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粤沪版八年级下册第七章 运动和力3 探究物体不受力时怎样运动教学设计
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这是一份粤沪版八年级下册第七章 运动和力3 探究物体不受力时怎样运动教学设计，共23页。教案主要包含了知识与技能，过程与方法，情感、态度和价值观，教师点拨，跟踪训练等内容，欢迎下载使用。
设计说明
本节分为牛顿第一定律和惯性两部分内容。讲解牛顿第一定律时，先让学生观察并思考“推箱子”“敲铁钉”等现象，并动手做推木块的小实验，在此基础上提出亚里士多德的观点，然后阐述伽利略的理想实验，最后让学生动手做实验，通过学生自己分析与论证得出并表述牛顿第一定律。这一部分教学时，让学生学会分析与论证的方法，知道控制变量法和理想实验法，并学会应用控制变量法设计实验和分析数据得出结论。
“惯性”部分，先根据牛顿第一定律提出惯性的概念，然后通过学生实验和演示实验认识惯性，接着通过一组生活中的事实，如“利用惯性套紧斧头”“安全带的作用”，来获知如何利用惯性和防止惯性带来的危害。
教学目标
【知识与技能】
1.能记住牛顿第一定律的内容。
2.知道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。
3.能说出什么是惯性，认识到一切物体都有惯性。会运用物体的惯性解释惯性现象。
【过程与方法】
1.通过探究实验知道阻力对物体运动的影响。
2.认识伽利略的理想实验方法；通过活动体验任何物体都有惯性。
【情感、态度和价值观】
通过将所学知识应用到生产、生活实践中，感受科学就在身边，强化STS的要求。
重点难点
教学重点
通过对实验探究的参与，强化学生分析与论证的能力；加深对牛顿第一定律和惯性定律的理解。
教学难点
转变学生的经验概念，让学生明确惯性是物体的一种属性，任何物体都具有惯性，牛顿第一定律是惯性现象的规律总结。
教学方法
探究法：通过学生的探究实验，引导学生正确推理，概括出牛顿第一定律。
分析法：在学习掌握牛顿第一定律的基础上，通过学生的讨论分析解释生活中的现象，理解惯性的概念，学会分析问题的思路和方法。
教具、学具
计算机多媒体教学系统、CAI课件等。
分组：斜面、粗糙程度不同的水平面、滑块、刻度尺、长方体木块、硬纸片、硬币、水杯、惯性演示仪等。
授课时数
3课时
第1课时 牛顿第一定律
教学过程
导入新课
投影图片，让学生观察。
教师介绍：对静止的木箱施加一水平方向的推力，木箱沿着水平方向运动；撤去推力后，木箱停了下来。
用铁锤敲击铁钉，铁钉向下运动陷入木板；停止敲击，铁钉就不再下陷。
学生活动：要求学生利用桌上的木块、滑块感受：推木块，木块运动，撤去推力，木块停止运动；推滑块，滑块运动，撤去外力，滑块逐渐停下来。
师：生活中还见过类似的例子吗？
从我们身边的许多类似事例中似乎可以这样总结：要让原来静止的物体运动起来，就需要有力的作用；如果要维持物体的运动，则似乎必须不停地对物体施加作用力，即：物体的运动需要力来维持。
这种认识正确吗？通过这一节的学习，你一定会有一个正确的认识。
讲授新课
一、历史回顾
1.古希腊哲学家亚里士多德观点：物体的运动需要力来维持。
他认为：地面上物体的“自然本性”是静止的，要维持物体的运动，就必须给它施加一定的力；不受力而能够一直运动的物体是不存在的。
2.意大利物理学家伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持。
运动物体如果不受其他力的作用，将会继续保持同样的速度沿直线“永恒”运动下去。
伽利略的理想实验
伽利略认为如果各种阻力都小到可以忽略，在理想情况下小球将会沿右侧斜面上升到与左侧下落点等高的地方，而且右侧斜面的坡度越小，小球要上升到相同高度所用的运动时间就越长；如果右侧成了水平面，那么，小球将因为永远无法达到那个高度而一直沿直线运动下去。
师：伽利略的推理，也是建立在分析大量事实基础上的，而且后来又经过了法国科学家笛卡尔的进一步论证。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？还是请同学们自己动脑、动手探究论证吧！
二、实验探究：阻力对物体运动的影响
1.提示学生先完整地看一遍教材第50页活动1的内容，在看的过程中，思考下列问题：
（1）此实验过程中，哪些条件保持不变？哪些条件发生变化？
（2）每次实验同一小车都要从斜面的同一高度由静止滑下，为什么？
（3）如何改变水平面上的摩擦阻力？
（4）本实验运用了什么思想方法？
【教师点拨】
（1）小车进入水平面时的速度大小和方向保持不变，小车在水平面上受到的摩擦阻力大小在变。
（2）同一小车从斜面的同一高度由静止滑下，以保证小车到达水平面的初速度相同。
（3）通过改变水平面的粗糙程度，即更换粗糙程度不同的水平面。
（4）控制变量法：实验中让同一小车从斜面的同一高度由静止滑下，使到达水平面的速度相同，只改变水平面的粗糙程度，从而探究阻力对物体运动状态的影响。这种控制其他变量不变，只改变一个变量的方法就是控制变量法。
2.师生共同设计实验
让同一小车从斜面滑下，逐渐减小水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上的运动距离，并推测当小车与水平面间没有摩擦力时小车的运动状况。
相同条件：同一小车从斜面的同一高度由静止滑下。
不同条件：水平面的粗糙程度不同，摩擦阻力不同。
3.学生动手做实验，老师巡回指导，并提醒学生需要观察的现象并记录数据。
4.展示学生记录的表格，引导学生分析并得出结论。
接触面表面材料
小车受到的摩擦力的大小（大、较大、小）
小车在水平面上滑行的距离s/m
粗糙的水平面
大
0.13
比较光滑的水平面
较大
0.36
很光滑的水平面
小
0.56
教师提示：分析表格，着重在于比较数据，总结出其共同特征及变化规律。
（1）我们观察到什么现象？
答：在粗糙的水平面上，小车滑行距离近；在很光滑的水平面上，小车滑行距离远。
（2）分析表格中的内容（小车受到的摩擦力的大小和滑行的距离），此实验说明了什么？
答：在其他条件相同时，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车滑行的距离就越远。
（3）思考：假如水平面足够光滑（完全没有摩擦阻力），小车的运动情况又会怎样？
答：假如水平面足够光滑（完全没有摩擦阻力），小车在水平方向不受外力的作用，假如木板无限长，小车会永远运动下去。
【教师点拨】
（1）理想实验法：我们周围的物体表面没有绝对光滑的，物体都要受到摩擦力的作用，因此，物体受到阻力为零的情况是不存在的，物体受阻力为零时的运动状态就不能用实验验证，只能根据实验现象作进一步推测。但这个结论是以实验为基础，在分析大量经验事实的基础上，通过推理抽象概括出来，所以是有科学依据的，这种方法叫做理想实验法，也叫科学推理法。“真空不能传声”也运用了这种方法。
（2）通过该实验得知：亚里士多德的观点“物体的运动需要力来维持”是错误的。伽利略的观点“物体的运动不需要力来维持”是正确的。
三、牛顿第一定律
牛顿在前人的基础上通过实验加推理得出了牛顿第一定律
1.内容：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。
