人教版八年級物理下冊同步練習(xí) 8.1 牛頓第一定律（教學(xué)設(shè)計）

人教版八年級（下冊）第八章運動和力第1節(jié)牛頓第一定律（教案）年級八年級授課時間課題第1節(jié)牛頓第一定律教學(xué)目標(biāo)1.通過實驗，確認(rèn)阻力對物體運動的影響。2.經(jīng)歷建立牛頓第一定律的科學(xué)推理過程，認(rèn)識牛頓第一定律。3.能通過生活經(jīng)驗和大量事實認(rèn)識一切物體都具有慣性，能用物體的慣性解釋生活和自然中的有關(guān)現(xiàn)象。教材分析本節(jié)內(nèi)容由“阻力對物體運動的影響”“牛頓第一定律”和“慣性”三部分構(gòu)成，重點是把物體的運動狀態(tài)和物體是否受力聯(lián)系起來，從而使學(xué)生初步認(rèn)識力和運動的關(guān)系。它將為后面學(xué)習(xí)二力平衡、壓力、浮力、物體的浮沉條件、杠桿的平衡條件等打下基礎(chǔ)并起到承前啟后的作用。教科書首先選取運動物體水平方向只受阻力的實例引入課題，然后展示兩種對立的對點，實驗研究阻力對物體運動的影響。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)推理、建立規(guī)律，并引導(dǎo)學(xué)生會用物體的慣性解釋有關(guān)現(xiàn)象。教學(xué)的重點是通過實驗研究阻力對物體運動的影響，難點是建立牛頓第一定律的科學(xué)推理過程。教學(xué)中應(yīng)采用實驗探究與科學(xué)推理相結(jié)合的方法，使學(xué)生通過實驗現(xiàn)象的雙察、分析，以及科學(xué)的想象和推理，合理推測、總結(jié)規(guī)律，以此培養(yǎng)觀察實驗、科學(xué)推現(xiàn)的能力。教學(xué)器材斜面、小車、毛巾、棉布、木板、慣性小球、生雞蛋和熟雞蛋各一只、象棋子、鋼尺等。多媒體ppt，包含視頻：《探究阻力對物體運動的影響》、《伽利略斜面實驗》、《實驗演示——物體的慣性》等。教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動導(dǎo)入新課【播放ppt圖片】滑板車滑行時，如果我們不再蹬地，它最終會停下來；冰壺在冰面上滑行一段距離，最終會停下來；用力推課本，會運動，撤去力，就會停下來。日常生活中常常會見到這類現(xiàn)象。古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為：如果要使物體持續(xù)運動，就必須對它施加力的作用。如果這個力被撤消，物體就會停止運動?！咎釂枴课矬w的運動真的需要力來維持嗎？《8.1牛頓第一定律》。觀看圖片，思考問題，進(jìn)入情景.學(xué)習(xí)新課一、阻力對物體運動的影響1.歷史回顧【利用ppt圖片講解】①2000多年前，古希臘哲學(xué)家亞里士多德根據(jù)當(dāng)時人們對運動和力的關(guān)系的認(rèn)識提出一個觀點“物體的運動需要力來維持”。這個觀點統(tǒng)治了力學(xué)世界1400多年。②科學(xué)家伽利略卻通過理想實驗，運用邏輯推理，對亞里士多德的觀點提出了質(zhì)疑。伽利略認(rèn)為：物體的運動不需要力來維持，運動的物體之所以停下來，是因為受到了阻力的作用。到底誰的觀點是正確的呢？2.探究阻力對物體運動的影響【設(shè)計實驗】①實驗器材：小車、長木板、斜面、棉布、毛巾、玻璃板、刻度尺等；②實驗方法：讓小車從同一斜面上的同一高度由靜止自由滑下，如圖所示，改變水平面表面的粗糙程度，使其對小車運動的阻力不相同。第一次在水平面上鋪毛巾，第二次鋪棉布，第三次將棉布去掉，只剩下木板，比較小車每次在水平面上滑行的距離?！具M(jìn)行實驗與收集證據(jù)】讓小車分別從斜面同一高度滑下，滑到鋪有毛巾、棉布的水平木板面上、去掉棉布的木板表面上，觀察比較小車前進(jìn)的距離。實驗記錄：表面材料阻力大小小車運動距離（cm）小車速度減小情況毛巾大3.45比較快棉布中18.72比較慢木板小37.52最慢【分析與論證】對物體運動的阻礙程度反映物體所受阻力的大小。引導(dǎo)學(xué)生完成下面的5個問題：=1\*GB3①小車在不同材料的平面上最終停下來的原因是什么？②三次實驗，小車運動的距離不同，小車運動距離的遠(yuǎn)近跟它受到的阻力有什么關(guān)系？