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初中物理苏科版八年级下册第九章 力与运动牛顿第一定律授课课件ppt
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这是一份初中物理苏科版八年级下册第九章 力与运动牛顿第一定律授课课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了牛顿第一定律，③实验结论等内容，欢迎下载使用。
①这是同学们熟悉的生活中骑自行车、玩滑板车的现象.
自行车、滑板车为什么能够前进？在前进的过程中，当我们停止力时，能够立即停下来吗？
你同意谁的观点？今天我们一起学习这方面的知识。
玩滑板车时，人不蹬地，车最终会停下来。说明物体运动需要力来维持。
滑板车滑行时，人没有蹬地，车还继续前进。说明物体运动不需要力来维持。
②在历史上，人们对物体的运动是否需要力，存在下面的两种观点。
请观察小明与小华的对话，他们的对话表明了一个什么样的观点？
小明和小华的对话表达了一个中心思想：
你赞成小明和小华的观点吗？
力是使物体运动的原因，没有力的作用，静止的物体将永远静止，运动的物体将会停下来。
1. 探究阻力对物体运动的影响
小明和小华的观点：力是使物体运动的原因. 没有力的作用，静止的物体将永远静止，运动的物体将会停下来。
用力推课本，会运动；撤去力，就会停下来.
“神舟”系列飞船的发射，火箭不点火就不能飞上天.
骑自行车停止用力时，自行车仍会前进.
踢出去的足球，脚已不再对它施力，它还在运动.
通过反方的事例，说明力也可以使物体由运动变为静止，那么得出的结论就是：“力是阻碍物体运动的原因”。与甲方的观点完全相反，孰是孰非？思考：力的作用效果到底是什么?我们通过实验探究阻力对物体运动的影响.
斜面、木板、玻璃板、棉布和小车，如图所示.
运动着的物体所受的阻力对它运动的路程会有怎样的影响?
①运动着的物体所受的阻力对它运动的路程没有影响。②如果运动着的物体只受阻力的作用，当阻力变小时，它运动的路程会变长。
让小车从同一斜面上的同一高度由静止自由滑下，改变水平面表面的粗糙程度，使其对小车运动的阻力不相同。第一次在水平面上铺毛巾，第二次直接用木板，第三次将玻璃板放在水平木板上，比较小车每次在水平面上滑行的距离。
①将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面上A点处滑下，记下小车最终停在棉布上的位置.
②移开棉布，再让小车从斜面上A点处滑下，记下小车最终停在木板上的位置.
③将玻璃板放在水平木板上，再让小车从斜面上A点处滑下，记下小车最终停在玻璃板上的位置.
④将实验情况填入下表.
由上述实验可知：小车受到的阻力越小，小车运动的路程越长。其保持原来运动状态的可能性越大.
将永远沿直线运动下去.
试想，如果小车在绝对光滑的水平面上运动，即不受到阻力作用，那么它将怎样运动呢？
运动物体受到的阻力越小，运动的路程越长。若不受任何阻力，物体的运动速度将不会减小，永远沿直线运动下去。
1. 实验方法 ①控制变量法：控制小车从斜面上同一高度处由静止释放，使小车到斜面底端时具有相同的初速度；②转换法：通过小车在水平面上滑行距离的长短来间接判断小车所受阻力大小；③科学推理法：若小车不受阻力时，小车的速度将不会减小，将永远做匀速直线运动。
2. 对小车受力情况的分析：小车在水平面上运动时，在竖直方向受重力和支持力，这两个力相互平衡，对物体的运动没有影响；在水平方向上受到阻力的作用，是非平衡力，所以做减速直线运动。 3. 本实验选用小车而不选用木块的原因是：相同条件下，小车受到的阻力较小，实验现象较明显。
视频演示——《探究阻力对物体运动的影响 》
①伽利略斜面实验
1632年意大利物理学家伽利略做了著名的斜面实验：在轨道的一边释放一颗钢珠，如果忽略摩擦力带来的影响，发现钢珠从左边滚下后，再从右边的斜面滚上，钢珠将上升到与左边释放高度相同的点；
若将右边的倾斜角减小，钢珠还是上升到原来的高度，但通过的路程比原来更长；假设右边的轨道为水平，钢珠想要达到原来的高度，但是钢珠无法达到原来的高度，钢珠将永远运动下去。
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。
1632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。
由伽利略的结论可知： 力不是维持物体运动的原因。
1644年法国物理学家笛卡儿补充了伽利略的结论，提出：
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。
1687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。
1. 牛顿第一定律的建立过程
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。
3. 对牛顿第一定律的理解
①“一切”表示宇宙间万事万物，即三维空间中的所有物体都应遵循这一规律。
②“总”表示过去遵循、现在遵循、将来也遵循，即在时间流失过程中第一定律总是成立的。
③ “或”表示“两者居其一”，即原来静止的物体仍保持静止；原来运动的将保持匀速直线运动状态。
④牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过合理而科学的推测得到的，不能用实验直接证明。
实验加科学的推理得出物理规律——这也是物理学中常用的一种研究方法。
但是从这个定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律已经成为公认的物理学基本定律之一。
【例题1】关于牛顿第一定律，下例说法正确的是（ ）A．牛顿第一定律是用实验直接得到的一个科学的结论B．牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理而概括出来的，是一个科学的理论C．牛顿第一定律告诉我们，物体在不受外力作用时，能同时保持静止状态和匀速直线运动状态D．牛顿第一定律是理论推出的，所以不一定是正确的
牛顿第一定律的内容：一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或者匀速直线运动状态。牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上通过推理概括得到的科学的结论。故ACD错误，B正确。
【例题2】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 力的作用。③实验中通过改变 来改变小车所受的阻力大小。
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。
以恒定不变的速度运动下去
①最下面的棋子被尺快速打出去，那么上面的棋子会怎样?