2.牛顿第一定律的理解
(1)“一切物体”说明此定律对一切物体适用，无论固态、液态还是气态，不管是静止还是运动，全部适用。
(2)“没有受到力的作用”是牛顿第一定律成立的条件，包含两层含义。一是理想状态中的物体不受任何力的作用(这种情况是不存在的)；二是物体所受力的合力为零，作用效果与不受力时等效。
(3)“或”指物体不受力时，原来静止的总保持静止（静者恒静），原来运动的总保持原来的速度和方向做匀速直线运动（动者恒动）。两种状态必有其一，不同时存在。
【教师点拨】
（1）我们周围的物体都要受到力的作用，不受力的物体不存在，因此，物体不受力时的运动状态不能直接用实验验证，只能推理、假设，故牛顿第一定律不是一个实验结论，而是一个科学推论，但却是正确的结论。
（2）牛顿第一定律的实质是物体的运动状态不需要力来维持，即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，如果物体的运动状态发生了改变，那么该物体一定受到了力的作用。
例如在地面上滚动的足球会慢慢停下来的原因是足球受到地面对它的摩擦力，由运动状态变为静止状态。
【跟踪训练】
1.(多选)下列关于牛顿第一定律的说法中，正确的是( BD )
A.牛顿第一定律是实验定律
B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C.物体保持静止或匀速直线运动的状态叫做牛顿第一定律
D.物体的运动不需要力来维持
2.质量为M的滑块甲和质量为m的滑块乙(M＞m)，先后从同一光滑斜面的相同高度处由静止滑下，然后沿同一光滑水平面继续运动。假设水平面足够长，那么两个滑块在光滑水平面上运动的过程中，它们之间的距离将( C )
A.逐渐变长B.逐渐变短
C.保持不变D.以上情况都有可能
课堂小结
1.牛顿第一定律内容：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。
2.力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。
3.实验方法：控制变量法和理想实验法。
当堂达标
1.牛顿第一定律是在大量的经验事实的基础上，通过进一步 而概括出来的，是不能用 来直接证明的，这是因为我们周围事实上没有 的物体。
2.牛顿第一定律适用于 物体，原来静止的物体在不受外力作用时总保持 状态，而原来运动的物体在不受外力作用时总保持 状态。
3.正在运动的物体，如果受到的外力突然消失，则它将( )
A.做匀速直线运动
B.速度减小，最后停止
C.运动方向变为与原来相反
D.立即停止
4.用绳子拴住一个小球在光滑的水平面上做圆周运动，当绳子突然断裂，小球( )
A.保持原来的圆周运动状态
B.保持绳断时的速度做匀速直线运动
C.运动速度减小，但保持直线运动状态
D.以上三种情况都有可能
5.如图所示，一人面向前方站在一艘匀速航行的轮船的甲板上的某处竖直上跳，当他下落时应落在( )
A.原处B.此处的前方
C.此处的后方D.不能确定
6.关于运动和力的关系，下列说法中正确的是( )
A.必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用物体就静止下来
B.物体的运动状态发生改变，一定有力作用在物体上
C.物体做直线运动时，一定受到了力的作用
D.物体静止时，一定不受力的作用
参考答案
1.推测 实验 不受外力 2.一切 静止 匀速直线运动 3.A 4.B
5.A 6.B
板书设计
一、两种观点
亚里士多德的观点：物体的运动需要力来维持。
伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持。
二、牛顿第一定律
内容：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。
第2课时 惯性
教学过程
回顾思考
1.牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到外力作用的时候，总
保持 或 。
2.力和运动的关系：力是 物体运动状态的原因。例如：足球由运动变为静止，运动状态发生改变，一定受到力的作用。
引入新课
一天，我和同学乘坐公交车一起来学校，忽然公交车因故紧急刹车，一个同学不由自主地倒向前方并撞了一下他前面的同学，这个同学还没来得及说一句“对不起”，他前面的同学就嘟噜了一句“什么德性”，我灵机一动说：“不是德性，是惯性”，一句话化解了窘迫。那么什么是惯性呢?
讲授新课
师：为什么不受力物体会表现为“静者恒静，动者恒动”呢？请同学们先阅读课本第52页“惯性”部分内容，利用桌上的器材参照图7-5实验，并思考回答以下问题（投影出提纲）：
(1)你是怎样理解“惯性”实质的？
(2)图7-5的实验是怎样推论出砝码具有惯性？
(3)还可以做什么实验进一步论证不仅仅是静止物体才具有惯性？
教师提示：牛顿第一定律的一个重要成果是揭示了任何物体都有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质。物理学上把物体保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质称为惯性。因此，牛顿第一定律又被称为惯性定律。
1.学生实验：砝码的惯性
图7-5
师：通过实验，你看到了什么现象？
生：右边的硬纸片弹走，纸片上的砝码未被弹走。
师：拨动左边的弹性片，它能将右边的硬纸片弹走，然而纸片上的砝码未被弹走，为什么？
学生回答，教师总结
现象解释：硬纸片和砝码刚开始处于静止状态，硬纸片由于受到了弹性片的弹力作用，由静止变为运动，改变了原来的运动状态，所以会被弹走。而在硬纸片被快速弹走的过程中，砝码所受到的硬纸片施加的摩擦力的作用效果可以忽略，由于惯性，砝码在水平方向上将保持原来的静止状态，所以它未与硬纸片一起飞走。
总结：惯性是一切物体所固有的一种属性。惯性与物体的运动状态、所处位置等外部条件无关。
思考： = 1 \* GB3 ①惯性既然与外部条件无关，那么惯性大小是由什么来决定的呢？
答：质量是惯性大小的唯一量度。质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小。
思考： = 2 \* GB3 ②运动速度大的物体惯性就大，这种说法正确吗？
答：不正确，决定惯性的唯一量度是质量。
思考： = 3 \* GB3 ③“惯性”是不是就是“惯性定律”？
答:不是，惯性是物体本身固有的一种属性，它跟物体受不受外力无关。惯性定律是物体在某个特定的环境（不受外力）下具有惯性的表现。
思考： = 4 \* GB3 ④惯性是一种特殊的力吗？
答：惯性是物体本身固有的一种属性，而力是物体之间的相互作用。所以惯性不是一种特殊的力，因此只能说物体具有惯性，而不能说物体受到惯性。
2.学生实验：硬币的惯性
请你用水杯、硬纸片及硬币，做一个如图所示的小实验，并对实验结果进行分析讨论。
学生实验并进行分析总结
（1）研究的对象是硬币，原来与硬纸片一块静止；
（2）与硬币在一起的硬纸片因受手指的作用力，由静止变为运动飞出去，改变了原来的运动状态；
（3）硬币由于惯性，仍要保持原来的静止状态，所以不会随硬纸片一块飞出，因受到重力作用而掉入杯子中。
