7.1科学探究：牛顿第一定律第1课时牛顿第一定律 课件 (共27张PPT) 2023-2024学年度沪科版物理八年级全一册

(共27张PPT)
7.1科学探究：牛顿第一定律
第1课时 牛顿第一定律
八下 物理
沪科版
新课引入
思考
环青海湖国际公路自行车赛中，车手用力蹬车，自行车运动；
不蹬，车会马上停下来吗？
运动需要力来维持吗？
1.体会亚里士多德与伽利略的思想冲突，会通过实验探究阻力对运动的影响；
2.理解牛顿第一定律的含义。
重点
学习目标
一、阻力对物体运动的影响
新知学习
亚里士多德提出：
力是维持物体运动状态的原因
(没有力的作用，物体就不能运动)
事实上这个规律我们前人早已经发现
运动的物体之所以停下来，是因为受到了阻力的作用。
伽利略通过理想实验认为：物体的运动不需要力来维持，运动物体如果不受其它力的作用，其运动会是匀速的，而且将会永远运动下去。
伽利略对亚里士多德的观点提出了怀疑，他在实验的基础上，经过推理后反驳了亚里士多德的观点。
伽利略理想斜面实验
VS
亚里士多德
伽 利 略
运动要靠力来维持
运动不需要力来维持
伽利略的观点与亚里士多德的观点彼此矛盾，究竟谁更合理、更科学 让我们一起动手、动脑来探究论证吧。
实 验 1
运动物体如果不受其他物体的影响，会一直运动下去吗？
探究物体的运动是否需要力维持
以小车为例，尽量减小力对小车运动的影响，看小车运动的情况。
实验设计思路 :
相同条件：
相同的小车、小车开始运动速度相同
（同一斜面、从同一高度静止开始下滑）
表面不同即阻力不同
不同条件：
提出问题
设计实验与制定计划
让小车从斜面上同一高度滑下，逐渐减小水平面的粗糙程度，观察小车在平面上运动的距离
实验器材：
斜面、粗糙程度不同的水平面、小车、刻度尺
实验步骤：
进行实验与收集证据
实验视频 :
实验次数 表面材料 阻力大小 滑行距离 速度变化快慢
1 毛巾
2 棉布
3 木板
实验数据：
最大
较大
较小
最快
较快
较慢
较长
最长
最短
仔细观察实验记录表，比较三次实验的距离你能发现什么规律？
思考
在其他条件相同时，平面越光滑，小车受到的摩擦力越 ，小车前进的距离越 。影响小车滑行距离的主要因素________。
小
长
分析与论证
越来越小
越来越长
1. 分析比较表中内容可知:
摩擦力
①阻力越小，运动距离 ，速度改变 。
②阻力为0（水平方向不受力作用），运动速度 。
因此，如果平面足够光滑（完全没有摩擦阻力），小车将会一直运动下去。
越长
越慢
研究方法：实验加推理
2.假如平面足够光滑（完全没有摩擦阻力），小车的运动情况会怎样呢？
不改变
3.你现在能说出亚里士多德的观点和伽利略的观点谁正确吗？
伽利略的观点正确, 力不是维持物体运动的原因
小车
实验
在其他条件相同时，平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车前进的距离越长
如果运动物体受到的阻力为0，小车将永远运动下去
科学猜想
生活、经验
静止的物体如果不受力，物体将一直处于静止
一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态
科学推论
【例题1】小华用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。他在水平台面上分别铺上材料不同的物体，让同一小车从同一斜面上的相同高度由静止滑下，在小车停下的位置分别作上标记a、b、c。
（1）实验中让同一小车从同一斜面的相同高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时的 相同。
（2）让小车从斜面上滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的重力和 力相平衡，其作用效果相互抵消，相当于小车只受水平方向上的 力作用。
（3）实验中通过改变 ___来改变小车所受的阻力大小。
速度
支持
摩擦
水平面的粗糙程度
（4）若水平台面上铺的物体分别是毛巾、木板、棉布，则标记c位置是小车在 表面运动时停下的位置。
（5）由实验现象可以得出结论：水平面粗糙程度越小，小车运动的距离越 ；由此说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 。
（6）对上述实验进行分析并进一步推理:运动的物体在没有受到阻力的作用时，将 _____ 。
（7）上述探究实验中用到的科学研究方法有 、______ 和 。
（8）本实验为 定律提供了实验支持。
