《8.1牛顿第一定律》(含易错点分析)第一课时导学案-八下物理人教版(含答案)

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名称 《8.1牛顿第一定律》(含易错点分析)第一课时导学案-八下物理人教版(含答案)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2026-03-13 00:00:00

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文档简介

《8.1 牛顿第一定律》第一课时导学案
【学习目标】
序号 学习目标 达成标准 目标层级
1 通过实验,确认阻力对物体运动的影响 能说出阻力越小,物体运动得越远,速度减小得越慢 理解
2 经历建立牛顿第一定律的科学推理过程 能根据实验现象推理出“如果物体不受力,将做匀速直线运动” 应用
3 理解牛顿第一定律的内容和含义 能准确说出牛顿第一定律的内容,知道它的适用条件 识记
学习重点:阻力对物体运动的影响;牛顿第一定律的理解
学习难点:科学推理方法的体验;理解“力不是维持物体运动的原因”
【课前预习任务单】(课前独立完成,约8分钟)
任务一:生活中的运动和力
观察生活,思考问题:
生活经验回顾:
当我们骑自行车时,如果不再蹬车,自行车最终会怎样?________
在水平桌面上推一个木块,撤去推力后,木块会怎样?_______
踢出去的足球,在草地上滚动时,最终会怎样?________
深度思考:
两千多年前,古希腊哲学家亚里士多德观察这些现象后认为:力是维持物体运动的原因。意思是:物体要运动,就必须有力作用;没有力的作用,物体就会停止运动。
你认为亚里士多德的观点正确吗?________
请说明你的理由:________________________
我的猜想:如果没有阻力(比如在完全没有摩擦的真空中),运动的物体会怎样?________物体会不会永远运动下去?________
我的疑问:预习后我还想知道:________________________
【课堂合作探究】(课中小组合作,约30分钟)
探究点一:阻力对物体运动的影响(约15分钟)
问题链引导:
实验目的:
我们想研究________对物体运动的影响。
需要改变的量是:________需要观察的量是:________
设计实验:
活动一:讨论实验方案
问题1:如何让小车在水平面上开始运动时速度相同?
方法:让小车从斜面的________高度,由________滑下。
原因:保证小车到达水平面时的________相同。
问题2:如何改变阻力大小?
方法:在水平木板上铺上________不同的材料。我们可以选择的材料有:________、________、________。
问题3:如何比较阻力对运动的影响?
方法:比较小车在水平面上________的远近。小车运动的距离越远,说明阻力对运动的影响越________(大/小)。
进行实验:
活动二:分组实验
实验器材:斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺
实验步骤:
1.将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面同一高度由静止滑下,用刻度尺测量小车在毛巾上滑行的距离,记录在表格中。
2.将棉布铺在水平木板上,重复步骤1。
3.将木板表面直接使用(不铺任何材料),重复步骤
实验记录:
表面情况 阻力大小(大/中/小) 小车运动的距离s/cm
毛巾
棉布
木板
分析现象:
活动三:数据分析
问题1:小车在哪种表面上运动得最远?________
问题2:小车在哪种表面上运动得最近?________
问题3:毛巾表面阻力最________,小车运动距离最________。
问题4:木板表面阻力最________,小车运动距离最________。
初步结论:平面越光滑,小车受到的阻力越________,小车运动的距离越________。这说明:小车受到的阻力越小,速度减小得越________。
科学推理:
活动四:理想化推理
问题1:如果表面更光滑,比如用玻璃板,小车会运动得________。
问题2:如果表面绝对光滑,完全没有阻力,小车会怎样?