最下面的棋子受击打力而飞出，上面的棋子仍保持静止。
观察以下图所示的现象，想一想，这些现象说明了什么？
②箭离开弓弦后，能飞行相当远的距离。
离开弓弦的箭仍会保持原来的运动状态在空中飞行。
汽车突然启动，车中的人由于要保持静止状态而向后仰。
汽车紧急刹车时，车中的人由于要保持原来的运动状态而向前倾。
事实表明：原来静止的物体，具有保持静止的性质；原来运动的物体，具有保持原有速度做匀速直线运动的性质。
①惯性 我们将物体具有保持静止或匀速直线运动状态不变的性质称为惯性.
②惯性是物体本身的一种属性
任何物体，不论是静止的还是运动的，都具有惯性。惯性是物体的一种属性。牛顿第一定律揭示了物体的这一重要属性，因而牛顿第一定律又称为惯性定律。
注意： 惯性不是力。在解答问题时，只能说“由于惯性”、“具有惯性”；而不能说“受到惯性”、“由于惯性的作用”、“克服惯性”等，否则就将惯性和作用混为一谈。
物体的惯性只与物体的质量有关，物体的质量越大，惯性越大。与物体的运动状态、跟物体受力情况、状态（固态、液态或气态）等因素都无关。
物体的惯性大，理解为：物体的运动状态越难改变。即静止的物体越不容易运动；运动的物体越不容易停下来。
实验演示——《物体的惯性》
重物、纸条、盛水的杯子、鸡蛋、硬纸片、小车、木块、棋子、木尺等.
设计一个能说明物体具有惯性的实验.
根据设计的方案做实验。
①如图所示，一只玻璃杯内盛有半杯水，上面盖一块塑料板，板上放一只鸡蛋。当用小棒猛击塑料板时，可看到塑料板被击飞，而鸡蛋却落入水杯中。
②如图所示，把一摞棋子放在桌面上，当用尺猛击最下边的一颗棋子时，可看到最下边的一颗棋子被被击飞，而上边的棋子仍落到原处.
（1）显示静止的物体具有惯性
③ 如图所示，将小车放在水平面上，把木块立在小车上，使小车向右运动。当小车遇到障碍物而突然停止运动时，木块向前方倒下。
④用手握住盛水的玻璃杯向前泼水，在杯被手握住后，水离开杯后继续向前运动一段距离。
（2）显示运动的物体具有惯性
①如图所示，拨动簧片，把小球与支座之间的金属片弹出时，小球并没有随金属片飞出。你能说说发生这一现象的原因吗？
静止的小球没有受到击打力的作用。有保持原有静止状态的性质，所以没有随金属片飞出，而是落入支座上的凹槽中。
4. 用惯性解释生活中的现象
②运动员投篮时，当把篮球投出后，篮球继续向前飞。
当把篮球投出后，篮球离开手时，仍要保持它原来的运动状态（离开手时的速度），所以会继续向前飞。
③用惯性解释有关现象的方法
以“打蛋入杯”为例进行分析
由于惯性保持原来的状态
由于受到力的作用由静止变为运动
④跑动中的人，脚被绊住，为什么会向前倒？
跑动中的人整个身体向前运动，当脚被绊住后停止运动，而上半身由于惯性，仍要保持原来的运动状态，继续向前运动，所以人向前摔倒。
②锤头松动后，紧固锤头
当用力使锤柄向下运动时，锤柄由于先于地面接触突然停止运动，锤头由于惯性而继续向下运动，从而使锤头向柄的深部移动，与锤柄结合更紧密。
助跑是为了获得更大的水平初速度和起跳角度，当人离开地面之后由于身体惯性将保持这个水平速度，在腾空时间相同时，起跳的速度越大跳的越远。
这些现象的共同特点是增加了物体脱离手时的运动速度，当物体离开手之后由于具有惯性，将保持这个速度运动下去，所以物体离开手时的速度越大，运动的越远。
⑥战斗机投入战斗前要，往往要抛掉副油箱，为什么？
随着社会经济的发展，我国高速公路的总里程也在不断增长。在高速公路上，由于多种因素的影响，汽车追尾事故时有发生，为防止这类事故的发生，交通管理部门在对汽车进行限速的同时，还要求行驶的车辆之间必须保持一定的距离，前座乘员必须系上安全带。为减小事故造成的伤害，有的汽车驾驶室还装有可自动弹出的气囊，等等。
6. 防止惯性的危害
你能说出这些措施在汽车运动状态发生变化时，是如何对驾乘人员起保护作用的吗？
一般人认为，只要紧急刹车，汽车就会立即停止下来.实际上，驾驶员发现前方有突发事故，由观察获得的信息传递到大脑，再到指挥刹车动作，需要一定的时间，这是人的生理反应时间（约0.7s）。 在这段时间内，汽车会向前行驶一段距离（称为反应距离）.刹车后，汽车由于惯性还会继续向前滑行一段距离（称为制动距离）.例如，以90km/h的速度行驶的轿车，反应距离约为17.5m，制动距离约为50m.若车速较大，则通过的距离更长.如果发现问题时离目标太近，或者超速行驶，就会发生追尾事故。因此，高速公路上必须限速且要求前后车辆保持适当的距离.