③通過這三次實驗，請你分析：若使小車運動時受到的阻力進(jìn)一步減小，小車運動的距離將變長還是變短？④小車運動的越遠(yuǎn)，說明速度變化的快慢如何？⑤根據(jù)上面的實驗，你能推理出：如果表面材料絕對光滑，沒有阻力，小車運動的距離將會怎樣呢？【教師歸納】小車在不同材料的平面上最終停下來的原因是因為受到了阻力的作用。阻力越小，小車運動的距離越遠(yuǎn)，速度減小的越慢。如果表面材料絕對光滑，沒有阻力，小車將保持做勻速直線運動。3.實驗結(jié)論：1.1.運動物體受到的阻力越小，速度減小得越慢，運動得越遠(yuǎn)。2.若運動的物體不受阻力，物體的運動速度將不會減小，將保持做勻速直線運動?！窘涣髋c討論】1.實驗方法①控制變量法：控制小車從斜面上同一高度處由靜止釋放，使小車到斜面底端時具有相同的初速度；②轉(zhuǎn)換法：通過小車在水平面上滑行距離的長短來間接判斷小車所受阻力大??；③科學(xué)推理法：若小車不受阻力時，小車的速度將不會減小，將永遠(yuǎn)做勻速直線運動。2.對小車受力情況的分析：小車在水平面上運動時，在豎直方向受重力和支持力，這兩個力相互平衡，對物體的運動沒有影響；在水平方向上受到阻力的作用，是非平衡力，所以做減速直線運動。3.本實驗選用小車而不選用木塊的原因是：相同條件下，小車受到的阻力較小，實驗現(xiàn)象較明顯?！静シ乓曨l】——《探究阻力對物體運動的影響》【例題1】小華用如圖所示的實驗裝置探究阻力對物體運動的影響。他在水平臺面上分別鋪上材料不同的物體，讓同一小車從同一斜面上的相同高度由靜止滑下，在小車停下的位置分別作上標(biāo)記a、b、c。（1）實驗中讓同一小車從同一斜面的相同高度由靜止滑下是為了使小車到達(dá)水平面時的_______相同。（2）實驗中通過改變_______來改變小車所受的阻力大小。（3）若水平臺面上鋪的物體分別是毛巾、木板、棉布，則標(biāo)記c位置是小車在______表面運動時停下的位置。（4）由實驗現(xiàn)象可以得出結(jié)論：水平面粗糙程度越小，小車運動的距離越_______；由此說明小車受到的阻力越小，速度減小得越____。（6）對上述實驗進(jìn)行分析并進(jìn)一步推理：運動的物體在沒有受到阻力的作用時，將__________。（7）上述探究實驗中用到的科學(xué)研究方法有_____、______和_____?！敬鸢浮浚?）速度；（2）水平面的粗糙程度；（3）木板；（4）遠(yuǎn)，慢；（5）以恒定不變的速度運動下去；（6）控制變量法，轉(zhuǎn)換法，實驗推理法。了解歷史上兩種觀點的對立與統(tǒng)一，建立牛頓第一定律的背景.與老師一起設(shè)計實驗方案。觀察實驗現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析論證。討論老師所提出的5個問題，代表發(fā)言.歸納建立實驗結(jié)論.討論研究方法，共有3種重要的方法。觀看視頻，進(jìn)一步理解運動與力的關(guān)系.做題并進(jìn)行解析.學(xué)習(xí)新課二、牛頓第一定律【講解】伽利略早在300多年前就做過類似的實驗，他認(rèn)識到運動物體受到的阻力越小，物體的速度就減小得越慢，運動時間就越長。伽利略推理得出的觀點：運動的物體不受外力的作用，它將速度不變的永遠(yuǎn)運動下去，即作勻速運動。1644年法國物理學(xué)家笛卡爾對伽利略的觀點進(jìn)行補(bǔ)充：運動的物體在不受外力的情況下，它將速度不變、方向不變的永遠(yuǎn)運動下去”。即作勻速直線運動。最后，英國科學(xué)家牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果，概括出一條重要的物理規(guī)律：這就是著名的牛頓第一定律。1.牛頓第一定律一切物體在不受外力作用時，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)?！編熒餐M(jìn)行】對牛頓第一定律的理解：①“一切物體”包括原來運動的和原來靜止的物體。②“不受外力作用時”包括不受一切外力（理想狀態(tài)）、某一方向上不受外力情況。③“或”指物體不受力時，原來靜止的總保持靜止，原來運動的就總保持原來的速度和方向做勻速直線運動。兩種狀態(tài)必有其一，不同時存在。④牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上，通過合理而科學(xué)的推測得到的，不能用實驗直接證明。⑤牛頓第一定律說明了力和運動的關(guān)系：力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因。【例題2】關(guān)于牛頓第一定律，下例說法正確的是（B）A．牛頓第一定律是用實驗直接得到的一個科學(xué)的結(jié)論B．牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)一步推理而概括出來的，是一個科學(xué)的理論C．牛頓第一定律告訴我們，物體在不受外力作用時，能同時保持靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運動狀態(tài)D．牛頓第一定律是理論推出的，所以不一定是正確的【解析】牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體在不受外力作用時，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或者勻速直線運動狀態(tài)。牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上通過推理概括得到的科學(xué)的結(jié)論。故ACD錯誤，B正確。所以選B。觀看ppt圖片，理解牛頓第一定律的建立過程。記住牛頓第一定律。理解牛頓第一定律。知道該定律的研究方法：實驗加科學(xué)推理.做題并解析.學(xué)習(xí)新課三、慣性從牛頓第一定律可以知道，如果物體不受力的作用，原來靜止的物體要一直保持靜止?fàn)顟B(tài)；原來運動的物體將保持其速度一直運動下去?！咎岢鰡栴}】下面一起分析生活中與此有關(guān)的現(xiàn)象。①當(dāng)汽車急剎車時，人會向前傾。【學(xué)生回答】當(dāng)汽車剎車時，人的腳部與車廂接觸停止運動，但是人體的上部分仍要保持它原來的運動狀態(tài)，所以會向前傾。②如圖所示，把一個雞蛋放在硬紙板上，硬紙板放在杯口上。用手快速水平彈動硬紙片時，發(fā)現(xiàn)硬紙片上的雞蛋沒有跟著紙片運動，而是落入水杯中。【學(xué)生回答】當(dāng)快速水平彈動硬紙片時，硬紙片飛出，但是靜止的雞蛋要保持它原來的靜止?fàn)顟B(tài)，雞蛋會落入水杯中。③運動員投籃時，當(dāng)把籃球投出后，籃球繼續(xù)向前飛?！緦W(xué)生回答】當(dāng)把籃球投出后，籃球離開手時，仍要保持它原來的運動狀態(tài)（離開手時的速度），所以會繼續(xù)向前飛。【總結(jié)】物體不受力的作用時，為什么會保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)或運動狀態(tài)呢？原來，這是物體固有的一種性質(zhì)，叫做慣性。1.慣性一切物體都有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，我們把這種性質(zhì)叫做慣性。理解慣性：①慣性是物體的固有屬性，一切物體在任何情況下都具有慣性。②慣性與物體的運動狀態(tài)無關(guān)，當(dāng)物體靜止時，它一直想保持這種靜止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)物體運動時，它一直想保持原來的速度做勻速直線運動。③物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，物體的質(zhì)量越大，慣性越大。慣性與是否受力無關(guān)，與速度大小無關(guān)。2.利用慣性解釋有關(guān)現(xiàn)象例如，跑動中的人，腳被絆住，為什么會向前倒？【學(xué)生回答】跑動中的人整個身體向前運動，當(dāng)腳被絆住后停止運動，而上半身由于慣性，仍要保持原來的運動狀態(tài)，繼續(xù)向前運動，所以人向前摔倒?！窘處熆偨Y(jié)】解釋慣性現(xiàn)象分三步：①明確研究物體開始處于怎樣的狀態(tài)（靜止或運動）；②觀察這個物體(或物體的某一部分)受到外力作用運動狀態(tài)發(fā)生了怎樣的變化。