木板
远
慢
以恒定不变的速度运动下去
控制变量法
转换法
实验推理法
牛顿第一
伽利略否定了亚里士多德关于力是维持物体运动的错误结论。
①1632年伽利略在实验结论的基础上又进行了推理：
水平表面越光滑，钢球滚动时受到的阻力越小，通过的距离越长，速度减小得越慢。
结 论 ：如果运动物体受到的阻力为零，速度就不会减小，它将永远运动下去。
进一步推理
由伽利略的结论可知： 力不是维持物体运动的原因。
二、牛顿第一定律
②1644年法国物理学家笛卡儿补充了伽利略的结论，提出：
如果运动物体不受到任何力的作用，它不会向左、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀速运动。
勒内·笛卡尔，1596年3月31日生于法国笛卡尔，法国哲学家、数学家、物理学家。他对现代数学的发展做出了重要的贡献，因将几何坐标体系公式化而被认为是解析几何之父。
③1687年物理学家牛顿分析类似实验，总结伽利略等人的研究成果，得出牛顿第一定律。
1687年，牛顿在笛卡尔、伽利略等人工作的基础上，撰写《自然哲学的数学原理》，摆脱旧观念的束缚，把惯性定律作为第一原理正式提了出来：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外力迫使它改变这种状态为止。他提出了保持匀速直线运动和静止状态是物体的固有属性的观点。
水平表面越光滑，小车运动时受到的阻力越小，通过的距离越长，速度减小得越慢。
科学真理的产生不是一蹴而就的，需要不断反思、不断实验、不断改进。
伽利略
笛卡尔
牛顿
归纳
一切物体在没有受外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态
牛顿第一定律的内容：
牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，用推理的方法概括出来的。不能用实验直接证明。
理 解：
1.“一切”适用于所有物体.
2.“没有受外力作用”是定律成立的条件.
3.“总保持”指物体在不受外力时，只有保持静止或匀速直线运动两种可能，要改变这种状态，物体必须受力的作用.
4.“或”指物体不受力时，原来静止的总保持静止，原来运动的就总保持原来的速度和方向做匀速直线运动。两种状态必有其一，不同时存在。
正在运动的物体，如果它所受的外力同时消失， 那么这物体将( )
A. 立即停止 B. 先慢下来，然后停止
C. 做变速直线运动 D. 做匀速直线运动
针对训练
D
牛顿第一定律
探究物体的运动是否需要力维持
摩擦阻力越小，物体运动的距离越大。
牛顿第一定律
一切物体在没有受外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态
牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上推理概括出来的
力是改变物体运动状态的原因
课堂小结
1．如图所示，滑板车在沿水平方向运动时，如果人不再用脚蹬地，它最终就会停下来，以下说法正确的是(　　)
A．滑板车没有力就不能运动
B．滑板车的运动需要力的维持
C．阻力改变了滑板车的运动状态
D．以上说法都不正确
C
随堂练习
2．在学习牛顿第一定律的时候，我们做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是(　　)
A．每次实验时，小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
B．实验中运动的小车会停下来，说明力能改变物体的运动状态
C．实验表明，小车受到的摩擦力越小，运动的距离越近
D．根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律
B
3.静止在斜坡上的汽车，若受到的一切力突然同时消失，那么
它将( )
A、静止　　　　　　　　 B、慢慢地斜坡上滚下
C、做匀速直线运动　　　 D、改变运动状态
A
4.[新考法·科学推理](2023温州)将小球竖直向上抛出后，每隔0.1秒的位置如图所示．假设小球运动至甲处时，所受所有外力都消失，则推测小球从甲处开始，其运动情况及每隔0.1秒的位置正确的是(　　)
B
用手推着一本书在桌面上运动，手离开书后，书立刻停了下来。能否由此认为力是维持物体运动的原因？
书之所以停下来，是因为摩擦力的作用。如果没有摩擦力的作用，手离开书后，书会继续运动。所以，力改变了物体的运动状态，而不是维持物体的运动。
想想议议