3.教师总结：惯性现象解释步骤
(1)分析研究对象原来的状态；
(2)与研究对象一同运动（或静止）的物体，因受力发生了怎样的变化；
(3)研究对象没有受到力的作用，由于惯性要保持原来状态，会出现什么现象。
【跟踪训练】
平时我们拍打身上的灰尘利用了有关物体的惯性。你知道该怎样具体解释吗？
灰尘原来在衣服上是静止的，当用力拍衣服时，衣服由于受到力的作用由静止变为运动，而灰尘由于惯性仍然保持原来的静止状态，所以灰尘脱离了衣服。
4.老师投影演示：汽车中的惯性现象
汽车突然刹车
（1）观察上图车内人们的反应，为什么他们会向前倾倒？
答：当汽车刹车时，人的脚底由于阻力而随之静止，人的上身由于惯性，会保持继续向前运动的状态，所以刹车或减速时，人会向前倾。
（2）根据“问题1”想象出当汽车突然启动时的情形，并解释原因。
答：当汽车突然启动时，车上的人们会向后仰；因为当汽车从停止状态启动时，人的脚底由于受力而随之运动，人的上身由于惯性，仍保持原来静止状态，所以当汽车启动或加速时，人会向后仰。
5.老师投影演示：汽车安全带和安全气囊
安全带和安全气囊的作用是什么？
答：快速行驶的汽车，一旦发生碰撞立即停止运动，而乘客身体由于惯性会继续向前运动，与车身撞击，甚至撞碎挡风玻璃飞出车外。安全带在发生碰撞时起到缓冲作用，安全气囊在发生撞击时，会自动弹出，人就不会撞到车身。
6.惯性的利与弊
师：惯性既有有用的一面，也会带来危害，带领学生观察课本图7-9。生活中，我们要通过学习惯性，“兴利除弊”。请同学们举出生活中利用惯性和防止惯性的例子。
(1)斧子的手柄松了，用手柄的下端撞击石头或树墩，斧头由于惯性，会继续向下运动。这样，斧头就被套紧了。
(2)跳远运动员助跑后，飞身一跃，靠自身的惯性，在空中继续前进，以提高成绩。
(3)为了防止汽车紧急刹车时乘员由于惯性而被撞伤，驾驶员和前排乘客必须使用安全带。
课堂小结
1.一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，这种性质叫做惯性，也就是说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一直运动下去。牛顿第一定律又叫做惯性定律。
2.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；物体的质量越小，惯性越小，质量是物体惯性的唯一量度。
当堂达标
1.节日放飞的气球下吊一物体在空中竖直向上运动的过程中，气球突然破裂的瞬间，物体将向上运动，这是由于______________。物体向上运动一段距离后，又向下运动，这是因为___________。
2.下列关于惯性的说法中，正确的是( )
A.物体只有在静止时才具有惯性
B.物体运动速度越大，其惯性也越大
C.太空中的物体没有惯性
D.不论物体运动与否，受力与否，物体都具有惯性
3.(多选)下列哪些现象是利用惯性( )
A.拍打衣服时，灰尘脱离衣服
B.司机和前排的乘客要系安全带
C.洗完手后，用力甩掉手上的水滴
D.跳远运动员起跳前要尽力助跑
4.公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带。汽车安全带的作用是( )
A.防止惯性的产生
B.防止汽车启动时把人从后面甩出去
C.防止汽车速度突然增大时人向前“冲去”
D.急刹车时，对人体运动起到缓冲作用
5.（2019·山东泰安）关于惯性，下列四个现象对应的说明正确的是( )
A.拍打衣服，灰尘脱落，说明衣服有惯性
B.子弹离开枪膛，仍能向前飞行，说明子弹有惯性
C.汽车突然快速启动，车上的人会向后倾，说明汽车有惯性
D.运动员将足球顶出后，足球继续运动，说明运动员有惯性
6.(多选)一杯水放在列车内的水平桌面上，如果水面突然发生了如图所示的变化，则列车的运动状态可能发生的变化是( )
A.列车突然向右启动
B.列车突然向左启动
C.列车向右运动时突然刹车
D.列车向左运动时突然刹车
参考答案
1.物体具有惯性 受到重力作用 2.D 3.ACD 4.D 5.B 6.BC
板书设计
1.惯性定义：物理学上把物体保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质称为惯性。
2.惯性的大小由质量决定。
3.惯性的利用和惯性危害的防范。
第3课时 习题课
教学过程
题型一 探究阻力对物体运动的影响
例1 300多年前，伽利略对“力和运动的关系”进行了探究。下面是模拟伽利略“推断物体不受力时运动情况”的实验。如图是同一小车从同一斜面的同一高度由静止下滑，在粗糙程度不同的水平面上由运动到静止的过程。（四种接触面的粗糙程度由小到大的顺序是：玻璃板、纸板、棉布、毛巾）
（1）小车在水平面上运动时，在竖直方向上受到的力有 ，在水平方向受到摩擦力，这个力对小车运动状态的影响是 。
（2）为了便于推理得出结论，请将图中的四次实验排出合理的顺序： 。
（3）牛顿在伽利略实验的基础上，进一步推理得出：一切运动的物体，在不受外力作用时，总保持 状态，这一普遍规律奠定了牛顿的力学基础。
解析:（1）小车在水平面上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，对小车在水平方向的运动没有影响。在水平方向受到摩擦阻力的作用，使小车的运动速度减小。（2）小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下时，小车到达底端具有相同的速度，小车在不同表面滑行时，所受阻力越小，小车速度减小得越慢，运动的越远，所以接触面应该逐渐变光滑，故合理的顺序为（b）（d）（c）（a）。（3）伽利略实验说明阻力越小，物体运动的越远，牛顿进一步推理，如果不受外力，运动的物体会一直运动下去，即总保持匀速直线运动状态。
答案：（1）重力和支持力 减小车的速度 （2）（b）（d）（c）（a）（3）匀速直线运动
点拨:根据牛顿第一定律可知，不受外力时，静者恒静，动者恒动。解答第3小题的关键是要注意前提条件“运动的物体”。
跟踪训练
1.探究阻力对物体运动的影响，以下说法不正确的是（ D ）
A.毛巾、棉布、木板为运动的小车提供了不同大小的阻力
B.小车要从斜面的同一高度、静止滑下，才能确保小车到达水平面的初速度是相同的
C.阻力越小，小车运动的越远
D.实验现象表明，当阻力为零时，小车将保持匀速直线运动状态不变
2.如图所示，在探究“物体运动状态改变的原因”的实验中，小刚同学让小车自斜面上某一固定位置由静止开始自由滑下，分别观察小车从斜面上同一位置滑下后，在粗糙程度不同的水平面上运动的距离，同时用旗子标记小车在平面上停止后所处的位置。根据实验情形回答下面的问题：
（1）小刚每次让小车从斜面上同一位置由静止开始自由下滑，目的是使小车到达水平面时的速度 相同 （选填“相同”或“不同”）。
（2）小车到达水平面后不能立即停下来，是因为小车具有 惯性 ；小车最终在水平面上停下来，说明力改变了小车的 运动状态 。
（3）请你画出小车在毛巾表面上运动过程中的受力示意图。
（4）由上述实验推测，若小车在水平面上所受的阻力为零，小车将做 匀速 （选填“匀速”或“变速”）直线运动。
题型二 牛顿第一定律
例2 如图所示，小球从斜面自由滚下，运动到O点时，所有外力都消失，小球的运动路径是（ ）
A.沿OA运动
B.沿OB运动
