【新教材】教科版8.1 牛顿第一定律 惯性 学案 及 答案

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【学习目标】
1.掌握牛顿第一定律的内涵及其重要性，明确该定律并非基于实验验证，而是基于丰富的经验事实，通过逻辑推理和理论概括所形成的。
2.理解惯性的概念，认识到所有物体均具有惯性属性，并能运用惯性原理阐释日常生活中的相关现象。
3.通过实验研究阻力对物体运动状态的影响，以培养观察、分析、归纳、总结以及逻辑推理的科学探究能力。
4.体验科学探究的过程与方法，认识到科学知识的普遍性与实用性，从而激发对物理学学习的热情。
重点
1.研究阻力对物体运动状态的影响，深入理解牛顿第一定律。
2.掌握惯性概念，并能运用惯性原理阐释相关物理现象。
难点
1.对牛顿第一定律中“所有物体在不受到外力作用时”条件的阐释，以及“始终维持静止状态或匀速直线运动状态”的理解。
2.对惯性现象的阐释，明确区分惯性与力的概念。
【自主学习】
1.力的作用效果： 、 。
2.如果运动的物体不受力，物体将会 。
3.牛顿第一定律： 。
4.惯性：
（1）定义： 的性质叫惯性。
（2）说明：惯性是物体的一种 。一切物体在任何情况下都有惯性，惯性大小只与物体的 有关，其关系是 ，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等 （选填“有”“无”）关。
5.惯性与惯性定律的区别：
A.惯性是物体本身的一种 ，而惯性定律是物体不受力时遵循的 。
B.任何物体在任何情况下都有 （即不管物体受不受力、受平衡力还是非平衡力），物体受非平衡力时，惯性表现为“阻碍”运动状态的变化。
【合作探究】
（一）设计实验、制定计划
A.本实验的实验思路是什么？
B.本实验在选择器材和操作方面都需要注意的事项是什么？
C.为什么每次实验都要使小车从斜面的同一高度自由滑下？
D.本实验运用到的方法是： 。
【步骤】
1.让 ，滑到铺有 的平面上，观察滑块前进的距离S1。
2.让小车从斜面顶端自由滑下，滑到铺有 的平面上，观察滑块前进的距离S2。
3.让小车从斜面顶端自由滑下，滑到木板表面上，观察滑块前进的距离S3。
4. 。
。
（二）进行实验、收集证据
“兴星”物理小组的同学们根据设计的实验进行操作，如图所示。
将实验证据填入下表：
水平 接触面 小车在水平面受到 的阻力大小 小车在水平面 运动的距离 运动 时间 速度变 化快慢
1 毛巾
2 棉布
3 木板
推理想象
（三）分析论证
写出本实验得到的结论和推论
结论： 。
推论： 。
（四）评估、交流与合作
A.本实验若是小车依次在木板、棉布、毛巾表面依次前进，能否完成实验？为什么？
B.本实验要求小车到达平面时的初速度相同，请你分析原因？
【操作1】书和橡皮一起运动，使书突然停止运动。
【现象1】橡皮要保持原来的 状态，会向前倾倒。
【结论1】这说明物体具有保持原来 状态的性质。
【操作2】钢笔帽放在纸条上，用铅笔猛击纸条。
【现象2】钢笔帽会保持 状态
【结论2】说明物体有保持原来 状态的性质。
【结论】可见物体有保持自身原有的 或 的性质。
我们把物体的这种性质叫做惯性。事实上，这也是 的内容，因此牛顿第一定律也称 。
【归纳整理】
【课堂练习】
1.小东和妈妈周末乘车到郊外去游玩，下列有关惯性的说法正确的是（　　）
A.小东和妈妈都系上安全带，是为了减小汽车行驶中人的惯性
B.汽车紧急刹车时，小东向前倾，是由于受到惯性力的作用
C.驾驶员松开油门后，汽车仍向前滑行了一段距离，是由于汽车具有惯性
D.高速公路严禁超速，是因为汽车速度越大，惯性越大
2.关于牛顿第一定律和惯性，下列说法错误的是（　　）
A.牛顿第一定律不可能用实验直接验证
B.牛顿第一定律是公认的物理学基本定律之一
C.撞击锤柄下端使锤头套紧在锤柄上，是利用锤头的惯性
D.环绕火星运行的“天问一号”探测器中的物体没有惯性
3.小金在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段，最终冲过终点线。以下关于惯性的说法正确的是（　　）