①高速公路上为什么要限速和保持车距
②为了人身安全，交通法规定：人们开车或坐车时，要系安全带，车辆要安装安全气囊等。
③其他方面的一些规定： 汽车座椅靠背上配备头枕（防止车辆追尾）； 禁止客货混装；禁止车辆超载；车辆行驶时，车辆之间必须保持一定的距离； 交通要道、市区要对机动车辆行驶速度进行限制；能见度太低要封闭高速公路；车未停稳，乘客不要下车……
【例题4】小强和爷爷周末乘车到华山风景区去游玩，下列有关惯性的说法正确的是（ ）
A. 小强和爷爷都系上安全带，是为了减小汽车行驶中人的惯性；B. 汽车紧急刹车时，小强向前倾，是由于受到惯性力的作用；C. 踩刹车后，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
A．惯性大小只和质量有关，则系安全带不会改变惯性，A错误；B．行驶中的汽车紧急刹车时，小强会向前倾，这是由于惯性的缘故，但惯性不是力，不能说小强受到了惯性力的作用，故B错误；C．汽车原来是运动的，踩刹车后，汽车由于惯性仍保持原来的运动状态，会继续向前滑行一段距离，故C正确；D．惯性只和质量有关，质量越大，惯性越大。对汽车限速，是因为汽车速度越大，从刹车到停止的时间越长，行驶的距离越远，对突发事件的控制越弱，故D错误。
【例题5】如图所示，飞机在向地面投送救灾物资时，要适当提前投送才能送达目标地。下列关于飞机投送救灾物资的几种说法正确的是（ ）A．飞机飞行的越快，救灾物资脱离飞机时的惯性就越大B．救灾物资能继续向前飞行，是因为救灾物资受到惯性作用C．救灾物送达目标地静止下来，仍受到力的作用而保持平衡状态D．救灾物资脱离飞机的瞬间，如果其突然不受外力作用救灾物资将竖直下落
A．惯性大小只跟物体的质量大小有关，质量越大，惯性越大，与速度无关，所以救灾物资质量不变其惯性不变，故A错误；B．救灾物资能继续向前飞行，是因为救灾物资具有惯性，不是受到惯性作用，故B错误；C．救灾物送达目标地静止下来，处于静止状态，因此受到平衡力作用而保持平衡状态，故C正确；D．救灾物资脱离飞机的瞬间，如果其突然不受外力作用救灾物资将保持与飞机相同的运动方向，做匀速直线运动，故D错误。
【例题6】下列做法中，属于防止惯性带来危害的是（ ） A. 行车时要保持车距 B. 跳远时要快速助跑 C. 拍打衣服除去灰尘 D. 将盆中的水泼出去
A. 行车时保持车距，可防止前车因故停车后，后车由于惯性继续向前行驶，造成追尾事故；B. 跳远时快速助跑，运动员起跳后由于惯性在空中继续向前运动的速度较大，跳远距离较远；C. 拍打衣服时，衣服在力的作用下由静止变为运动，而灰尘由于惯性保持静止状态，从而脱离衣服；D. 向前泼水时，盆被手抓住后，盆中的水由于惯性继续向前运动，从而脱离盆。只有 A做法是为了防止惯性带来危害的，其余都是利用惯性达到目的的。
运动物体受到的阻力越小，运动得越远。若运动的物体不受阻力，将保持做匀速直线运动。 一切物体在没有受到力的作用时， 总保持静止状态或匀速直线运动状态。 在经验事实的基础上，经科学推理得出。
我们将物体具有保持静止或匀速直线运动 状态不变的性质称为惯性。 一切物体在任何情况下都具有惯性。物体的质量越大，惯性越大。
①阻力对物体运动的影响：
②惯性是物体本身的一种属性：
WHAT•WHY•WOW
课外实践与练习——WWW
1. 子弹从枪膛里射出后，虽然不再受到推力的作用，但仍能向前运动。这是为什么?
1. 由于惯性，飞行的子弹要保持匀速直线运动状态，所以仍向前运动.提示：绝对不可以说“由于惯性作用”，因为“作用”就是力，而惯性不是力.
2. 用力拍打刚晒过的被子，可以除去附着在被子上的灰尘。这是什么道理?
用手拍打被子时，被子由于受到手的作用力由静止变为运动，而被子上的灰尘由于惯性要保持原来的静止状态，灰尘和被子就会分离，由于重力的作用就会落下来．
不能，应在离投掷目标较远处提前投掷。由于物体具有惯性，要保持原来的运动状态，如果飞行到投掷目标正上方才投掷，救灾物品就会落到目标的前方去.
3. 飞机在飞行中空投救灾物品。若空投时，飞机刚好处在目标的正上方，则物品能落到目标处吗？应怎样空投才行?
