人教版 初中物理 八年级下册 第八章 运动和力 8.1牛顿第一定律 学案

/ 让教学更有效 精品学案 | 物理学科
【学习目标】
1. 能知道力对物体运动的影响
2. 能记住科学伟人对应的观点、事迹
3. 能记住牛顿第一定律的内容
4. 能掌握惯性的定义并且能用惯性解释生活现象
【自主学习】
一、实验：探究阻力对运动的影响
实验结论：由实验可以看出，去掉木板上的棉布，运动的小车所受的阻力减小，向前滑行的距离变大。
伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果运动的物体受到的阻力为0，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
知识补充：
亚里士多德：观点：力是维持物体运动的原因。理由：物体本身是静止的，如果要让其运动，就需要有力。
伽利略：观点：力是改变物体运动的原因。理由：运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力。
二、牛顿第一定律
牛顿总结并发展了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理规律：一切物体总保持 状态或 状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。这就是著名的牛顿第一定律（理想情况下的推理，无法通过实验验证）。
三、惯性
从牛顿第一定律可以知道，如果物体不受力的作用，原来静止的物体将一直保持静止状态，原来运动的物体将保持其速度沿直线一直运动下去。物体这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作 。因此，牛顿第一定律又被称为 。
注意：（1）惯性只与物体质量有关；（2）惯性越大越难改变这种运动状态；（3）质量越大，惯性越大。
关于惯性的错误描述：（1）受到惯性；（2）速度越大惯性越大；（3）惯性力；（4）由于惯性作用。
正确描述：（1）具有惯性；（2）利用惯性。
【例1】小冰为探究“运动与力的关系”，进行了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。
（1）为了使小车滑到水平面时的速度相同，实验时应让小车从同一斜面的同一 滑下。
（2）比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越 （选填“远”或“近”），说明小车运动的速度改变得越 （选填“快”或“慢”）。
（3）伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将在水平面上做 运动，说明运动的物体 力来维持（选填“需要”、“不需要”）。
（4）牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律，该定律也称为 定律，
该定律 （选填下列选项前的字母）。
A．能用实验直接验证。
B．不能用实验直接验证，所以不能确定这个定律是否正确。
C．是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的。
【例2】观察下面几幅图，对图中所示的情景，下列说法中正确的是（　　）
A．踢出去的足球会继续“飞行”，是因为受到了重力的作用
B．跳远时助跑可以提高成绩，是利用了身体的惯性
C．男孩水平用力推车但没推动，是因为他的推力小于车所受的阻力
D．蹦蹦杆跃到最高点时，速度为零，不受力
【例3】下列关于惯性的说法正确的是（　　）
A．司机驾车时系安全带可以减小惯性
B．高速公路严禁超速，是因为速度越大惯性越大
C．拍去被子上的灰尘是因为被子具有惯性
D．行驶中的公交车刹车时，站立的乘客身体会前倾，是由于人具有惯性的作用
【例4】2022年2月6日，中国女足以3比2逆转韩国队取胜，获得亚洲杯冠军。如图所示是女足队员王霜踢球时的情景，下列说法正确的是（　　）
A．踢出去的足球继续滚动，是因为足球还受到脚对它的作用力