C.沿OC运动
D.沿OD运动
解析：不受力时，小球将保持原来的运动状态，在O点时小球向右运动，故其将沿OD方向一直匀速直线运动下去。
答案：D
跟踪训练
1.忽略一切阻力，原静止在水平面上的大石头被另一块小石头水平撞击，大石头的运动情况是（ D ）
A.始终静止不动
B.动了一点点，很快停下来
C.撞击时开始运动，然后慢慢停下来
D.撞击时开始运动，然后做匀速直线运动
2.如图所示为高速照相机连拍的自行车极限运动中某运动员在空中的情形，P为该运动员运动的最高点。如果他运动到P点时所有的外力都消失，他以后的运动可能是（ C ）
A.马上停止在P处不动
B.沿PA方向竖直下落
C.沿PB方向做直线运动
D.沿PC方向做曲线运动
题型三 对惯性的理解及惯性现象
例3 一辆汽车在水平路面上做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.汽车在运动中若受到的外力全部消失，汽车会立即停止运动
B.汽车满载乘客和空载时，汽车的惯性一样大
C.汽车突然加速时，站在车上的人会向后仰，是因为人受到了惯性的作用
D.汽车刹车后会继续向前运动，是因为汽车具有惯性
解析：汽车是运动的，汽车所受的外力同时消失，根据牛顿第一定律，将保持外力消失时的运动状态做匀速直线运动，A错误；物体惯性大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，汽车满载乘客时，质量大，惯性也大，故B错误；惯性不是力，不能说受到惯性作用，故C错误；汽车刹车后会继续向前运动，是因为汽车具有惯性，故D正确。
答案：D
点拨：（1）物体惯性的大小只取决于物体的质量。物体的质量越大，惯性越大。与物体的受力情况和运动状态无关。
（2）惯性不是力，因此，不能说“惯性的作用”“惯性力的作用”“受到惯性”等，而应该说“某物体具有惯性”。
跟踪训练
1.下列有关惯性的说法不正确的是( B )
A.运动员跳远时助跑，利用了惯性
B.驾驶员驾车时系安全带，可以减小惯性
C.人骑自行车停止蹬踏后，仍继续前行，是因为人和车都具有惯性
D.地球由西向东转，人竖直向上跳起来，仍落回原地，是因为人具有惯性
2.公交驾驶员进行驾驶技能比赛时，可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静置在公交车的置物台上(如图)，司机突然刹车时，杯中水可能发生的情况是( B )
A.仍保持水平
B.将向前溢出
C.将向后溢出
D.会溢出，但不能确定溢出方向
规律总结：解释惯性现象的“三步法”
（1）明确被研究的是哪个物体，它原来处于怎样的运动状态；
（2）分析哪个物体或物体的哪一部分受到外力作用后突然改变了运动状态，并指明其运动状态的变化情况；
（3）分析被研究的物体或物体的某一部分由于惯性保持原来的运动状态，从而得出发生了何种现象。
题型四 力和运动的关系
例4 如图是足球运动员踢足球时的情景，下列说法正确的是( )（忽略空气阻力）
A.足球在空中飞行的过程中，受到运动员脚的踢力
B.足球在空中飞行的过程中，运动状态一定发生改变
C.脚踢足球使足球飞出去，说明力是物体运动的原因
D.足球在空中飞行的过程中，若它所受的力全部消失，它一定沿水平方向做匀速直线运动
解析：运动员的脚已经和球分开，不再对球有作用力，故A错误；足球在空中运动的过程中，受到竖直向下的重力，所以足球的运动状态一定发生改变，故B正确；脚踢球，使球飞出去，说明力可以改变物体的运动状态，故C错误；空中飞行的足球，若它所受的力全部消失，它将保持原来的运动状态，沿原来的方向做匀速直线运动，故D错误。
答案：B
警示：力的作用是改变物体的运动状态，物体运动不需要力来维持；运动的物体不受任何力的作用时，将沿原来的运动方向做匀速直线运动，深入理解基本规律，是正确解答的关键。
跟踪训练
1.下列有关排球运动的说法中，正确的是（ D ）
A.运动员在发球时，手对排球的力大于排球对手的力
B.排球上升过程，如果它受到的力全部消失，排球将静止
C.排球在下落过程中，速度变快，惯性变大
D.排球触网后方向改变，说明力可以改变物体的运动状态
2.下列说法正确的是（ D ）
A.物体运动需要力来维持
B.运动的物体不受力的作用时，将慢慢停下来
C.物体受到力的作用，运动状态一定改变
D.物体的运动状态改变，一定是受到了力的作用
当堂达标
1.关于汽车的惯性，下列说法正确的是( )
A.汽车运动时有惯性，静止时没有惯性
B.汽车行驶的速度越大，惯性越大
C.汽车在急刹车时的惯性最大
D.汽车行驶时、静止时以及急刹车时的惯性一样大
2.下列现象不属于惯性现象的是( )
A.锤头松了，将锤柄在固定物上撞击几下，锤头就紧套在锤柄上
B.用力拍衣服，衣服上的灰尘掉下来
C.跳伞运动员从飞机中跳下后，能缓慢下降
D.把铅球投掷到远处
3.如图是运动员在乒乓球比赛中的场景，下列说法正确的是（ ）
A.乒乓球速度越大，惯性越大
B.击球时，球和拍都会发生弹性形变
C.球在空中运动时，运动状态不变
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
4.关于牛顿第一定律的说法正确的是（ ）
A.牛顿第一定律是科学家牛顿通过实验得到的结论
B.运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性
C.行驶的汽车关闭发动机后，由于惯性还能继续向前行驶
D.地球上的物体有惯性，到了太空就没有惯性
5.小明同学学习了牛顿第一定律后思考：自已荡秋千到达最高点时，如果自己受到的力全部消失，自己会处于什么状态呢？他做出以下猜想你认为正确的是（ ）
A.继续摆回来
B.做匀速直线运动
C.静止不动
D.做圆周运动
6.如图甲所示，用尺子猛力将下面的棋子击出时，上面的棋子不会飞出而是落到正下方，是由于它们具有 ；如图乙所示，如果用尺子缓慢击打下面的棋子，紧挨被击打棋子上面的棋子会前移，是因为它受到 的作用。
甲 乙
7.在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布；让小车从斜面顶端由静止滑下，如图甲所示，观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。
甲 乙
（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 （选填“相等”或“不相等”）；
（2）实验中是通过改变 来改变小车所受阻力大小的；
（3）实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）；
（4）推理：本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做 ；
（5）在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问：牛顿第一定律 （选填“能”或“不能”）直接由实验得出；
（6）通过上面的探究后，小明再思考如下的问题，如图乙所示，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将 （选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”）。