1．在水平地面上推一木块，木块运动，撤掉这个推力，木块静止，亚里士多德根据这些现象认为物体的运动________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。如图所示，冰壶离手后，此时________(选填“受到”或“不受”)人的推力的作用，冰壶继续向前运动，说明物体的运动_________(选填“需要”或“不需要”)力来维持；木块和冰壶最终变为静止都是因为受到了________作用，说明力是_______(选填“改变”或“维持”)物体运动状态的原因。
2. 关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（ ）A．牛顿第一定律是通过想象与实验得出来的 B．物体只要运动，就一定受到力的作用 C．不受力的物体，只能保持静止状态 D．如果物体不受到力的作用，原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动
牛顿第一定律是在实验的基础上通过科学推理建立的。运动的物体若不受力，将做匀速直线运动，所以运动的物体不一定受力。
3. 2022年3月23日，在“天宫课堂”第二课中，宇航员王亚平用“冰墩墩”做了太空抛物实验，验证了牛顿第一定律。关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）A．牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的B．不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义C．牛顿第一定律表明，物体只有在不受外力作用时才具有惯性D．牛顿第一定律表明，物体只有静止或做匀速直线运动时才具有惯性
A．牛顿第一定律中所说的条件，物体不受力在实际生活中中是不存在的，所以牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上推理出来的，故A正确；B．不受力作用的物体是不存在的，而当物体所受合外力为0时，相当于物体不受力的作用，故B错误；CD．一切物体都有惯性，与物体是否受外力作用及运动状态都无关；故CD错误。
4．中国航天技术不断进步，我国已有多位宇航员进入空间站。关于宇航员在空间站工作时的情景，下列说法错误的是（ ）A. 将电脑带上太空后，电脑的质量不变B. 将电脑带上太空后，电脑的惯性不变C. 陀螺被抛出后，能继续运动是因为受到惯性的作用D.宇航员向前推舱壁时，他会向后运动，因力的作用是相互的
将电脑带上太空后，电脑的质量不变，惯性不变。AB正确。惯性是一种性质，不是力，不能说受到惯性的作用，故C错误。宇航员向前推舱壁的同时，舱壁也会给宇航员一个向后的力，因为力的作用是相互的，所以他会向后运动，故D正确。
5．人从行驶的车上跳下来后很容易摔倒，对这种现象的解释合理的顺序是（ ）①人的脚着地后受到地面摩擦力作用而停下来②人向车行驶的方向摔倒③人的上身由于惯性还要保持原来的运动状态④从行驶的车上跳下来的人与车共同处于运动状态A.④①②③ B.④①③② C.①②③④ D.①④②③
人从行驶的车上跳下来后，很容易摔倒，是因为：人原来与车共同处于运动状态④，人的脚着地后受地面摩擦力作用而停下来①，人的上半身由于惯性还要保持原来的运动状态③，使得人向车行驶方向摔倒②；故顺序为④①③②。
6．中国图所示的是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是（ ）A. 运动员推动冰壶滑行，冰壶的运动状态不变B. 掷出后的冰壶能继续运动，是由于冰壶具有惯性C. 掷出后的冰壶继续运动时，冰壶受到手的推力D. 冰壶运动的过程中，冰壶的运动状态不变
A. 运动员推动冰壶滑行，冰壶的运动状态不变B. 掷出后的冰壶能继续运动，是由于冰壶具有惯性C. 掷出后的冰壶继续运动时，冰壶受到手的推力D. 冰壶运动的过程中，冰壶的运动状态不变
A. 推动冰壶滑行，冰壶从静止到运动，运动状态改变，A错误；B．掷出后的冰壶是运动的，由于冰壶具有惯性，仍能保持原来的运动状态，继续向前运动，故B正确；C．推力本质是弹力，弹力发生在两个接触的物体之间，掷出后的冰壶与手没有接触，所以冰壶不受手的推力，故C错误；D．冰壶运动越来越慢，运动状态在改变，故D错误。
7 . 下列现象中，属于利用惯性的是（ ）A．坐汽车时要系好安全带 B．跳高运动员快速助跑 C．汽车不允许超载D．在有学校的路段限速
A．坐汽车时要系好安全带，是防止惯性的危害； B．跳高运动员快速助跑，利用惯性提高成绩；B符合题意；C．汽车不允许超载，因为超载时惯性大，防止惯性的危害；D．在有学校的路段限速，防止惯性的危害。
8．如图所示是探究阻力对物体运动的影响的实验，下列有关叙述正确的是（ ）①实验时小车可以从斜面上的任何位置开始下滑②实验中运动的小车会停下来，说明物体的运动需要力来维持③实验表明，小车受到的阻力越小，运动的距离越远④根据以上实验现象进一步推理抽象概括可以得出牛顿第一定律
A．①③ B．③④C．②③ D．①②
①探究阻力对物体运动的影响的实验，要控制小车到达水平面的速度相同，故实验时小车要从斜面上的同一高度开始下滑；①错误；②实验中运动的小车会停下来，说明力（阻力）是改变物体的运动状态的原因，②错误；③根据实验现象知，小车在木板上受到的阻力最小，运动的最远，故所受阻力越小，运动的距离越远，③正确；④根据以上实验现象进一步推理，若小车受到的阻力为0，则小车运动的无限远，据此抽象概括可以得出牛顿第一定律，④正确。
9. 在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中：让同一小车从同一斜面的同一高度处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比较甲、乙、丙三次实验可以发现：小车在水平面上受到的阻力越小，小车的速度减得越______（选填“快”或“慢”）。②进一步推理：如果小车在水平面上运动时不受阻力，则小车将做_____________运动。③关于运动和力的关系，以下两种物理观念正确的：____（选填序号）A．自然界中的物体最初都是静止的，是因为受力了才运动。B．自然界中的物体本来就是运动的，是因为受力了运动状态才发生改变。
①这是同学们熟悉的生活中骑自行车、玩滑板车的现象.