B．踢出去的足球继续滚动，是因为受到了惯性力的作用
C．滚动的足球最终停下来，说明运动需要力来维持
D．踢球时，脚对球施加的力大小相等，其作用效果不一定相同
【例5】《中华人民共和国道路交通安全法》规定“机动车行驶时，驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带”。如图所示，系上安全带可防止由于惯性造成的伤害是（　　）
A．汽车突然启动时，司乘人员向前撞击车身
B．汽车突然启动时，司乘人员向后撞击车身
C．汽车突然刹车时，司乘人员向前撞击车身
D．汽车突然刹车时，司乘人员向后撞击车身
【例6】以下四种现象中，属于防止惯性带来的危害的是（　　）
A．跳远助跑 B．撞击锤柄
C．系安全带 D．旋转生、熟鸡蛋
【例7】关于惯性，下列说法中正确的是（　　）
A．静止的物体没有惯性 B．乘坐汽车要系安全带是利用惯性
C．太空中的物体没有惯性 D．跳远运动员起跳前先助跑是利用惯性
【例8】暑期的傍晚，小博在河边跑步锻炼身体，他运用所学物理知识解释了以下问题，其中错误的是（ ）
A．落叶虽轻随风飞扬，也具有惯性
B．停在河面的船只虽然没有运动，也有惯性
C．路上汽车的惯性比行人的惯性大
D．自己跑步时不能立即停止，是因为受到惯性的作用
【例9】如图所示的惯性现象及描述中，正确的是（　　）
A．匀速向右直行的车厢的光滑地板上，放着质量不同的两个小球（>），车厢足够长，当车突然加速时，两小球之间的距离变小
B．小球离开弹簧运动到最高点时，若一切外力消失，小球将会做匀速直线运动
C．运动员投出去的篮球在空中受到重力以及向前的推力
D．一辆运输液体货物的车，液体中有气泡，当车向右突然开动时，气泡将向右运动
【例10】有一架飞机沿水平方向向右做匀速直线运动，每隔1秒钟从飞机上放一小球，若不考虑空气阻力和风力的影响，当三个小球落至地面前，站在地面上的人看到这三个小球在空中的排列是（　　）
A． B． C． D．
【课后巩固】
1．关于几位物理学家的叙述，不正确的是（　 　）
A．哥白尼提出了“日心说”
B．爱因斯坦提出了“相对论”
C．牛顿通过实验直接得出了“牛顿第一定律”
D．伽利略通过理想实验发现了物体的运动不需要力来维持
2．下列情景中，物体的运动状态不发生改变的是（　 　）
A．绕地球转动的卫星 B．向斜上方抛出的铅球
C． 匀速转弯的汽车 D． 斜直线方向匀速运动的货物
3．2023年12月，中国羽毛球队在世界羽联年终总决赛中获得2金3银，成为全球羽坛焦点。关于羽毛球运动涉及的物理知识，下列说法正确的是（　 　）
A．运动员用球拍击打羽毛球时球拍不会发生形变
B．正在飞行的羽毛球如果外力消失，它将静止不动
C．击打羽毛球后羽毛球改变方向，说明力可以改变物体运动状态
D．羽毛球离开球拍后还能继续向前飞行一段时间，是由于它受到惯性作用
4．如图所示为掷出的实心球的运动轨迹，若球在最高点时所受的外力全部消失，实心球将（　 　）
A．保持静止状态
B．水平向右做匀速直线运动
C．向上做匀速直线运动
D．竖直向下做加速直线运动
5．2022年2月6日，中国女足在印度举行的女足亚洲杯决赛中3∶2力克韩国队夺得亚洲杯冠军，如图是王霜在比赛时的场景。下列关于足球比赛中涉及到的物理知识分析正确的是（　 　）
A．在空中向前飞跃的足球，若所有外力全部消失，足球将竖直向下运动
B．静止的足球仍然有惯性
C．踢出去的足球能在空中继续向前运动，是因为足球受到惯性的作用
D．运动员带球时要持续踢球，说明力是维持物体运动的原因
6．涪陵五中2024年春期校园足球联赛正在如火如荼地进行，小明观看比赛时，对比赛现象用物理知识进行了分析，其中错误的是（　 　）
A．踢出去的足球能继续飞行是由于受到惯性的作用
B．足球在空中飞行时，它的运动状态在不断改变
C．足球在空中飞行时，若所受的力全部消失，它将继续做匀速直线运动
D．足球在空中飞行时，受到的重力的施力物体是地球
7．如图所示是最新设计的无人机，前方配备一个摄像头，可以通过计算机远程控制它，能完成侦查、运输等多项任务，下列有关说法正确的是（　 　）
