
二、合作探究
【说明】 “不受外力作用”包含两种情况：一是该物体没有受到任何外力对它的作用，这是理想情况；二是物体在某一方向上没有受到外力作用，例如，物体在光滑的水平面上运动，摩擦力可以不计，那么物体在水平方向上将不受外力作用。
“总保持”是指“原来是怎样，后来也仍然是怎样”的意思。例如，某一物体原来是做匀速直线运动的，后来仍然保持 状态，原来静止的，后来仍然保持 状态。
【注意】 在牛顿第一定律的实验探究，需要注意以下几点：
(1)让小车每次都从斜面顶端的同一位置滑下，这样小车才会获得相同的 ．
(2)让小车分别在毛巾、纸板、玻璃板等粗糙程度不同的表面上运动，这样便于研究 力的大小对小车运动情况的影响．
(3)牛顿第一定律不能用实验直接验证，是在大量 的基础上，通过 概括出来的。
【回顾】在探究牛顿第一定律时，采用的方法在物理学上称为—— 法，我们在前面学习探究“声音的传播”时，为了得到声音不能在真空中传播，也是采用这种方法的。
【拓展】 惯性大小的决定因素——质量
【注意】惯性是______物体所固有的一种 ____，与物体运动状态、是否受外力无关，惯性只与 有关， 大的物体惯性大， 小的物体惯性小。
例1：有A、B两物体，它们的质量分别为8kg和4kg，速度分别为4m／s和8m／s，它们的惯性大小情况是 （　　）
A.一样大　 B．A比B大 　　
C．B比A大　 　 D．无法确定
例2：子弹离开枪口后，在空中仍能继续向前运动．是因为 ( )
火药对它仍有推力作用
B．子弹受到惯性的作用
C．子弹具有惯性
D．子弹的惯性大于它受到的阻力
例3： (1) 跳远时，人腾空离地后由于_________而向前运动；
(2)拍打衣服时，由于__________灰尘会和衣服分离；)
(3) 烧锅炉时工人用铲子送煤，当铲子停在炉前，煤由于________继续运动而进入炉内．
【比较】惯性、惯性定律
区别 惯性 惯性定律
条件 任何情况下 物体不受到外力作用时
本质 物体本身的属性 描述物体在一定条件下所遵循的运动规律
三、检测题
1.历史上首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是（ ）
A.阿基米德 B.牛顿
C.伽里略 D.以上三个都不是
2.关于惯性，下列说法中正确的是( )
A.物体静止时有惯性，运动时没有惯性
B.物体保持静止或匀速直线运动状态时才有惯性
C.物体受力作用时才有惯性
D.物体的惯性与运动状态或是否受力无关
3.我国公安部门规定：在高速公路上，汽车驾驶员和乘客都要系上安全带，主要是为了减轻下列哪种情况下可能造成对人身的伤害( )
A.汽车加速 B.汽车速度过快
C.紧急刹车 D.汽车突然启动
4.汽车在紧急刹车的过程中，总要滑行一段距离才能停下来，原因是汽车 ；当雨天路面有水时，轮胎与地面间的刹车滑行距离将比路面没有水时变 ．因此，司机驾车要注意：“雨天路滑，小心行驶”。
5.足球运动员飞身鱼跃将球顶进门，在此过程中（ ）
A．球相对于球门是静止的
B．球员落地滑行中不受摩擦力
C．头对球的力小于球对头的力
D．球离开人体后由于惯性继续向前运动。
6.如图所示，为探究运动和力的关系，小强在水平面上铺上粗糙程度不同的材料，将小车从斜面上的同一位置由静止释放，比较小车在水平面上运动的距离．当水平面越光滑时，小车受到的摩擦力越 　，小车运动的距离越　 　；若不受摩擦力及其他阻力，小车将做 运动．研究过程中采用了　　 （选填“单纯的实验”或“实验加推理”）的方法．
7.以下对一些惯性现象的解释：
①水平公路上行驶的汽车关闭发动机后还能继续行驶一段距离．是因为汽车具有惯性；
②跳远运动员跑起跳，是为了增大惯性；
③小汽车配置安全气囊，可以减小惯性带来的危害；
④抛出去的实心球还会在空中运动一段时间，是因为实心球受到惯性力的作用．
以上四种说法中正确的是（ ）
只有①② B．只有①③
C．只有②③ D．只有①④
四、巩固练习
（一）选择题
1．历史上首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是：（ ）
A.阿基米德； B.牛顿；
C.伽利略； D.以上三个都不是。
2．正在运动着的物体，若它所受的一切外力都同时消失，那么它将（ ）
A．立即停下来；　　　　
B．速度变慢逐渐停止；
　　C．速度大小不改变但方向改变；　　　
D．作匀速直线运动．
3．对于牛顿第一定律的看法，下列观点正确的是 （ ）
A．验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以惯性定律是正确的
B．验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以惯性定律不能肯定是正确的
C．验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以经过在事实基础上，进一步科学推理得出牛顿第一定律
D．验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来，但总有一天可以用实验来验证
4．根据物体惯性的概念，下列说法中正确的是（ ）
　　A．一个物体静止不动时有惯性，受力运动时就失去惯性；
　　B．一个物体作匀速直线运动时有惯性，作变速直线运动时或曲线运动时就失去惯性；
　　C．一个物体在地球上有惯性，在离开地球很远的地方，因失去地球对它的吸引力，惯性也就失去了；
　　D．一切物体都有惯性．
5．用绳子拉小车在光滑水平面上运动，当绳子突然断裂后，小车的运动速度将 （ ）
A．变小； B．不发生变化；
C．变大； D．立即变为零．
6．在一艘作匀速直线运动的轮船上，一小孩脸朝船行驶的方向坐在座位上，竖直向上抛出一个小球，小球落下时　　（ ）
A．落在小孩的前面； B．落在小孩的后面；
C．落在小孩的手里； D．无法确定．
7．一辆汽车分别以6米/秒和4米/秒的速度运动时，它的惯性大小： （ ）
A.一样大； B.速度为4米/秒时大；
C.速度为6米/秒时大； D.无法比较。
（二）实验题
1.如图所示，是伽利略著名的斜面理想实验，实验设想的步骤有：
①减小第二个斜面的倾角，小球在该斜面上仍然要达到原来的高度。
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。
③继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面作持续的匀速运动。
④如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。
（1）请将上述步骤按照正确的顺序排列 （只要填写序号）.
（2）在上述设想步骤中，有的属于可靠事实，有的则是理想化的推论。
下面关于这些事实和推论的分类正确的是（ ）
A ①是事实，②③④是推论
B ②是事实，①③④是推论
C ③是事实，①②④是推论
D ④是事实，①②③是推论
2.如图所示，在 “探究运动和力的关系”实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离。结果记录在下表中。
接触面 小车受到的摩擦力大小 小车运动的距离s（单位：㎝）
毛巾 大 18.30
棉布 较大 26.83
木板 小
第三次实验中，小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格处。
（2）分析表中内容可知：平面越光滑，小车受到的 摩擦力就越 ，小车前进的距离就越 。
（3）根据实验结果推理可得：若接触面完全光滑，即水平方向不受外力作用，轨道足够长，小车将一直做 运动。可见，力不是使物体运动的原因，力是改变物体 的原因。