A.小金加速跑时的惯性比减速跑时大 B.小金冲过终点线，停下来时没有惯性
C.小金整个跑步过程惯性大小不变 D.小金在加速、减速等运动状态改变时才有惯性
4.让滑块从斜面滑下，逐渐减小水平面的粗糙程度，测量滑块在水平面上的运动距离，探究“运动物体如果不受其他物体的作用，会一直运动下去吗”。下列做法能获得结论的是（　　）
A.坚持不懈进行多次实验探究 B.改进实验装置进行实验探究
C.调整实验方案进行实验探究 D.在实验基础上进行合理推理
5.如图是人们采用撞击锤柄下端的方法使松动的锤头紧紧套在锤柄上的情景，这主要是利用了下列哪一个物体有惯性（　　）。
A.凳子 B.手 C.锤柄 D.锤头
6.下列叙述正确的是（　　）。
A.宇航员从地球到太空，惯性会发生变化
B.我国C919大型运输机在空投物资时，应在目的地正上方进行空投
C.做圆周运动的物体，当它所受外力同时消失，物体将停止运动
D.乘坐轿车时必须要系上安全带，是为了防止惯性带来的危害
7.关于惯性，下列说法正确的是（　　）
A.跳远时助跑是为了增大惯性
B.物体只有受到力的作用时才具有惯性
C.为了防止惯性带来的危害，驾车时必须系好安全带
D.人造卫星绕地球运行时没有惯性
8.“五一”期间，小华同父母从成都乘坐动车去古城西安。动车在某平直路段匀速行驶，小华将一苹果竖直向上抛到一定高度（未到达车厢天花板，且抛出前后手的位置相对座椅不变），则苹果落下的位置应是（　　）
A.手中 B.手的后方
C.手的前方 D.以上情况都有可能
【课后巩固】
考点1：牛顿第一定律
1. 实验探究：推断物体在不受力时的运动
(1)每次实验小车都从同一斜面的 滑下，这样做的目的是
。
(2)实验得出得结论：在同样条件下，水平面越 ，小车受到的阻力 ，它的速度减小得就 ，它前进的距离就 ，它运动的时间也就 。
(3)伽利略的推论是：在理想情况下，如果水平表面绝对光滑，物体受到的阻力为 ，它的速度将不会 ，物体将 。
2．物体的运动需要力来维持吗？这个问题曾经困扰人们很长时间。其实，利用如图所示的实验装置做实验，然后经过合理的推理，我们就可以回答这个问题。要确保实验成功，下列关于三次实验的一些描述错误的是( )
A．所用的斜面是相同的 B．所用的小车是相同的
C．水平面的粗糙程度是不同的 D．小车从斜面出发的高度不同
3．正在水平面上滚动的小球，如果它受到的外力同时消失，那么它将( )
A．立即停下来 B．慢慢停下来
C．做匀速直线运动 D．改变运动方向
4. 牛顿第一定律从本质上说明了( )
A. 力是维持物体运动的原因 B. 力是使物体运动的原因
C. 力是使物体运动状态改变的原因 D. 力是使物体运动速度不变的原因
考点2：惯性
1．关于惯性的下列说法中正确的是( )
A．物体保持原有运动状态不改变的性质叫惯性
B．物体不受外力作用时才有惯性
C．物体静止时有惯性，一开始运动，不再保持原有的运动状态，也就失去了惯性
D．物体静止时没有惯性，只有始终保持运动状态才有惯性
2．运动员50m冲刺，跑到终点时，不能立即停下来，这是因为运动员( )
A．受到惯性力的作用 B．受到摩擦力的作用
C．惯性力大于阻力 D．具有惯性
3．下列关于惯性的说法正确的是( )
A．航天员在空间站会失去惯性
B．利用惯性可将衣服上的灰尘拍掉
C．驾驶员系安全带是为了减小惯性
D．高速行驶的火车不容易停下来，说明速度越大惯性越大
4．物理知识渗透于我们的生活，以下关于汽车交通安全警示语中与惯性无关的是( )
A．保持车距 B．雨天路滑，减速慢行
C．行车时系好安全带 D．禁止逆行
5．今年五一假期，小欣一家开车到开化钱江源游玩。下列是小欣对游玩场景的描写，其中符合科学道理的是( )
A．早上冲出家门，由于受到惯性的作用，跑到车边很难停下
B．上车后系上安全带可以减小行车时的惯性，从而减少意外伤害
C．上山过程中惯性越来越大，导致爬山越来越慢
D．爬上山顶抛出太阳帽，太阳帽离手前后惯性不变