A．无人机在飞行侦查过程中相对于地面是静止的
B．无人机关闭发动机后螺旋桨旋转一会后停止是因为螺旋桨惯性消失
C．加速、减速的无人机运动状态一定改变
D．无人机由静止变为向上运动，无人机的惯性会减小
8．2019年4月28日，第55届世界乒乓球锦标赛单项赛在匈牙利结束，中国乒乓球队时隔八年再度包揽单项赛全部五枚金牌。如图是运动员在比赛中的场景，下列说法正确的是（　 　）
A．乒乓球离开球拍后不受外力
B．击球时，球和拍都会发生弹性形变
C．乒乓球离开球拍继续运动，是因为受到惯性的作用
D．球被水平击出后，若所受外力全部消失，球将立即竖直下落
9．下列有关牛顿第一定律的叙述正确的是（ 　）
A．牛顿第一定律是直接由实验得出的
B．力是维持物体运动状态的原因
C．牛顿第一定律是牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出来的一条重要规律
D．牛顿第一定律就是惯性
10．英国著名的科学家 ，总结了伽利略等科学家对“力和运动的关系”研究，指出“一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或 运动状态。”
11．雨滴如珠帘般落在雨伞上，当我们快速旋转雨伞时，伞上的雨滴会被甩出，这是因为雨滴具有 ；假设雨滴被甩出的瞬间，外力全部消失，雨滴将会做 运动。
12．意大利物理学家 通过“斜面实验”推翻了物体的运动需要力来维持的错误观点；后来英国物理学家
总结前人研究成果得出：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止或匀速直线运动状态。
13．运输液体货物的槽车，液体上有气泡，如图，当车向左开动时， 气泡将向 运动，其原因是 体（“液”/“气”）具有惯性比较 （“大”/“小”），原因是 。
14．小秋在探究“阻力对物体运动的影响”实验时，让小车从斜面的同一高度由静止滑下，观察小车沿不同材料的水平表面上滑行的距离，如图所示。
（1）根据实验现象，可以得出结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越 （选填“大”或“小”），在水平面上运动的距离越 （选填“远”或“近”）；
（2）推理：如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，它将保持 运动状态，可见，物体的运动
（填“需要”或“不需要”）力来维持。
15．小周为了探究“力与运动的关系”，设计了如图所示的实验。让同一小车从斜面滑到接触面分别为棉布、木板和玻璃的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。
①为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面、同一 静止滑下；
②比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越远，说明小车运动的速度改变得越 （选填“快”或“慢”）；
③如果小车在水平面上运动过程中，受到的阻力为零，则小车将保持 。
A．静止
B．匀速直线运动
C．静止或匀速直线运动
16．在“探究力和运动的关系”的实验中，让木块由静止开始沿斜面滑下，木块在3种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置。
（1）实验需要木块从同一斜面的同一高度开始下滑，目的是使小车到斜面底端的 相同；
（2）木块进入水平面后，在运动过程中受到水平方向 个力的作用；
（3）实验结论：平面越光滑，木块受到的阻力越小，速度减小得越 ；
（4）推论：如果木块在水平面受到的阻力为零，木块将 ；
（5）若要探究滑行距离与小车初速度的关系，应先后将小车从斜面上 处释放，比较小车在 ______ 面上滑行的路程长短（选填“同一粗糙”或“不同粗糙”）；
（6）牛顿第一定律是建立在 。
A．日常生活经验的基础上
B．科学家猜想的基础上