参考答案
1.D 2.C 3.B 4.C 5.C
6.惯性 摩擦力
7.（1）相等 （2）水平面的粗糙程度 （3）慢 （4）匀速直线运动
（5）不能 （6）静止
教学反思
设计说明
本节分为牛顿第一定律和惯性两部分内容。讲解牛顿第一定律时，先让学生观察并思考“推箱子”“敲铁钉”等现象，并动手做推木块的小实验，在此基础上提出亚里士多德的观点，然后阐述伽利略的理想实验，最后让学生动手做实验，通过学生自己分析与论证得出并表述牛顿第一定律。这一部分教学时，让学生学会分析与论证的方法，知道控制变量法和理想实验法，并学会应用控制变量法设计实验和分析数据得出结论。
“惯性”部分，先根据牛顿第一定律提出惯性的概念，然后通过学生实验和演示实验认识惯性，接着通过一组生活中的事实，如“利用惯性套紧斧头”“安全带的作用”，来获知如何利用惯性和防止惯性带来的危害。
教学目标
【知识与技能】
1.能记住牛顿第一定律的内容。
2.知道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。
3.能说出什么是惯性，认识到一切物体都有惯性。会运用物体的惯性解释惯性现象。
【过程与方法】
1.通过探究实验知道阻力对物体运动的影响。
2.认识伽利略的理想实验方法；通过活动体验任何物体都有惯性。
【情感、态度和价值观】
通过将所学知识应用到生产、生活实践中，感受科学就在身边，强化STS的要求。
重点难点
教学重点
通过对实验探究的参与，强化学生分析与论证的能力；加深对牛顿第一定律和惯性定律的理解。
教学难点
转变学生的经验概念，让学生明确惯性是物体的一种属性，任何物体都具有惯性，牛顿第一定律是惯性现象的规律总结。
教学方法
探究法：通过学生的探究实验，引导学生正确推理，概括出牛顿第一定律。
分析法：在学习掌握牛顿第一定律的基础上，通过学生的讨论分析解释生活中的现象，理解惯性的概念，学会分析问题的思路和方法。
教具、学具
计算机多媒体教学系统、CAI课件等。
分组：斜面、粗糙程度不同的水平面、滑块、刻度尺、长方体木块、硬纸片、硬币、水杯、惯性演示仪等。
授课时数
3课时
第1课时 牛顿第一定律
教学过程
导入新课
投影图片，让学生观察。
教师介绍：对静止的木箱施加一水平方向的推力，木箱沿着水平方向运动；撤去推力后，木箱停了下来。
用铁锤敲击铁钉，铁钉向下运动陷入木板；停止敲击，铁钉就不再下陷。
学生活动：要求学生利用桌上的木块、滑块感受：推木块，木块运动，撤去推力，木块停止运动；推滑块，滑块运动，撤去外力，滑块逐渐停下来。
师：生活中还见过类似的例子吗？
从我们身边的许多类似事例中似乎可以这样总结：要让原来静止的物体运动起来，就需要有力的作用；如果要维持物体的运动，则似乎必须不停地对物体施加作用力，即：物体的运动需要力来维持。
这种认识正确吗？通过这一节的学习，你一定会有一个正确的认识。
讲授新课
一、历史回顾
1.古希腊哲学家亚里士多德观点：物体的运动需要力来维持。
他认为：地面上物体的“自然本性”是静止的，要维持物体的运动，就必须给它施加一定的力；不受力而能够一直运动的物体是不存在的。
2.意大利物理学家伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持。
运动物体如果不受其他力的作用，将会继续保持同样的速度沿直线“永恒”运动下去。
伽利略的理想实验
伽利略认为如果各种阻力都小到可以忽略，在理想情况下小球将会沿右侧斜面上升到与左侧下落点等高的地方，而且右侧斜面的坡度越小，小球要上升到相同高度所用的运动时间就越长；如果右侧成了水平面，那么，小球将因为永远无法达到那个高度而一直沿直线运动下去。
师：伽利略的推理，也是建立在分析大量事实基础上的，而且后来又经过了法国科学家笛卡尔的进一步论证。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？还是请同学们自己动脑、动手探究论证吧！
二、实验探究：阻力对物体运动的影响
1.提示学生先完整地看一遍教材第50页活动1的内容，在看的过程中，思考下列问题：
（1）此实验过程中，哪些条件保持不变？哪些条件发生变化？
（2）每次实验同一小车都要从斜面的同一高度由静止滑下，为什么？
（3）如何改变水平面上的摩擦阻力？
（4）本实验运用了什么思想方法？
【教师点拨】
（1）小车进入水平面时的速度大小和方向保持不变，小车在水平面上受到的摩擦阻力大小在变。
（2）同一小车从斜面的同一高度由静止滑下，以保证小车到达水平面的初速度相同。
（3）通过改变水平面的粗糙程度，即更换粗糙程度不同的水平面。
（4）控制变量法：实验中让同一小车从斜面的同一高度由静止滑下，使到达水平面的速度相同，只改变水平面的粗糙程度，从而探究阻力对物体运动状态的影响。这种控制其他变量不变，只改变一个变量的方法就是控制变量法。
2.师生共同设计实验
让同一小车从斜面滑下，逐渐减小水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上的运动距离，并推测当小车与水平面间没有摩擦力时小车的运动状况。
相同条件：同一小车从斜面的同一高度由静止滑下。
不同条件：水平面的粗糙程度不同，摩擦阻力不同。
3.学生动手做实验，老师巡回指导，并提醒学生需要观察的现象并记录数据。
4.展示学生记录的表格，引导学生分析并得出结论。
接触面表面材料
小车受到的摩擦力的大小（大、较大、小）
小车在水平面上滑行的距离s/m
粗糙的水平面
大
0.13
比较光滑的水平面
较大
0.36
很光滑的水平面
小
0.56
教师提示：分析表格，着重在于比较数据，总结出其共同特征及变化规律。
（1）我们观察到什么现象？
答：在粗糙的水平面上，小车滑行距离近；在很光滑的水平面上，小车滑行距离远。
（2）分析表格中的内容（小车受到的摩擦力的大小和滑行的距离），此实验说明了什么？
答：在其他条件相同时，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车滑行的距离就越远。
（3）思考：假如水平面足够光滑（完全没有摩擦阻力），小车的运动情况又会怎样？
答：假如水平面足够光滑（完全没有摩擦阻力），小车在水平方向不受外力的作用，假如木板无限长，小车会永远运动下去。
【教师点拨】
（1）理想实验法：我们周围的物体表面没有绝对光滑的，物体都要受到摩擦力的作用，因此，物体受到阻力为零的情况是不存在的，物体受阻力为零时的运动状态就不能用实验验证，只能根据实验现象作进一步推测。但这个结论是以实验为基础，在分析大量经验事实的基础上，通过推理抽象概括出来，所以是有科学依据的，这种方法叫做理想实验法，也叫科学推理法。“真空不能传声”也运用了这种方法。
（2）通过该实验得知：亚里士多德的观点“物体的运动需要力来维持”是错误的。伽利略的观点“物体的运动不需要力来维持”是正确的。
三、牛顿第一定律
牛顿在前人的基础上通过实验加推理得出了牛顿第一定律
1.内容：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。
2.牛顿第一定律的理解
(1)“一切物体”说明此定律对一切物体适用，无论固态、液态还是气态，不管是静止还是运动，全部适用。
(2)“没有受到力的作用”是牛顿第一定律成立的条件，包含两层含义。一是理想状态中的物体不受任何力的作用(这种情况是不存在的)；二是物体所受力的合力为零，作用效果与不受力时等效。