自行车、滑板车为什么能够前进？在前进的过程中，当我们停止力时，能够立即停下来吗？
你同意谁的观点？今天我们一起学习这方面的知识。
玩滑板车时，人不蹬地，车最终会停下来。说明物体运动需要力来维持。
滑板车滑行时，人没有蹬地，车还继续前进。说明物体运动不需要力来维持。
②在历史上，人们对物体的运动是否需要力，存在下面的两种观点。
请观察小明与小华的对话，他们的对话表明了一个什么样的观点？
小明和小华的对话表达了一个中心思想：
你赞成小明和小华的观点吗？
力是使物体运动的原因，没有力的作用，静止的物体将永远静止，运动的物体将会停下来。
1. 探究阻力对物体运动的影响
小明和小华的观点：力是使物体运动的原因. 没有力的作用，静止的物体将永远静止，运动的物体将会停下来。
用力推课本，会运动；撤去力，就会停下来.
“神舟”系列飞船的发射，火箭不点火就不能飞上天.
骑自行车停止用力时，自行车仍会前进.
踢出去的足球，脚已不再对它施力，它还在运动.
通过反方的事例，说明力也可以使物体由运动变为静止，那么得出的结论就是：“力是阻碍物体运动的原因”。与甲方的观点完全相反，孰是孰非？思考：力的作用效果到底是什么?我们通过实验探究阻力对物体运动的影响.
斜面、木板、玻璃板、棉布和小车，如图所示.
运动着的物体所受的阻力对它运动的路程会有怎样的影响?
①运动着的物体所受的阻力对它运动的路程没有影响。②如果运动着的物体只受阻力的作用，当阻力变小时，它运动的路程会变长。
让小车从同一斜面上的同一高度由静止自由滑下，改变水平面表面的粗糙程度，使其对小车运动的阻力不相同。第一次在水平面上铺毛巾，第二次直接用木板，第三次将玻璃板放在水平木板上，比较小车每次在水平面上滑行的距离。
①将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面上A点处滑下，记下小车最终停在棉布上的位置.
②移开棉布，再让小车从斜面上A点处滑下，记下小车最终停在木板上的位置.
③将玻璃板放在水平木板上，再让小车从斜面上A点处滑下，记下小车最终停在玻璃板上的位置.
④将实验情况填入下表.
由上述实验可知：小车受到的阻力越小，小车运动的路程越长。其保持原来运动状态的可能性越大.
将永远沿直线运动下去.
试想，如果小车在绝对光滑的水平面上运动，即不受到阻力作用，那么它将怎样运动呢？
运动物体受到的阻力越小，运动的路程越长。若不受任何阻力，物体的运动速度将不会减小，永远沿直线运动下去。
1. 实验方法 ①控制变量法：控制小车从斜面上同一高度处由静止释放，使小车到斜面底端时具有相同的初速度；②转换法：通过小车在水平面上滑行距离的长短来间接判断小车所受阻力大小；③科学推理法：若小车不受阻力时，小车的速度将不会减小，将永远做匀速直线运动。
2. 对小车受力情况的分析：小车在水平面上运动时，在竖直方向受重力和支持力，这两个力相互平衡，对物体的运动没有影响；在水平方向上受到阻力的作用，是非平衡力，所以做减速直线运动。 3. 本实验选用小车而不选用木块的原因是：相同条件下，小车受到的阻力较小，实验现象较明显。
视频演示——《探究阻力对物体运动的影响 》
①伽利略斜面实验
1632年意大利物理学家伽利略做了著名的斜面实验：在轨道的一边释放一颗钢珠，如果忽略摩擦力带来的影响，发现钢珠从左边滚下后，再从右边的斜面滚上，钢珠将上升到与左边释放高度相同的点；
若将右边的倾斜角减小，钢珠还是上升到原来的高度，但通过的路程比原来更长；假设右边的轨道为水平，钢珠想要达到原来的高度，但是钢珠无法达到原来的高度，钢珠将永远运动下去。
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。
1632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。
由伽利略的结论可知： 力不是维持物体运动的原因。
1644年法国物理学家笛卡儿补充了伽利略的结论，提出：
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。
1687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。
1. 牛顿第一定律的建立过程
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。
3. 对牛顿第一定律的理解
①“一切”表示宇宙间万事万物，即三维空间中的所有物体都应遵循这一规律。
②“总”表示过去遵循、现在遵循、将来也遵循，即在时间流失过程中第一定律总是成立的。
③ “或”表示“两者居其一”，即原来静止的物体仍保持静止；原来运动的将保持匀速直线运动状态。
④牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过合理而科学的推测得到的，不能用实验直接证明。
实验加科学的推理得出物理规律——这也是物理学中常用的一种研究方法。
但是从这个定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律已经成为公认的物理学基本定律之一。
【例题1】关于牛顿第一定律，下例说法正确的是（ ）A．牛顿第一定律是用实验直接得到的一个科学的结论B．牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理而概括出来的，是一个科学的理论C．牛顿第一定律告诉我们，物体在不受外力作用时，能同时保持静止状态和匀速直线运动状态D．牛顿第一定律是理论推出的，所以不一定是正确的
牛顿第一定律的内容：一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或者匀速直线运动状态。牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上通过推理概括得到的科学的结论。故ACD错误，B正确。
【例题2】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 力的作用。③实验中通过改变 来改变小车所受的阻力大小。
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。
以恒定不变的速度运动下去
①最下面的棋子被尺快速打出去，那么上面的棋子会怎样?