C．直接实验结果的基础上
D．实验和科学推理相结合的基础上
17．牛顿在探究“阻力对物体运动的影响”实验后，揭开了物体运动的规律，从而得出了“牛顿第一定律”。
（1）为使小车每次到达水平面时的速度相等，每次都要让小车从斜面上的 位置由静止开始下滑；
（2）分别选用毛巾、棉布和木板进行实验，目的是通过改变 _________________ 从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力；实验过程中，应将毛巾、棉布平整地铺在 段（选填“AB”或“BC”或“AC”）；
（3）由于受阻力作用小车在水平面上做减速运动，小车运动到D点时速度为v1，若所受外力突然消失，小车到达E点速度为v2，则两者的大小关系是v1 v2；
（4）牛顿曾说过，如果说我比别人看得更远些，那是因为我站在了巨人的肩膀上。这体现了牛顿谦逊的品质，但前人的研究确实对牛顿产生了启迪，其中的一位巨人就是伽利略，他400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉，伽利略之前观测到，钟摆来回摆动的高度是相同的，如图甲，他设想了这样一个实验：在左边一个固定的斜坡上滚下一个球，球又滚上右边不同坡度的斜坡，如果球没有受到摩擦阻力的作用，他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样，好像这个球“记住”了起始高度，经过进一步思考，伽利略推断，如果右边的斜坡变成平坦，球将会一直匀速滚动下去，如图乙，请回答：
（5）像科学家那样“进一步思考”：图丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置，他认为当斜坡倾角变小时，小球速度 （选填“减小快”、“减小慢”或“不变”）于是他大胆推测：当斜坡变成光滑而平坦时，球将做 运动；
（6）伽利略认为，球匀速滚动是球的“自然运动”状态，“自然运动”是球所具有的属性。在我们今天看来，球的这种属性称为 。
1．如图所示小车做变速直线运动时，车内悬挂的小球和杯中水面在某一瞬间的情况，其中符合物理规律的是（ ）
A． B． C． D．
2．水平路面上的一辆小车，其光滑表面足够长，甲球的质量小于乙球，两个小球和小车都以速度v向右做匀速直线运动，如图所示，当小车突然静止时，两个小球继续向右运动，则（　 　）
A．甲、乙两球的速度都越来越小 B．甲、乙两球的速度都不变
C．甲、乙两球的距离越来越小 D．甲、乙两球的距离越来越大
3．用细绳把金属球挂在向右匀速行驶的车厢内，如图所示。若细绳突然断开，则金属球掉落的位置是（　 　）
A．a 点
B．b 点
C．c 点
D．d 点
4．冰壶运动是冬奥会比赛项目之一，冰壶被运动员掷出后，在冰面上减速滑行到停下的过程中，冰壶的平均速度与冰壶被掷出时的速度成正比。若冰壶以的速度被掷出时，在冰面上滑行了8m，则冰壶以的速度被掷出，在冰面上滑行的距离可能为（　 　）
A．4m
B．8m
C．16m
D．32m
5．由图甲、乙或图丙、丁可知：小车运动状态变化的可能情况是 或 （请将两种可能的情况填写完整）得到上述结论是利用了木块和水都具有 的性质．
6．某同学在科技馆参观时发现这样一个展品，在水平轨道上有一列小火车，车厢顶部有两个孔P和Q，小火车在轨道上沿直线匀速运动，如图所示，当小火车即将经过“n”型框架的下方时，从P孔中竖直向上弹出火车一个小球。不计小球受到的空气阻力，弹出的小球上升到前进最高点时，小球速度 （会/不会）为零，小球的落点是方向 （P/Q），是因为 （小球/小火车）具有惯性，若在小球从P孔弹出的同时，火车突然向前加速，则小球的落点是 （P孔/P孔前方/P孔后方）。
7．如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至 A 点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在 A、B 两点间来回摆动。当小球摆到 B 点时， 同时假如所有力都消失， 则小球将 ， 其原理是 ；当小球从 B 点摆到 C 点，同时假如所有力都消失，此时小球将 _______________________。（选填“沿 CD 方向匀速运动”、“沿 CE 方向匀速运动”或“沿 CF 方向匀速运动”）