6．大雪过后，往往给车辆和行人出行造成了极大的不便，交通部门提醒大家“雪天路滑，请注意交通安全！”下列关于冰雪道路的说法错误的是( )
A．“雪天路滑”是指下雪后物体与地面间的接触面变光滑了
B．同一车辆在冰雪地面上行驶比在没有冰雪的路面上行驶惯性大一些
C．冰雪地面行车必须慢速驾驶，主要是为了防止由于惯性带来的危险
D．人在冰雪地面行走时容易摔倒，其原因与惯性有关
7．沾上灰尘的衣服，用手轻轻拍打几下，就干净多了。小欣用下面的四句话解释了这一过程：①灰尘与衣服分离落向地而，衣服便干净了。②一手拿着沾有灰尘的衣服，用另一只手轻轻拍打。③灰尘由于具有惯性，继续保持原来的静止状态。④衣服受力后运动状态发生改变，由静止运动起来。这四句话最合理的排列顺序是( )
A．②③④① B．②③①④ C．②④①③ D．②④③①
8．如图所示，跳水运动员在向下压跳板的过程中，压跳板的力的作用效果是使跳板发生＿＿＿。跳板弹起的过程中，跳板推运动员的力的作用效果是使运动员的＿＿＿＿＿＿发生改变。运动员离开跳板后，仍会向上运动是由于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
9．如图所示，在溜冰场上，甲推乙，结果甲、乙同时向相反的方向运动，这一现象说明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；两人不能马上停下来，而是继续运动一段距离，这是由于＿＿＿＿＿＿＿＿。
1. 惯性在日常生活和生产中有利也有害，下列现象中惯性有害的是（ ）
A. 锤头松了，把锤柄在地面上撞击几下，锤头就紧紧的套在锤柄上
B. 汽车刹车时，站在车内的人向前倾倒
C. 往锅炉内填煤时，不用铲子送进炉灶内，煤就随着铲子运动的方向进入灶内
D. 拍打衣服可以去掉衣服上的灰尘
2．如图所示，甲、乙两位同学坐在向左匀速行驶的列车上，在他们之间的匀速行驶的水平桌面上有一个静止的鸡蛋。如果列车突然刹车，则桌上的鸡蛋( )
A．向甲滚动 B．向乙滚动 C．静止不动 D．在原地转动
3．一杯水放在做直线运动的列车内的水平桌面上，如果水面情形如图所示，则列车的运动状态可能是( )
A．列车向左匀速运动 B．列车向右匀速运动
C．列车向左运动时突然刹车 D．列车向右运动时突然刹车
第2题图 第3题图 第4题图 第5题图
4. 安全带是司机的生命保护神,据科学数据统计表明,在驾车行驶时,尤其在高速驾驶过程中出现紧急情况、事故导致紧急刹车时,只要司机正确使用安全带,可以大大减轻甚至避免造成人身伤害。如图为紧急刹车时不系安全带和系安全带的情况,下列说法正确的是( )
A.安全带可以大大减小人的惯性,以致驾驶员不会向前甩出
B.安全带向后的拉力改变人因为惯性继续向前的运动状态,从而避免了危险
C.安全带向后的拉力克服了人的惯性,避免了驾驶员向前甩出
D.汽车的速度越大,急刹车时人的惯性越大
5. 小欣同学放学回家的路上，脚被石块绊了一下，身子向前跌倒（图甲）；过了一会不小心脚踩到一块西瓜皮，身子向后摔倒（图乙），对这两种情景，下列解释合理的是（ ）
A. 二者脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来运动状态
B. 二者上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
C. 前者上身的运动状态改变，而脚由于惯 性仍保持原来运动状态；后者脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来运动状态
D. 前者脚的运动状态改变，而上身由于惯性仍保持原来运动状态；后者上身的运动状态改变，而脚由于惯性仍保持原来运动状态
6. 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,细线恰好断开，则小球将（ ）
A. 在B 点保持静止 B. 沿BE 方向运动
C. 沿BC 方向运动 D. 沿BD 方向运动
7. 如图所示是一个演示物体具有惯性的实验装置，其中有扣 子、卡片、瓶子。写出整个实验过程中，你观察到的两个物理现象及其对应的物理知识。