最下面的棋子受击打力而飞出，上面的棋子仍保持静止。
观察以下图所示的现象，想一想，这些现象说明了什么？
②箭离开弓弦后，能飞行相当远的距离。
离开弓弦的箭仍会保持原来的运动状态在空中飞行。
汽车突然启动，车中的人由于要保持静止状态而向后仰。
汽车紧急刹车时，车中的人由于要保持原来的运动状态而向前倾。
事实表明：原来静止的物体，具有保持静止的性质；原来运动的物体，具有保持原有速度做匀速直线运动的性质。
①惯性 我们将物体具有保持静止或匀速直线运动状态不变的性质称为惯性.
②惯性是物体本身的一种属性
任何物体，不论是静止的还是运动的，都具有惯性。惯性是物体的一种属性。牛顿第一定律揭示了物体的这一重要属性，因而牛顿第一定律又称为惯性定律。
注意： 惯性不是力。在解答问题时，只能说“由于惯性”、“具有惯性”；而不能说“受到惯性”、“由于惯性的作用”、“克服惯性”等，否则就将惯性和作用混为一谈。
物体的惯性只与物体的质量有关，物体的质量越大，惯性越大。与物体的运动状态、跟物体受力情况、状态（固态、液态或气态）等因素都无关。
物体的惯性大，理解为：物体的运动状态越难改变。即静止的物体越不容易运动；运动的物体越不容易停下来。
实验演示——《物体的惯性》
重物、纸条、盛水的杯子、鸡蛋、硬纸片、小车、木块、棋子、木尺等.
设计一个能说明物体具有惯性的实验.
根据设计的方案做实验。
①如图所示，一只玻璃杯内盛有半杯水，上面盖一块塑料板，板上放一只鸡蛋。当用小棒猛击塑料板时，可看到塑料板被击飞，而鸡蛋却落入水杯中。
②如图所示，把一摞棋子放在桌面上，当用尺猛击最下边的一颗棋子时，可看到最下边的一颗棋子被被击飞，而上边的棋子仍落到原处.
（1）显示静止的物体具有惯性
③ 如图所示，将小车放在水平面上，把木块立在小车上，使小车向右运动。当小车遇到障碍物而突然停止运动时，木块向前方倒下。
④用手握住盛水的玻璃杯向前泼水，在杯被手握住后，水离开杯后继续向前运动一段距离。
（2）显示运动的物体具有惯性
①如图所示，拨动簧片，把小球与支座之间的金属片弹出时，小球并没有随金属片飞出。你能说说发生这一现象的原因吗？
静止的小球没有受到击打力的作用。有保持原有静止状态的性质，所以没有随金属片飞出，而是落入支座上的凹槽中。
4. 用惯性解释生活中的现象
②运动员投篮时，当把篮球投出后，篮球继续向前飞。
当把篮球投出后，篮球离开手时，仍要保持它原来的运动状态（离开手时的速度），所以会继续向前飞。
③用惯性解释有关现象的方法
以“打蛋入杯”为例进行分析
由于惯性保持原来的状态
由于受到力的作用由静止变为运动
④跑动中的人，脚被绊住，为什么会向前倒？
跑动中的人整个身体向前运动，当脚被绊住后停止运动，而上半身由于惯性，仍要保持原来的运动状态，继续向前运动，所以人向前摔倒。
②锤头松动后，紧固锤头
当用力使锤柄向下运动时，锤柄由于先于地面接触突然停止运动，锤头由于惯性而继续向下运动，从而使锤头向柄的深部移动，与锤柄结合更紧密。
助跑是为了获得更大的水平初速度和起跳角度，当人离开地面之后由于身体惯性将保持这个水平速度，在腾空时间相同时，起跳的速度越大跳的越远。
这些现象的共同特点是增加了物体脱离手时的运动速度，当物体离开手之后由于具有惯性，将保持这个速度运动下去，所以物体离开手时的速度越大，运动的越远。
⑥战斗机投入战斗前要，往往要抛掉副油箱，为什么？
随着社会经济的发展，我国高速公路的总里程也在不断增长。在高速公路上，由于多种因素的影响，汽车追尾事故时有发生，为防止这类事故的发生，交通管理部门在对汽车进行限速的同时，还要求行驶的车辆之间必须保持一定的距离，前座乘员必须系上安全带。为减小事故造成的伤害，有的汽车驾驶室还装有可自动弹出的气囊，等等。
6. 防止惯性的危害
你能说出这些措施在汽车运动状态发生变化时，是如何对驾乘人员起保护作用的吗？
一般人认为，只要紧急刹车，汽车就会立即停止下来.实际上，驾驶员发现前方有突发事故，由观察获得的信息传递到大脑，再到指挥刹车动作，需要一定的时间，这是人的生理反应时间（约0.7s）。 在这段时间内，汽车会向前行驶一段距离（称为反应距离）.刹车后，汽车由于惯性还会继续向前滑行一段距离（称为制动距离）.例如，以90km/h的速度行驶的轿车，反应距离约为17.5m，制动距离约为50m.若车速较大，则通过的距离更长.如果发现问题时离目标太近，或者超速行驶，就会发生追尾事故。因此，高速公路上必须限速且要求前后车辆保持适当的距离.