(3)“或”指物体不受力时，原来静止的总保持静止（静者恒静），原来运动的总保持原来的速度和方向做匀速直线运动（动者恒动）。两种状态必有其一，不同时存在。
【教师点拨】
（1）我们周围的物体都要受到力的作用，不受力的物体不存在，因此，物体不受力时的运动状态不能直接用实验验证，只能推理、假设，故牛顿第一定律不是一个实验结论，而是一个科学推论，但却是正确的结论。
（2）牛顿第一定律的实质是物体的运动状态不需要力来维持，即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，如果物体的运动状态发生了改变，那么该物体一定受到了力的作用。
例如在地面上滚动的足球会慢慢停下来的原因是足球受到地面对它的摩擦力，由运动状态变为静止状态。
【跟踪训练】
1.(多选)下列关于牛顿第一定律的说法中，正确的是( BD )
A.牛顿第一定律是实验定律
B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C.物体保持静止或匀速直线运动的状态叫做牛顿第一定律
D.物体的运动不需要力来维持
2.质量为M的滑块甲和质量为m的滑块乙(M＞m)，先后从同一光滑斜面的相同高度处由静止滑下，然后沿同一光滑水平面继续运动。假设水平面足够长，那么两个滑块在光滑水平面上运动的过程中，它们之间的距离将( C )
A.逐渐变长B.逐渐变短
C.保持不变D.以上情况都有可能
课堂小结
1.牛顿第一定律内容：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。
2.力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。
3.实验方法：控制变量法和理想实验法。
当堂达标
1.牛顿第一定律是在大量的经验事实的基础上，通过进一步 而概括出来的，是不能用 来直接证明的，这是因为我们周围事实上没有 的物体。
2.牛顿第一定律适用于 物体，原来静止的物体在不受外力作用时总保持 状态，而原来运动的物体在不受外力作用时总保持 状态。
3.正在运动的物体，如果受到的外力突然消失，则它将( )
A.做匀速直线运动
B.速度减小，最后停止
C.运动方向变为与原来相反
D.立即停止
4.用绳子拴住一个小球在光滑的水平面上做圆周运动，当绳子突然断裂，小球( )
A.保持原来的圆周运动状态
B.保持绳断时的速度做匀速直线运动
C.运动速度减小，但保持直线运动状态
D.以上三种情况都有可能
5.如图所示，一人面向前方站在一艘匀速航行的轮船的甲板上的某处竖直上跳，当他下落时应落在( )
A.原处B.此处的前方
C.此处的后方D.不能确定
6.关于运动和力的关系，下列说法中正确的是( )
A.必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用物体就静止下来
B.物体的运动状态发生改变，一定有力作用在物体上
C.物体做直线运动时，一定受到了力的作用
D.物体静止时，一定不受力的作用
参考答案
1.推测 实验 不受外力 2.一切 静止 匀速直线运动 3.A 4.B
5.A 6.B
板书设计
一、两种观点
亚里士多德的观点：物体的运动需要力来维持。
伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持。
二、牛顿第一定律
内容：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。
第2课时 惯性
教学过程
回顾思考
1.牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到外力作用的时候，总
保持 或 。
2.力和运动的关系：力是 物体运动状态的原因。例如：足球由运动变为静止，运动状态发生改变，一定受到力的作用。
引入新课
一天，我和同学乘坐公交车一起来学校，忽然公交车因故紧急刹车，一个同学不由自主地倒向前方并撞了一下他前面的同学，这个同学还没来得及说一句“对不起”，他前面的同学就嘟噜了一句“什么德性”，我灵机一动说：“不是德性，是惯性”，一句话化解了窘迫。那么什么是惯性呢?
讲授新课
师：为什么不受力物体会表现为“静者恒静，动者恒动”呢？请同学们先阅读课本第52页“惯性”部分内容，利用桌上的器材参照图7-5实验，并思考回答以下问题（投影出提纲）：
(1)你是怎样理解“惯性”实质的？
(2)图7-5的实验是怎样推论出砝码具有惯性？
(3)还可以做什么实验进一步论证不仅仅是静止物体才具有惯性？
教师提示：牛顿第一定律的一个重要成果是揭示了任何物体都有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质。物理学上把物体保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质称为惯性。因此，牛顿第一定律又被称为惯性定律。
1.学生实验：砝码的惯性
图7-5
师：通过实验，你看到了什么现象？
生：右边的硬纸片弹走，纸片上的砝码未被弹走。
师：拨动左边的弹性片，它能将右边的硬纸片弹走，然而纸片上的砝码未被弹走，为什么？
学生回答，教师总结
现象解释：硬纸片和砝码刚开始处于静止状态，硬纸片由于受到了弹性片的弹力作用，由静止变为运动，改变了原来的运动状态，所以会被弹走。而在硬纸片被快速弹走的过程中，砝码所受到的硬纸片施加的摩擦力的作用效果可以忽略，由于惯性，砝码在水平方向上将保持原来的静止状态，所以它未与硬纸片一起飞走。
总结：惯性是一切物体所固有的一种属性。惯性与物体的运动状态、所处位置等外部条件无关。
思考： = 1 \* GB3 ①惯性既然与外部条件无关，那么惯性大小是由什么来决定的呢？
答：质量是惯性大小的唯一量度。质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小。
思考： = 2 \* GB3 ②运动速度大的物体惯性就大，这种说法正确吗？
答：不正确，决定惯性的唯一量度是质量。
思考： = 3 \* GB3 ③“惯性”是不是就是“惯性定律”？
答:不是，惯性是物体本身固有的一种属性，它跟物体受不受外力无关。惯性定律是物体在某个特定的环境（不受外力）下具有惯性的表现。
思考： = 4 \* GB3 ④惯性是一种特殊的力吗？
答：惯性是物体本身固有的一种属性，而力是物体之间的相互作用。所以惯性不是一种特殊的力，因此只能说物体具有惯性，而不能说物体受到惯性。
2.学生实验：硬币的惯性
请你用水杯、硬纸片及硬币，做一个如图所示的小实验，并对实验结果进行分析讨论。
学生实验并进行分析总结
（1）研究的对象是硬币，原来与硬纸片一块静止；
（2）与硬币在一起的硬纸片因受手指的作用力，由静止变为运动飞出去，改变了原来的运动状态；
（3）硬币由于惯性，仍要保持原来的静止状态，所以不会随硬纸片一块飞出，因受到重力作用而掉入杯子中。
3.教师总结：惯性现象解释步骤
(1)分析研究对象原来的状态；
(2)与研究对象一同运动（或静止）的物体，因受力发生了怎样的变化；
(3)研究对象没有受到力的作用，由于惯性要保持原来状态，会出现什么现象。
【跟踪训练】
平时我们拍打身上的灰尘利用了有关物体的惯性。你知道该怎样具体解释吗？