8．一密闭的玻璃管放在平板车上，玻璃管中装有水，管中留有一个小气泡。如图甲所示，当车向右启动时，气泡向
运动；如图乙所示，当向右做匀速直线运动的车碰到障碍物时，气泡向 运动。（两空均选填“左”或“右”）
9．从汉口开往北京的列车，晚上21:11开车，第二天早上7:21到达北京，两地间铁路线长1220km，列车全程运行的平均速度是 km/h．为庆祝这次提速，某乘务员买了一只绣球挂在正常行驶的车厢顶棚上，一乘客看见绣球突然向前方摆动，说明列车正在 ；若绣球突然向右侧摆动，说明列车正在 ；高速列车设计成子弹头形，主要目的是为了 ．
10．如图所示，A是用绳拴在车厢底部上的氢气球，B是用绳挂在车厢顶的金属球，开始时它们和车厢一起向右做匀速直线运动，若汽车突然做减速运动．则图中能够表示汽车做减速运动的情况是（　 　）
A． B．
C． D．
11．端午假日，小华随父母体验了一次快乐的乡村游。见到如图所示的一个老式风扇车，颇感兴趣，摇手摇杆产生的风，为什么能将从漏斗中漏下的谷粒与空壳分开呢？小华到家便进行了以下探究：
【自制器材】
（1）利用废旧塑料板制成条形漏斗，废旧塑料杯切去杯底并在杯壁裁出缺口；仿照老式风扇车，组装成如图甲所示的装置；
（2）选用质量 的砂砾模拟谷粒和空壳；
（3）裁剪快餐盒盖用于收集砂砾。
【进行实验】
（1）把快餐盒盖放在水平桌面上，将上述装置侧壁缺口朝下放在盒盖上方；
（2）取一小风扇正对进风口，再开启风扇并将砂砾倒入漏斗；
（3）待砂砾漏完，关闭风扇；
（4）观察盒盖上的砂砾，比较 。
【收集证据】实验结果如图乙所示，并记录在下表中：
【分析论证】
（1）由实验结果可知，在相同风速的作用下，质量较大的砂砾不容易被风吹远，其运动状态 发生改变（选填“容易”或“不容易”），即惯性较 （选填“大”或“小”）；
（2）由此也可以说明惯性的大小与物体的 有关。
【交流评估】为了使实验结论更科学，可以更换不同的物体或改变风速大小重复上述实验。
【拓展应用】
（1）如果使用风扇车来分离谷粒和空壳，则在图中 口可收集到饱满的谷粒（选填“A”或“B”）；
（2）如图丙所示，在无风的情况下，农场工人用铁锹将混合谷物斜向上抛洒出去，饱满的谷粒将落在离工人更
处（选填“近”或“远”），从而将谷粒与空壳分离。
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
二、牛顿第一定律：匀速直线运动 静止
三、惯性：惯性 惯性定律
【例1】（1）高度；（2）远 慢；（3）匀速直线 不需要；（4）惯性 C
【例2】B 【例3】D 【例4】D 【例5】C 【例6】C 【例7】D 【例8】D 【例9】D 【例10】B
课后巩固
基础练习
1. C 2. D 3. C 4. B 5. B 6. A 7. C 8. B 9. C
10. 牛顿 匀速直线
11. 惯性 匀速直线
12. 伽利略 牛顿
13. 左 液 大 液体的质量比气泡的质量大
14. （1）小 远；（2）匀速直线 不需要 15. 高度 慢 B
16. （1）速度；（2）2 (水平面的阻力和空气阻力)；（3）慢；（4）匀速直线运动；（5）不同 同一粗糙；（6）D
17. （1）相同；（2）接触面的粗糙程度 BC；（3）=（等于），（5）减小慢 匀速直线；（6）惯性
能力提升
1. D 2. B 3. B 4. D
5. 向右减速 向左加速 保持原来运动状态不变（不能填“惯性”）
6. 不会 P 小球 P孔后方
7. 静止 牛顿第一定律 沿CD方向匀速运动
8. 右 左
9. 120 刹车（减速） 向左拐弯 减小空气阻力
10. C
11. 【自制器材】（2）不同；
【进行试验】（4）水平运动的距离；
【分析论证】（1）不容易 大；（2）质量；
【拓展应用】（1）B；（2）远
21世纪教育网(www.21cnjy.com)