①高速公路上为什么要限速和保持车距
②为了人身安全，交通法规定：人们开车或坐车时，要系安全带，车辆要安装安全气囊等。
③其他方面的一些规定： 汽车座椅靠背上配备头枕（防止车辆追尾）； 禁止客货混装；禁止车辆超载；车辆行驶时，车辆之间必须保持一定的距离； 交通要道、市区要对机动车辆行驶速度进行限制；能见度太低要封闭高速公路；车未停稳，乘客不要下车……
【例题4】小强和爷爷周末乘车到华山风景区去游玩，下列有关惯性的说法正确的是（ ）
A. 小强和爷爷都系上安全带，是为了减小汽车行驶中人的惯性；B. 汽车紧急刹车时，小强向前倾，是由于受到惯性力的作用；C. 踩刹车后，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
A．惯性大小只和质量有关，则系安全带不会改变惯性，A错误；B．行驶中的汽车紧急刹车时，小强会向前倾，这是由于惯性的缘故，但惯性不是力，不能说小强受到了惯性力的作用，故B错误；C．汽车原来是运动的，踩刹车后，汽车由于惯性仍保持原来的运动状态，会继续向前滑行一段距离，故C正确；D．惯性只和质量有关，质量越大，惯性越大。对汽车限速，是因为汽车速度越大，从刹车到停止的时间越长，行驶的距离越远，对突发事件的控制越弱，故D错误。
【例题5】如图所示，飞机在向地面投送救灾物资时，要适当提前投送才能送达目标地。下列关于飞机投送救灾物资的几种说法正确的是（ ）A．飞机飞行的越快，救灾物资脱离飞机时的惯性就越大B．救灾物资能继续向前飞行，是因为救灾物资受到惯性作用C．救灾物送达目标地静止下来，仍受到力的作用而保持平衡状态D．救灾物资脱离飞机的瞬间，如果其突然不受外力作用救灾物资将竖直下落
A．惯性大小只跟物体的质量大小有关，质量越大，惯性越大，与速度无关，所以救灾物资质量不变其惯性不变，故A错误；B．救灾物资能继续向前飞行，是因为救灾物资具有惯性，不是受到惯性作用，故B错误；C．救灾物送达目标地静止下来，处于静止状态，因此受到平衡力作用而保持平衡状态，故C正确；D．救灾物资脱离飞机的瞬间，如果其突然不受外力作用救灾物资将保持与飞机相同的运动方向，做匀速直线运动，故D错误。
【例题6】下列做法中，属于防止惯性带来危害的是（ ） A. 行车时要保持车距 B. 跳远时要快速助跑 C. 拍打衣服除去灰尘 D. 将盆中的水泼出去
A. 行车时保持车距，可防止前车因故停车后，后车由于惯性继续向前行驶，造成追尾事故；B. 跳远时快速助跑，运动员起跳后由于惯性在空中继续向前运动的速度较大，跳远距离较远；C. 拍打衣服时，衣服在力的作用下由静止变为运动，而灰尘由于惯性保持静止状态，从而脱离衣服；D. 向前泼水时，盆被手抓住后，盆中的水由于惯性继续向前运动，从而脱离盆。只有 A做法是为了防止惯性带来危害的，其余都是利用惯性达到目的的。
运动物体受到的阻力越小，运动得越远。若运动的物体不受阻力，将保持做匀速直线运动。 一切物体在没有受到力的作用时， 总保持静止状态或匀速直线运动状态。 在经验事实的基础上，经科学推理得出。
我们将物体具有保持静止或匀速直线运动 状态不变的性质称为惯性。 一切物体在任何情况下都具有惯性。物体的质量越大，惯性越大。
①阻力对物体运动的影响：
②惯性是物体本身的一种属性：
WHAT•WHY•WOW
课外实践与练习——WWW
1. 子弹从枪膛里射出后，虽然不再受到推力的作用，但仍能向前运动。这是为什么?
1. 由于惯性，飞行的子弹要保持匀速直线运动状态，所以仍向前运动.提示：绝对不可以说“由于惯性作用”，因为“作用”就是力，而惯性不是力.
2. 用力拍打刚晒过的被子，可以除去附着在被子上的灰尘。这是什么道理?
用手拍打被子时，被子由于受到手的作用力由静止变为运动，而被子上的灰尘由于惯性要保持原来的静止状态，灰尘和被子就会分离，由于重力的作用就会落下来．
不能，应在离投掷目标较远处提前投掷。由于物体具有惯性，要保持原来的运动状态，如果飞行到投掷目标正上方才投掷，救灾物品就会落到目标的前方去.
3. 飞机在飞行中空投救灾物品。若空投时，飞机刚好处在目标的正上方，则物品能落到目标处吗？应怎样空投才行?