灰尘原来在衣服上是静止的，当用力拍衣服时，衣服由于受到力的作用由静止变为运动，而灰尘由于惯性仍然保持原来的静止状态，所以灰尘脱离了衣服。
4.老师投影演示：汽车中的惯性现象
汽车突然刹车
（1）观察上图车内人们的反应，为什么他们会向前倾倒？
答：当汽车刹车时，人的脚底由于阻力而随之静止，人的上身由于惯性，会保持继续向前运动的状态，所以刹车或减速时，人会向前倾。
（2）根据“问题1”想象出当汽车突然启动时的情形，并解释原因。
答：当汽车突然启动时，车上的人们会向后仰；因为当汽车从停止状态启动时，人的脚底由于受力而随之运动，人的上身由于惯性，仍保持原来静止状态，所以当汽车启动或加速时，人会向后仰。
5.老师投影演示：汽车安全带和安全气囊
安全带和安全气囊的作用是什么？
答：快速行驶的汽车，一旦发生碰撞立即停止运动，而乘客身体由于惯性会继续向前运动，与车身撞击，甚至撞碎挡风玻璃飞出车外。安全带在发生碰撞时起到缓冲作用，安全气囊在发生撞击时，会自动弹出，人就不会撞到车身。
6.惯性的利与弊
师：惯性既有有用的一面，也会带来危害，带领学生观察课本图7-9。生活中，我们要通过学习惯性，“兴利除弊”。请同学们举出生活中利用惯性和防止惯性的例子。
(1)斧子的手柄松了，用手柄的下端撞击石头或树墩，斧头由于惯性，会继续向下运动。这样，斧头就被套紧了。
(2)跳远运动员助跑后，飞身一跃，靠自身的惯性，在空中继续前进，以提高成绩。
(3)为了防止汽车紧急刹车时乘员由于惯性而被撞伤，驾驶员和前排乘客必须使用安全带。
课堂小结
1.一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，这种性质叫做惯性，也就是说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一直运动下去。牛顿第一定律又叫做惯性定律。
2.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；物体的质量越小，惯性越小，质量是物体惯性的唯一量度。
当堂达标
1.节日放飞的气球下吊一物体在空中竖直向上运动的过程中，气球突然破裂的瞬间，物体将向上运动，这是由于______________。物体向上运动一段距离后，又向下运动，这是因为___________。
2.下列关于惯性的说法中，正确的是( )
A.物体只有在静止时才具有惯性
B.物体运动速度越大，其惯性也越大
C.太空中的物体没有惯性
D.不论物体运动与否，受力与否，物体都具有惯性
3.(多选)下列哪些现象是利用惯性( )
A.拍打衣服时，灰尘脱离衣服
B.司机和前排的乘客要系安全带
C.洗完手后，用力甩掉手上的水滴
D.跳远运动员起跳前要尽力助跑
4.公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带。汽车安全带的作用是( )
A.防止惯性的产生
B.防止汽车启动时把人从后面甩出去
C.防止汽车速度突然增大时人向前“冲去”
D.急刹车时，对人体运动起到缓冲作用
5.（2019·山东泰安）关于惯性，下列四个现象对应的说明正确的是( )
A.拍打衣服，灰尘脱落，说明衣服有惯性
B.子弹离开枪膛，仍能向前飞行，说明子弹有惯性
C.汽车突然快速启动，车上的人会向后倾，说明汽车有惯性
D.运动员将足球顶出后，足球继续运动，说明运动员有惯性
6.(多选)一杯水放在列车内的水平桌面上，如果水面突然发生了如图所示的变化，则列车的运动状态可能发生的变化是( )
A.列车突然向右启动
B.列车突然向左启动
C.列车向右运动时突然刹车
D.列车向左运动时突然刹车
参考答案
1.物体具有惯性 受到重力作用 2.D 3.ACD 4.D 5.B 6.BC
板书设计
1.惯性定义：物理学上把物体保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质称为惯性。
2.惯性的大小由质量决定。
3.惯性的利用和惯性危害的防范。
第3课时 习题课
教学过程
题型一 探究阻力对物体运动的影响
例1 300多年前，伽利略对“力和运动的关系”进行了探究。下面是模拟伽利略“推断物体不受力时运动情况”的实验。如图是同一小车从同一斜面的同一高度由静止下滑，在粗糙程度不同的水平面上由运动到静止的过程。（四种接触面的粗糙程度由小到大的顺序是：玻璃板、纸板、棉布、毛巾）
（1）小车在水平面上运动时，在竖直方向上受到的力有 ，在水平方向受到摩擦力，这个力对小车运动状态的影响是 。
（2）为了便于推理得出结论，请将图中的四次实验排出合理的顺序： 。
（3）牛顿在伽利略实验的基础上，进一步推理得出：一切运动的物体，在不受外力作用时，总保持 状态，这一普遍规律奠定了牛顿的力学基础。
解析:（1）小车在水平面上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，对小车在水平方向的运动没有影响。在水平方向受到摩擦阻力的作用，使小车的运动速度减小。（2）小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下时，小车到达底端具有相同的速度，小车在不同表面滑行时，所受阻力越小，小车速度减小得越慢，运动的越远，所以接触面应该逐渐变光滑，故合理的顺序为（b）（d）（c）（a）。（3）伽利略实验说明阻力越小，物体运动的越远，牛顿进一步推理，如果不受外力，运动的物体会一直运动下去，即总保持匀速直线运动状态。
答案：（1）重力和支持力 减小车的速度 （2）（b）（d）（c）（a）（3）匀速直线运动
点拨:根据牛顿第一定律可知，不受外力时，静者恒静，动者恒动。解答第3小题的关键是要注意前提条件“运动的物体”。
跟踪训练
1.探究阻力对物体运动的影响，以下说法不正确的是（ D ）
A.毛巾、棉布、木板为运动的小车提供了不同大小的阻力
B.小车要从斜面的同一高度、静止滑下，才能确保小车到达水平面的初速度是相同的
C.阻力越小，小车运动的越远
D.实验现象表明，当阻力为零时，小车将保持匀速直线运动状态不变
2.如图所示，在探究“物体运动状态改变的原因”的实验中，小刚同学让小车自斜面上某一固定位置由静止开始自由滑下，分别观察小车从斜面上同一位置滑下后，在粗糙程度不同的水平面上运动的距离，同时用旗子标记小车在平面上停止后所处的位置。根据实验情形回答下面的问题：
（1）小刚每次让小车从斜面上同一位置由静止开始自由下滑，目的是使小车到达水平面时的速度 相同 （选填“相同”或“不同”）。
（2）小车到达水平面后不能立即停下来，是因为小车具有 惯性 ；小车最终在水平面上停下来，说明力改变了小车的 运动状态 。
（3）请你画出小车在毛巾表面上运动过程中的受力示意图。
（4）由上述实验推测，若小车在水平面上所受的阻力为零，小车将做 匀速 （选填“匀速”或“变速”）直线运动。
题型二 牛顿第一定律
例2 如图所示，小球从斜面自由滚下，运动到O点时，所有外力都消失，小球的运动路径是（ ）
A.沿OA运动
B.沿OB运动
C.沿OC运动
D.沿OD运动
解析：不受力时，小球将保持原来的运动状态，在O点时小球向右运动，故其将沿OD方向一直匀速直线运动下去。
答案：D
跟踪训练
1.忽略一切阻力，原静止在水平面上的大石头被另一块小石头水平撞击，大石头的运动情况是（ D ）
A.始终静止不动