③說明研究物體由于慣性要保持原來的狀態(tài)（靜止或運動），從而得出物體運動的變化情況。3.慣性的利用和防止（1）利用慣性的現(xiàn)象【提出問題】生活中，有哪些利用物體的慣性的事例？【學(xué)生回答】①跳遠(yuǎn)運動員快速助跑后，飛身一躍，利用自身的慣性，在空中繼續(xù)前進(jìn)，以提高成績；類似的有：跳高、投擲標(biāo)槍、鉛球等。②錘子的錘頭變松了，人們常用撞擊錘柄下端的方法使錘頭緊套在錘柄上,這是因為錘柄突然停止時，錘頭由于慣性會繼續(xù)向下運動，這樣錘頭就會牢牢地套在錘柄上了。③騎自行車時，不用力還能繼續(xù)前進(jìn)；④拍打衣服，使上面的灰塵脫落；…………（2）防止慣性帶來的危害【提出問題】慣性有時也會給人帶來危害，生活中，為防止慣性帶來的危害，人們采取了什么措施？【學(xué)生回答】例如交通事故的發(fā)生，多數(shù)是由于慣性造成的。所以使用交通工具時，客車司機(jī)和前排乘客要系安全帶；車輛行駛要限載限速；車輛行駛要保持距離?！静シ乓曨l】——《實驗演示：物體的慣性》】【例題3】小強(qiáng)和爺爺周末乘車到華山風(fēng)景區(qū)去游玩，下列有關(guān)慣性的說法正確的是（）。A.小強(qiáng)和爺爺都系上安全帶，是為了減小汽車行駛中人的慣性；B.汽車緊急剎車時，小強(qiáng)向前傾，是由于受到慣性力的作用；C.踩剎車后，汽車仍向前滑行了一段距離，是由于汽車具有慣性；D.高速公路嚴(yán)禁超速，是因為汽車速度越大，慣性越大【答案】C.【解析】A．慣性大小只和質(zhì)量有關(guān)，系安全帶不會改變慣性，A錯誤；B．行駛中的汽車緊急剎車時，小強(qiáng)會向前傾，這是由于慣性的緣故，但慣性不是力，不能說小強(qiáng)受到了慣性力的作用，故B錯誤；C．汽車原來是運動的，踩剎車后，汽車由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)，會繼續(xù)向前滑行一段距離，故C正確；D．慣性只和質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大。對汽車限速，是因為汽車速度越大，從剎車到停止的時間越長，行駛的距離越遠(yuǎn)，對突發(fā)事件的控制越弱，故D錯誤。討論問題，知道發(fā)生這些現(xiàn)象的一個共同原因：物體總要保持它原來的運動狀態(tài)不變.理解慣性的概念，知道是物體的一種屬性.知道慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān).可以討論解釋慣性現(xiàn)象的步驟.列舉生活中，利用物體的慣性的事例和防止慣性危害的實例.并進(jìn)行分析.觀看視頻.加深理解。做題進(jìn)行解析。課堂練習(xí)課堂練習(xí)1．在水平地面上推一木塊，木塊運動，撤掉這個推力，木塊靜止，亞里士多德根據(jù)這些現(xiàn)象認(rèn)為物體的運動______(選填“需要”或“不需要”)力來維持。如圖所示，冰壺離手后，此時_____(選填“受到”或“不受”)人的推力的作用，冰壺繼續(xù)向前運動，說明物體的運動_____(選填“需要”或“不需要”)力來維持；木塊和冰壺最終變?yōu)殪o止都是因為受到了_____作用，說明力是_____(選填“改變”或“維持”)物體運動狀態(tài)的原因?！敬鸢浮啃枰皇?，不需要，阻力，改變.2.關(guān)于牛頓第一定律的理解，下列說法正確的是（）A．牛頓第一定律是通過想象與實驗得出來的B．物體只要運動，就一定受到力的作用C．不受力的物體，只能保持靜止?fàn)顟B(tài)D．如果物體不受到力的作用，原來運動的物體將保持原有的速度一直做勻速直線運動【答案】D?！窘馕觥颗ｎD第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上通過科學(xué)推理建立的。運動的物體若不受力，將做勻速直線運動，所以運動的物體不一定受力。選項D正確。3．關(guān)于慣性，下面說法正確的是（）A．一切物體在沒有受到力的作用時，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性B．射出的子彈離開槍口繼續(xù)高速前進(jìn)，是因為子彈受到慣性的作用C．