1．在水平地面上推一木块，木块运动，撤掉这个推力，木块静止，亚里士多德根据这些现象认为物体的运动________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。如图所示，冰壶离手后，此时________(选填“受到”或“不受”)人的推力的作用，冰壶继续向前运动，说明物体的运动_________(选填“需要”或“不需要”)力来维持；木块和冰壶最终变为静止都是因为受到了________作用，说明力是_______(选填“改变”或“维持”)物体运动状态的原因。
2. 关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（ ）A．牛顿第一定律是通过想象与实验得出来的 B．物体只要运动，就一定受到力的作用 C．不受力的物体，只能保持静止状态 D．如果物体不受到力的作用，原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动
牛顿第一定律是在实验的基础上通过科学推理建立的。运动的物体若不受力，将做匀速直线运动，所以运动的物体不一定受力。
3. 2022年3月23日，在“天宫课堂”第二课中，宇航员王亚平用“冰墩墩”做了太空抛物实验，验证了牛顿第一定律。关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）A．牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的B．不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义C．牛顿第一定律表明，物体只有在不受外力作用时才具有惯性D．牛顿第一定律表明，物体只有静止或做匀速直线运动时才具有惯性
A．牛顿第一定律中所说的条件，物体不受力在实际生活中中是不存在的，所以牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上推理出来的，故A正确；B．不受力作用的物体是不存在的，而当物体所受合外力为0时，相当于物体不受力的作用，故B错误；CD．一切物体都有惯性，与物体是否受外力作用及运动状态都无关；故CD错误。
4．中国航天技术不断进步，我国已有多位宇航员进入空间站。关于宇航员在空间站工作时的情景，下列说法错误的是（ ）A. 将电脑带上太空后，电脑的质量不变B. 将电脑带上太空后，电脑的惯性不变C. 陀螺被抛出后，能继续运动是因为受到惯性的作用D.宇航员向前推舱壁时，他会向后运动，因力的作用是相互的
将电脑带上太空后，电脑的质量不变，惯性不变。AB正确。惯性是一种性质，不是力，不能说受到惯性的作用，故C错误。宇航员向前推舱壁的同时，舱壁也会给宇航员一个向后的力，因为力的作用是相互的，所以他会向后运动，故D正确。
5．人从行驶的车上跳下来后很容易摔倒，对这种现象的解释合理的顺序是（ ）①人的脚着地后受到地面摩擦力作用而停下来②人向车行驶的方向摔倒③人的上身由于惯性还要保持原来的运动状态④从行驶的车上跳下来的人与车共同处于运动状态A.④①②③ B.④①③② C.①②③④ D.①④②③
人从行驶的车上跳下来后，很容易摔倒，是因为：人原来与车共同处于运动状态④，人的脚着地后受地面摩擦力作用而停下来①，人的上半身由于惯性还要保持原来的运动状态③，使得人向车行驶方向摔倒②；故顺序为④①③②。
6．中国图所示的是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是（ ）A. 运动员推动冰壶滑行，冰壶的运动状态不变B. 掷出后的冰壶能继续运动，是由于冰壶具有惯性C. 掷出后的冰壶继续运动时，冰壶受到手的推力D. 冰壶运动的过程中，冰壶的运动状态不变
A. 运动员推动冰壶滑行，冰壶的运动状态不变B. 掷出后的冰壶能继续运动，是由于冰壶具有惯性C. 掷出后的冰壶继续运动时，冰壶受到手的推力D. 冰壶运动的过程中，冰壶的运动状态不变
A. 推动冰壶滑行，冰壶从静止到运动，运动状态改变，A错误；B．掷出后的冰壶是运动的，由于冰壶具有惯性，仍能保持原来的运动状态，继续向前运动，故B正确；C．推力本质是弹力，弹力发生在两个接触的物体之间，掷出后的冰壶与手没有接触，所以冰壶不受手的推力，故C错误；D．冰壶运动越来越慢，运动状态在改变，故D错误。
7 . 下列现象中，属于利用惯性的是（ ）A．坐汽车时要系好安全带 B．跳高运动员快速助跑 C．汽车不允许超载D．在有学校的路段限速
A．坐汽车时要系好安全带，是防止惯性的危害； B．跳高运动员快速助跑，利用惯性提高成绩；B符合题意；C．汽车不允许超载，因为超载时惯性大，防止惯性的危害；D．在有学校的路段限速，防止惯性的危害。
8．如图所示是探究阻力对物体运动的影响的实验，下列有关叙述正确的是（ ）①实验时小车可以从斜面上的任何位置开始下滑②实验中运动的小车会停下来，说明物体的运动需要力来维持③实验表明，小车受到的阻力越小，运动的距离越远④根据以上实验现象进一步推理抽象概括可以得出牛顿第一定律
A．①③ B．③④C．②③ D．①②
①探究阻力对物体运动的影响的实验，要控制小车到达水平面的速度相同，故实验时小车要从斜面上的同一高度开始下滑；①错误；②实验中运动的小车会停下来，说明力（阻力）是改变物体的运动状态的原因，②错误；③根据实验现象知，小车在木板上受到的阻力最小，运动的最远，故所受阻力越小，运动的距离越远，③正确；④根据以上实验现象进一步推理，若小车受到的阻力为0，则小车运动的无限远，据此抽象概括可以得出牛顿第一定律，④正确。
9. 在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中：让同一小车从同一斜面的同一高度处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比较甲、乙、丙三次实验可以发现：小车在水平面上受到的阻力越小，小车的速度减得越______（选填“快”或“慢”）。②进一步推理：如果小车在水平面上运动时不受阻力，则小车将做_____________运动。③关于运动和力的关系，以下两种物理观念正确的：____（选填序号）A．自然界中的物体最初都是静止的，是因为受力了才运动。B．自然界中的物体本来就是运动的，是因为受力了运动状态才发生改变。
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