推理:小车受到的阻力为________,速度将________(减小/不变/增大)。
结论:如果运动物体不受力,它将做________。
思维进阶:亚里士多德认为:力是________物体运动的原因。
伽利略通过实验和推理发现:力是________物体运动状态的原因。
哪种观点正确?________
针对性练习(一)
例1:在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,分别在毛巾、棉布、木板表面运动,最终静止的位置如图所示。请回答:
(1)实验中让小车从同一高度滑下的目的是:________。
(2)实验中通过观察________来比较阻力对运动的影响。
(3)由实验现象可得出结论:平面越光滑,小车运动的距离越________,说明小车受到的阻力越________,速度减小得越________。
(4)推理:如果水平面绝对光滑,小车将________。
【解题思路】
(1)控制变量法的应用:要研究阻力对运动的影响,必须控制小车到达水平面时的速度相同,所以要从同一高度滑下。
(2)阻力对运动的影响表现为小车运动的距离远近,距离越远说明阻力影响越小。
(3)毛巾阻力最大,距离最短;木板阻力最小,距离最长。
(4)阻力越小,距离越远,推理到阻力为0时,距离无限远,即做匀速直线运动。
【答案】
(1)使小车到达水平面时的速度相同
(2)小车运动的距离
(3)远;小;慢
(4)做匀速直线运动
【易错提醒】
不能认为“从同一高度滑下”是为了让小车获得相同的动能或惯性,科学的说法是“获得相同的速度”。实验结论的表述要准确:“平面越光滑”是对条件的描述,“小车运动的距离越远”是现象,“受到的阻力越小,速度减小得越慢”是本质。
探究点二:牛顿第一定律的建立(约15分钟)
问题链引导:
科学家的探索:
活动一:了解科学史伽利略的理想实验:
伽利略通过斜面实验发现:当小球从一个斜面的同一高度滚下,无论另一个斜面的坡度如何,小球都会上升到________高度。
如果另一个斜面是水平的,小球为了上升到原来的高度,会________。
笛卡尔的补充:如果运动物体不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动方向也不变,即做________。
牛顿的总结:牛顿在总结前人研究成果的基础上,提出了著名的牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持________状态或________状态。
深入理解定律:
活动二:逐词解读
关键词 含义理解
一切物体 说明定律适用于________(所有物体/部分物体),不是特殊现象
没有受到力的作用 包含两种情况:一是物体________受到任何力的作用(理想情况);二是物体在________不受力,则该方向上符合定律
或 表示物体原来________的保持匀速直线运动,原来________的保持静止
总保持 说明物体的这种性质是________的,不需要外力维持
理解误区辨析:
活动三:牛顿第一定律能通过实验验证吗?
问题1:在现实生活中,能不能找到一个完全不受力的物体?________
问题2:既然不能,牛顿第一定律是怎么得出来的?________
问题3:这个定律正确吗?为什么我们相信它?________
结论:牛顿第一定律________(是/不是)直接由实验得出的。
它是通过________和________得出的理想化规律。
虽然无法直接验证,但它的推论与事实相符,所以是正确的。
“力与运动”关系的重新认识:
活动四:辨析两种观点
观点 代表人物 是否正确 理由
力是维持物体运动的原因 亚里士多德 ________ 撤去推力后物体还会运动一段距离
力是改变物体运动状态的原因 伽利略、牛顿 ________ 力能使静止的运动,运动的静止,或改变方向
总结:________不是维持物体运动的原因,而是________物体运动状态的原因。
针对性练习(二)
例2:关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A. 牛顿第一定律是可以通过实验直接证明的
B. 验证牛顿第一定律的实验做不出来,因此不能肯定这个定律是否正确
C. 牛顿第一定律是在大量实验的基础上通过分析推理而获得的
D. 物体保持静止或匀速直线运动状态,叫做牛顿第一定律
【解题思路】
A:错误。牛顿第一定律描述的是一种理想情况,无法通过实验直接证明。B:错误。虽然无法直接验证,但通过实验推理得出的结论与事实相符,定律是正确的。C:正确。牛顿第一定律是在伽利略等人实验的基础上,通过科学推理得出的。D:错误。牛顿第一定律是描述物体在不受力时的运动规律,不是对运动状态的定义。
【答案】 C
【易错提醒】
牛顿第一定律不是实验定律,而是理想化规律。不能说“验证牛顿第一定律的实验做不出来,所以定律可能不正确”,这种说法否定了科学推理的价值。“物体保持静止或匀速直线运动状态”是定律的内容,但不能说这种状态“叫做”牛顿第一定律。
例3:如图所示,小球从A点由静止释放,沿光滑斜面滚下,到达B点后继续在水平面上运动。若水平面也光滑,则小球在水平面上的运动情况是( )
A. 速度越来越快
B. 速度越来越慢
C. 保持匀速直线运动
D. 立即停止
【解题思路】
斜面光滑,小球从A点滚下,到达B点时具有了一定的速度。水平面也光滑,意味着小球在水平面上运动时不受阻力。根据牛顿第一定律,物体在不受力时,将保持匀速直线运动状态。所以小球将以到达B点时的速度做匀速直线运动。
【答案】 C
【方法总结】
判断物体在不受力时的运动情况,要看物体原来的运动状态。如果原来静止,则保持静止;如果原来运动,则保持匀速直线运动。
【易错辨析】——避开命题陷阱
陷阱1:牛顿第一定律是实验定律吗?