汽車關(guān)閉發(fā)動機(jī)后還能繼續(xù)前進(jìn)是由于汽車的慣性大于它受到的阻力D．一切物體在任何情況下都具有慣性【答案】D?！窘馕觥繎T性是物體的一種性質(zhì)，與物體是否受力無關(guān)，一切物體在任何情況下都具有慣性；所以選D。4.一架飛機(jī)在某一高度正在做勻速直線運動的物體，若所受的各力突然消失（）A．仍做勻速直線運動B．繼續(xù)向前運動，且速度越來越快C．慢慢停下D．立即停下來【答案】A.【解析】根據(jù)牛頓第一定律：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。飛機(jī)在某一高度正在做勻速直線運動，若所受的各力突然消失，仍要保持原來的運動狀態(tài)。所以選A。5.中國航天技術(shù)不斷進(jìn)步，我國已有多位宇航員進(jìn)入空間站。關(guān)于宇航員在空間站工作時的情景，下列說法錯誤的是（）A.將電腦帶上太空后，電腦的質(zhì)量不變B.將電腦帶上太空后，電腦的慣性不變C.陀螺被拋出后，能繼續(xù)運動是因為受到慣性的作用D.宇航員向前推艙壁時，他會向后運動，因力的作用是相互的【答案】C?！窘馕觥繉㈦娔X帶上太空后，電腦的質(zhì)量不變，慣性不變。AB正確。慣性是一種性質(zhì)，不是力，不能說受到慣性的作用，故C錯誤。宇航員向前推艙壁的同時，艙壁也會給宇航員一個向后的力，因為力的作用是相互的，所以他會向后運動，故D正確。所以選C。6.中國圖所示的是我國運動員在北京冬奧會上參加冰壺比賽時的情境。下列說法正確的是（）A.運動員推動冰壺滑行，冰壺的運動狀態(tài)不變B.擲出后的冰壺能繼續(xù)運動，是由于冰壺具有慣性C.擲出后的冰壺繼續(xù)運動時，冰壺受到手的推力D.冰壺運動的過程中，冰壺的運動狀態(tài)不變【答案】B.【解析】A.運動員推動冰壺滑行，冰壺從靜止到運動，運動狀態(tài)改變，A錯誤；B．?dāng)S出后的冰壺是運動的，由于冰壺具有慣性，仍能保持原來的運動狀態(tài)，繼續(xù)向前運動，故B正確；C．推力本質(zhì)是彈力，彈力發(fā)生在兩個接觸的物體之間，擲出后的冰壺與手沒有接觸，所以冰壺不受手的推力，故C錯誤；D．冰壺運動越來越慢，運動狀態(tài)在改變，故D錯誤。故選B。7．下列現(xiàn)象中，屬于利用慣性的是（）A．坐汽車時要系好安全帶B．跳高運動員快速助跑C．汽車不允許超載D．在有學(xué)校的路段限速【答案】B.【解析】A．坐汽車時要系好安全帶，是防止慣性的危害；B．跳高運動員快速助跑，利用慣性提高成績；屬于利用慣性。C．汽車不允許超載，因為超載時慣性大，防止慣性的危害；D．在有學(xué)校的路段限速，防止慣性的危害。8.如圖所示是探究阻力對物體運動的影響的實驗，下列有關(guān)敘述正確的是（）①實驗時小車可以從斜面上的任何位置開始下滑②實驗中運動的小車會停下來，說明物體的運動需要力來維持③實驗表明，小車受到的阻力越小，運動的距離越遠(yuǎn)④根據(jù)以上實驗現(xiàn)象進(jìn)一步推理抽象概括可以得出牛頓第一定律A．①③ B．③④ C．②③ D．①②【答案】B.【解析】①探究阻力對物體運動的影響的實驗，要控制小車到達(dá)水平面的速度相同，故實驗時小車要從斜面上的同一高度開始下滑；所以①錯誤；②實驗中運動的小車會停下來，說明力（阻力）是改變物體的運動狀態(tài)的原因，所以②錯誤；③根據(jù)實驗現(xiàn)象知，小車在木板上受到的阻力最小，運動的最遠(yuǎn)，故所受阻力越小，運動的距離越遠(yuǎn)，③正確；④根據(jù)以上實驗現(xiàn)象進(jìn)一步推理，若小車受到的阻力為0，則小車運動的無限遠(yuǎn)，據(jù)此抽象概括可以得出牛頓第一定律，④正確。只有B選項正確。9.在探究“阻力對物體運動的影響”實驗時，所用器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小車。①實驗時要固定斜面，并讓小車從斜面上_____（選填“同一“或“不同”）位置由靜止滑下，目的是使小車到達(dá)水平面時的速度大小____（選填“相同”或“不相同”）。②根據(jù)實驗現(xiàn)象，可得出結(jié)論：水平面越光滑，小車受到的阻力越____，在水平面上運動的距離越_____（選填“遠(yuǎn)”或“近”）。③如果水平面絕對光滑，不考慮空氣阻力，小車在光滑水平面上做____