(1)物理现象： 。
物理知识： 。
(2)物理现象： 。
物理知识： 。
8. 如图(a) 所示，木块与小车一起做匀速直线运动，当小车的运动状态发生变化时，木块的状态如图 (b) 所示。把木块换成盛有水的烧杯，重复上述过程，烧杯中水面的状态分别如图 (c)和(d) 所示。
由图(a)、(b)或图(c)、(d)可知：小车运动状态变化的可能情况是 。
( 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
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
【自主学习】
1.力可以使物体发生形变；力可以改变物体的运动状态
2.保持原来的运动状态（如果原来是匀速直线运动则继续匀速直线运动，如果原来是变速运动则以不受力瞬间的速度做匀速直线运动 ）
3.总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
4.物体保持原来运动状态不变；固有属性；质量；质量越大，惯性越大；无
5.固有属性；运动规律；惯性
【合作探究】
探究点一
（一）设计实验、制定计划
A. 实验思路：让小车从同一斜面的同一高度由静止下滑，使其到达水平面时的初速度相同，然后在不同粗糙程度的水平面上运动，观察小车在不同阻力作用下运动的距离，进而推断物体不受力时的运动状态。
B. 选择器材注意事项：相同的斜面、粗糙程度不同的平面
C. 每次实验都使小车从斜面的同一高度自由滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的初速度。
D. 控制变量法、科学推理法
【步骤】
小车从斜面顶端自由滑下；毛巾的平面上；棉布；比较小车在不同水平面上运动的距离、时间和速度变化快慢，并进行分析推理。
（二）进行实验、收集证据
水平接触面 小车在水平面受到的阻力大小 小车在水平面运动的距离 运动时间 速度变化快慢
1 毛巾 大 短 短 快
2 棉布 较小 较长 较长 较慢
3 木板 最小 最长 最长 最慢
推理想象 绝对光滑水平面 0 无限长 无限长 不变
（三）分析论证
结论：在同样条件下，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，它的速度减小得越慢，它前进的距离就越长，运动时间也越长。
推论：在理想情况下，如果水平表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，它的速度将不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去（做匀速直线运动）。
（四）评估、交流与合作
A. 不能完成实验。因为如果小车依次在木板、棉布、毛巾表面依次前进，所受阻力越来越多，不便于推断物体不受力时的运动情况。
B. 小车到达平面时的初速度相同，才能保证在探究阻力对物体运动状态影响时，只改变阻力这一个变量，避免初速度不同对实验结果产生干扰，使实验结果更具科学性和说服力。
探究点二
运动状态；运动状态；静止状态；静止状态；静止状态；匀速直线运动状态；牛顿第一定律的内容；惯性定律。
【课堂练习】
1.C 2.D 3.C 4.D 5.D 6.D 7.C 8.A
【课后巩固】
基础练习
1.同一高度；使小车到达水平面时的初速度相同；光滑；越小；越慢；越长；越长；零；减小；做匀速直线运动
2.D 3.C 4.C
考点 2：惯性
1.A 2.D 3.B 4.D 5.D 6.B 7.D
8.形变；运动状态；惯性
9.力的作用是相互的；惯性
能力提升
1.B 2.A 3.D 4.B 5.A 6.B
7.物理现象：卡片被弹出时，扣子落入瓶子中。物理知识：扣子具有惯性，要保持原来的静止状态。
物理现象：卡片被弹出。物理知识：力可以改变物体的运动状态。
8.向左加速或向右减速；惯性
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