错误认识:牛顿第一定律是通过实验直接得出的。
正确理解:牛顿第一定律是在实验基础上,通过科学推理得出的理想化规律,无法直接用实验验证。
陷阱2:物体运动需要力来维持吗?
错误认识:物体要运动,就必须有力作用。
正确理解:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。物体不受力时,将保持静止或匀速直线运动。
陷阱3:牛顿第一定律中的“没有受到力的作用”包括哪些情况?
错误认识:只有物体完全不受力时才成立。
正确理解:包括两种情况:一是物体确实不受任何力(理想情况);二是物体在某一方向上不受力,则该方向上符合定律;另外,物体受到的合力为零时,也可以等效为不受力。
陷阱4:牛顿第一定律适用于什么范围?
错误认识:只适用于部分物体。
正确理解:定律中的“一切物体”说明它适用于所有物体,具有普遍性。
陷阱5:物体静止时,牛顿第一定律还成立吗?
错误认识:牛顿第一定律只适用于运动的物体。
正确理解:牛顿第一定律包括两种情况:静止和匀速直线运动。静止的物体在没有受到力时,将保持静止。
【当堂检测】——看看你掌握了多少
A组:基础过关(每题2分,共6分)
1. 在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,让小车从斜面的________高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的________相同。
2. 伽利略通过理想实验发现:运动物体如果不受其他力的作用,将会________。牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了著名的________。
3. 下列说法中,符合牛顿第一定律的是( )
A. 物体受力运动,不受力就会停止
B. 物体不受力时,一定保持静止
C. 物体不受力时,一定做匀速直线运动
D. 物体不受力时,总保持静止或匀速直线运动状态
B组:能力提升(每题3分,共9分)
4. 根据实验事实和一定的理论推理,揭示自然规律是研究科学的重要方法。从斜面上同一高度下滑的小车:
①在铺有毛巾的水平面上,运动路程很短
②如果在没有摩擦的水平面上,将做匀速直线运动
③如果在较光滑的水平面上,运动路程很长
④在铺有棉布的水平面上,运动路程较短
⑤在水平平整的木板表面上,运动路程较长
则下面的判断和排列次序正确的是( )
A. 事实①④⑤,推论②③
B. 事实①④⑤,推论③②
C. 事实①②③,推论④⑤
D. 事实①③②,推论⑤④
5. 关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A. 牛顿第一定律是可以通过实验直接证明的
B. 验证牛顿第一定律的实验做不出来,因此不能肯定这个定律是否正确
C. 牛顿第一定律是在大量实验的基础上通过分析推理而获得的
D. 物体保持静止或匀速直线运动状态,叫做牛顿第一定律
6. 2025年,我国计划发射“天问三号”火星探测器。探测器在太空中飞行时,如果关闭发动机且不受任何天体引力作用,它将( )
A. 立即停止
B. 速度越来越慢
C. 保持原来的速度做匀速直线运动
D. 速度越来越快
C组:拓展延伸(4分)
7. 如图所示,一个钢球从光滑斜面上的P点由静止释放,滚下后冲上水平面。请回答:
(1)如果水平面是光滑的,钢球在水平面上的运动情况是________。
(2)如果水平面是粗糙的,钢球在水平面上的运动情况是________。
(3)钢球最终在水平面上停止运动,是否意味着“运动需要力来维持”?请说明理由。
8. 2024年6月,我国嫦娥六号探测器成功从月球背面采样返回。探测器在返回地球的途中,有一段飞行是在太空中无动力滑行。请用牛顿第一定律解释:为什么探测器在太空中关闭发动机后,还能继续飞行?