B.动了一点点，很快停下来
C.撞击时开始运动，然后慢慢停下来
D.撞击时开始运动，然后做匀速直线运动
2.如图所示为高速照相机连拍的自行车极限运动中某运动员在空中的情形，P为该运动员运动的最高点。如果他运动到P点时所有的外力都消失，他以后的运动可能是（ C ）
A.马上停止在P处不动
B.沿PA方向竖直下落
C.沿PB方向做直线运动
D.沿PC方向做曲线运动
题型三 对惯性的理解及惯性现象
例3 一辆汽车在水平路面上做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.汽车在运动中若受到的外力全部消失，汽车会立即停止运动
B.汽车满载乘客和空载时，汽车的惯性一样大
C.汽车突然加速时，站在车上的人会向后仰，是因为人受到了惯性的作用
D.汽车刹车后会继续向前运动，是因为汽车具有惯性
解析：汽车是运动的，汽车所受的外力同时消失，根据牛顿第一定律，将保持外力消失时的运动状态做匀速直线运动，A错误；物体惯性大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，汽车满载乘客时，质量大，惯性也大，故B错误；惯性不是力，不能说受到惯性作用，故C错误；汽车刹车后会继续向前运动，是因为汽车具有惯性，故D正确。
答案：D
点拨：（1）物体惯性的大小只取决于物体的质量。物体的质量越大，惯性越大。与物体的受力情况和运动状态无关。
（2）惯性不是力，因此，不能说“惯性的作用”“惯性力的作用”“受到惯性”等，而应该说“某物体具有惯性”。
跟踪训练
1.下列有关惯性的说法不正确的是( B )
A.运动员跳远时助跑，利用了惯性
B.驾驶员驾车时系安全带，可以减小惯性
C.人骑自行车停止蹬踏后，仍继续前行，是因为人和车都具有惯性
D.地球由西向东转，人竖直向上跳起来，仍落回原地，是因为人具有惯性
2.公交驾驶员进行驾驶技能比赛时，可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静置在公交车的置物台上(如图)，司机突然刹车时，杯中水可能发生的情况是( B )
A.仍保持水平
B.将向前溢出
C.将向后溢出
D.会溢出，但不能确定溢出方向
规律总结：解释惯性现象的“三步法”
（1）明确被研究的是哪个物体，它原来处于怎样的运动状态；
（2）分析哪个物体或物体的哪一部分受到外力作用后突然改变了运动状态，并指明其运动状态的变化情况；
（3）分析被研究的物体或物体的某一部分由于惯性保持原来的运动状态，从而得出发生了何种现象。
题型四 力和运动的关系
例4 如图是足球运动员踢足球时的情景，下列说法正确的是( )（忽略空气阻力）
A.足球在空中飞行的过程中，受到运动员脚的踢力
B.足球在空中飞行的过程中，运动状态一定发生改变
C.脚踢足球使足球飞出去，说明力是物体运动的原因
D.足球在空中飞行的过程中，若它所受的力全部消失，它一定沿水平方向做匀速直线运动
解析：运动员的脚已经和球分开，不再对球有作用力，故A错误；足球在空中运动的过程中，受到竖直向下的重力，所以足球的运动状态一定发生改变，故B正确；脚踢球，使球飞出去，说明力可以改变物体的运动状态，故C错误；空中飞行的足球，若它所受的力全部消失，它将保持原来的运动状态，沿原来的方向做匀速直线运动，故D错误。
答案：B
警示：力的作用是改变物体的运动状态，物体运动不需要力来维持；运动的物体不受任何力的作用时，将沿原来的运动方向做匀速直线运动，深入理解基本规律，是正确解答的关键。
跟踪训练
1.下列有关排球运动的说法中，正确的是（ D ）
A.运动员在发球时，手对排球的力大于排球对手的力
B.排球上升过程，如果它受到的力全部消失，排球将静止
C.排球在下落过程中，速度变快，惯性变大
D.排球触网后方向改变，说明力可以改变物体的运动状态
2.下列说法正确的是（ D ）
A.物体运动需要力来维持
B.运动的物体不受力的作用时，将慢慢停下来
C.物体受到力的作用，运动状态一定改变
D.物体的运动状态改变，一定是受到了力的作用
当堂达标
1.关于汽车的惯性，下列说法正确的是( )
A.汽车运动时有惯性，静止时没有惯性
B.汽车行驶的速度越大，惯性越大
C.汽车在急刹车时的惯性最大
D.汽车行驶时、静止时以及急刹车时的惯性一样大
2.下列现象不属于惯性现象的是( )
A.锤头松了，将锤柄在固定物上撞击几下，锤头就紧套在锤柄上
B.用力拍衣服，衣服上的灰尘掉下来
C.跳伞运动员从飞机中跳下后，能缓慢下降
D.把铅球投掷到远处
3.如图是运动员在乒乓球比赛中的场景，下列说法正确的是（ ）
A.乒乓球速度越大，惯性越大
B.击球时，球和拍都会发生弹性形变
C.球在空中运动时，运动状态不变
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
4.关于牛顿第一定律的说法正确的是（ ）
A.牛顿第一定律是科学家牛顿通过实验得到的结论
B.运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性
C.行驶的汽车关闭发动机后，由于惯性还能继续向前行驶
D.地球上的物体有惯性，到了太空就没有惯性
5.小明同学学习了牛顿第一定律后思考：自已荡秋千到达最高点时，如果自己受到的力全部消失，自己会处于什么状态呢？他做出以下猜想你认为正确的是（ ）
A.继续摆回来
B.做匀速直线运动
C.静止不动
D.做圆周运动
6.如图甲所示，用尺子猛力将下面的棋子击出时，上面的棋子不会飞出而是落到正下方，是由于它们具有 ；如图乙所示，如果用尺子缓慢击打下面的棋子，紧挨被击打棋子上面的棋子会前移，是因为它受到 的作用。
甲 乙
7.在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布；让小车从斜面顶端由静止滑下，如图甲所示，观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。
甲 乙
（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 （选填“相等”或“不相等”）；
（2）实验中是通过改变 来改变小车所受阻力大小的；
（3）实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）；
（4）推理：本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做 ；
（5）在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问：牛顿第一定律 （选填“能”或“不能”）直接由实验得出；
（6）通过上面的探究后，小明再思考如下的问题，如图乙所示，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将 （选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”）。
参考答案
1.D 2.C 3.B 4.C 5.C
6.惯性 摩擦力
7.（1）相等 （2）水平面的粗糙程度 （3）慢 （4）匀速直线运动
（5）不能 （6）静止
教学反思
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