【参考答案与解析】
A组
1.【答案】 同一;速度
【解析】 控制变量法的要求:研究阻力对运动的影响,必须控制小车到达水平面时的速度相同,所以要从斜面的同一高度由静止滑下。
2.【答案】 永远运动下去(或做匀速直线运动);牛顿第一定律
【解析】 伽利略通过理想实验推理出:运动物体如果不受力,将永远运动下去。牛顿在此基础上总结出牛顿第一定律。
3.【答案】 D
【解析】
A:错误。物体不受力时也可以运动,力不是维持运动的原因。B、C:错误。物体不受力时,原来静止的保持静止,原来运动的保持匀速直线运动,不能只说一种情况。D:正确。完整地表述了牛顿第一定律的内容。
B组
4.【答案】 A
【解析】
事实:是通过实验可以直接观察到的现象。毛巾、棉布、木板表面上的运动情况(①④⑤)是实验事实。推论:是在事实基础上进行的科学推理。较光滑表面(③)和绝对光滑表面(②)上的运动情况无法直接实验,是推论。正确顺序:事实①④⑤,推论②③(注意②是完全不受力的情况,比③更极端,应放在最后)。
【方法总结】 区分“事实”和“推论”的关键:事实是直接观察到的现象,推论是在事实基础上进行的合理外推。
5.【答案】 C
【解析】
A:错误。牛顿第一定律无法直接实验验证。B:错误。虽然无法直接验证,但通过科学推理得出的结论是正确的。C:正确。牛顿第一定律是在大量实验基础上通过分析推理获得的。D:错误。牛顿第一定律是规律,不是对运动状态的定义。
6.【答案】 C
【解析】
太空中关闭发动机且不受天体引力,相当于探测器不受外力作用。根据牛顿第一定律,物体不受力时,将保持原来的运动状态。探测器原来在运动,所以将以原来的速度做匀速直线运动。
【科技链接】 航天器在太空中依靠惯性飞行,正是牛顿第一定律的应用。嫦娥六号、天问三号等探测器的轨道设计都需要考虑这一原理。
C组
7.【答案】
(1)做匀速直线运动
(2)做减速运动,最终停止
(3)不是。钢球最终停止是因为受到了摩擦力的作用,力改变了钢球的运动状态。这说明力不是维持运动的原因,而是改变运动状态的原因。
【解析】
(1)光滑水平面→无阻力→钢球将保持到达水平面时的速度做匀速直线运动。(2)粗糙水平面→有阻力→钢球速度减小,最终停止。(3)如果钢球不受力(无摩擦),它会一直运动下去,说明运动不需要力来维持;钢球停止是因为受到了力,说明力是改变运动状态的原因。
8.【答案】
探测器在太空中关闭发动机后,不受外力作用(或合力为零),根据牛顿第一定律,它将保持原来的运动状态,即以原来的速度做匀速直线运动,所以能继续飞行。
【解析】
太空中接近真空,几乎没有阻力,探测器可以视为不受外力。牛顿第一定律指出:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。探测器原来在运动,所以保持匀速直线运动,继续飞行。这正是航天器利用惯性飞行的原理。
【本课知识结构图】
【我的收获】
通过本节课的学习,我:
已经掌握的知识:________________________
还需要加强的知识:________________________
我最感兴趣的是:________________________
【课后实践】
家庭小实验:用一本书和一支笔,模拟伽利略的理想实验,观察不同粗糙程度下物体运动的距离。
科技阅读:查阅资料,了解我国航天器在太空中是如何利用惯性飞行的,思考牛顿第一定律在其中的应用。
思维拓展:如果没有摩擦力,我们的生活会变成什么样?写出你的猜想。