第七章力與運(yùn)動(dòng)牛頓第一定律第一節(jié)

第1課時(shí)01利用探究實(shí)驗(yàn)和推理的方法得出力和物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。

02知道牛頓第一定律并能用牛頓第一定律解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題。用力蹬地，滑板車就運(yùn)動(dòng)；停止用力，滑板車仍然繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)…運(yùn)動(dòng)一段距離后，又停了下來(lái)。力與滑板車的運(yùn)動(dòng)之間到底有什么關(guān)系呢？你同意誰(shuí)的觀點(diǎn)呢？今天我們一起學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)。玩滑板車時(shí)，人不蹬地，車最終會(huì)停下來(lái)。說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持?；遘嚮袝r(shí)，人沒(méi)有蹬地，車還繼續(xù)前進(jìn)。說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。在歷史上，人們對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)是否需要力，存在下面的兩種觀點(diǎn)。觀點(diǎn)一觀點(diǎn)二思考1.亞里士多德認(rèn)為_(kāi)________________，他認(rèn)為物體只有在外力的推動(dòng)下才能運(yùn)動(dòng)，外力停止，運(yùn)動(dòng)也停止。伽利略提出了質(zhì)疑：物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持，運(yùn)動(dòng)的物體之所以會(huì)停下來(lái)，是因?yàn)槭艿搅俗枇?，他通過(guò)思想實(shí)驗(yàn)(又稱理想實(shí)驗(yàn))發(fā)現(xiàn)：________________，_______________________________。一、伽利略及其思想實(shí)驗(yàn)運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持運(yùn)動(dòng)物體如果不受其他力的作用，將會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去2.閱讀教材第162頁(yè)，完成以下內(nèi)容。(1)伽利略的思想實(shí)驗(yàn)的推理內(nèi)容是什么？當(dāng)各種阻力都小到可以忽略，如果右側(cè)斜面平放成水平面，小球因?yàn)橛肋h(yuǎn)無(wú)法達(dá)到與左側(cè)下落點(diǎn)等高的高度，將一直_______________。(2)伽利略的思想實(shí)驗(yàn)駁斥了亞里士多德關(guān)于__________________的學(xué)說(shuō)。沿直線運(yùn)動(dòng)下去運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持球沿斜面向下滾時(shí)，它的速度增大球沿斜面向上滾時(shí)，它的速度減小伽利略推論：球沿水平面滾動(dòng)時(shí)，它的速度應(yīng)不增不減而且將會(huì)永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。了解伽利略對(duì)光滑斜面的實(shí)驗(yàn)物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持伽利略理想實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)示意圖（教材圖7-3）運(yùn)動(dòng)物體如果不受其它物體的作用，其運(yùn)動(dòng)會(huì)是勻速的，而且將會(huì)永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。信息窗(2024·濟(jì)南期末)理想實(shí)驗(yàn)是研究物理規(guī)律的一種重要的思想方法，它以大量及可靠的事實(shí)為基礎(chǔ)，以真實(shí)的實(shí)驗(yàn)為原型，通過(guò)合理的推理得出物理規(guī)律。理想實(shí)驗(yàn)?zāi)苌羁痰亟沂疚锢硪?guī)律的本質(zhì)。如圖是伽利略著名的斜面理想實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)想的步驟有：①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在該斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度；②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面；③繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角,最后使它成水平面,小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)；④如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度。上述步驟正確的排列順序是__________，這些步驟中屬于可靠事實(shí)的是____。

②④①③②解析在斜面實(shí)驗(yàn)中，小球從同一斜面的同一高度滾下，可以讓小球到達(dá)水平面上時(shí)保持相同的初速度；如果斜面光滑,則小球不受阻力作用，會(huì)上升到原來(lái)釋放時(shí)的高度；然后逐漸減小斜面的傾角，發(fā)現(xiàn)小球仍然會(huì)達(dá)到原先釋放時(shí)的高度；那么可以推斷，若將斜面變?yōu)樗矫?，那么小球?yàn)榱诉_(dá)到原先釋放時(shí)的高度會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去，由此實(shí)驗(yàn)步驟是②④①③；伽利略的理想實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)右側(cè)斜面沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放的高度；當(dāng)變成水平放置，小球?qū)榱诉_(dá)到那個(gè)永遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到的高度而一直滾動(dòng)下去，屬于理想化的推理。故屬于可靠事實(shí)的是②；屬于理想化的推論的是①③④。小朋友玩滑板車滑冰運(yùn)動(dòng)路上奔跑的汽車滑雪運(yùn)動(dòng)二、牛頓第一定律以上例子說(shuō)明物體要怎樣才能運(yùn)動(dòng)起來(lái)？這說(shuō)明力和物體運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系？答：物體受力才會(huì)運(yùn)動(dòng)，不受力運(yùn)動(dòng)就會(huì)停止。這是真的嗎？物體運(yùn)動(dòng)真的要力來(lái)維持嗎？【情景】列車進(jìn)站后，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后雖然繼續(xù)前行，但然后會(huì)慢慢停下來(lái)，火車為什么會(huì)停下來(lái)呢？摩擦力致汽車停下來(lái)。？1.實(shí)驗(yàn)：探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響(1)提出問(wèn)題運(yùn)動(dòng)的物體如果不受其他力的作用，會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去嗎？(永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)？)(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃小車從同一斜面頂端由靜止向下運(yùn)動(dòng)，分別運(yùn)動(dòng)到表面粗糙、比較粗糙和平滑的水平面上。觀察并比較這三種情況下小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離。實(shí)驗(yàn)步驟：①將毛巾鋪在水平木板上，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車滑行的距離；②去掉木板上的毛巾，將棉布鋪在水平木板上，再次讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車滑行的距離。③去掉木板上的棉布，再次讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車滑行的距離。(控制變量法)

實(shí)驗(yàn)器材：斜面、木板、棉布、毛巾和小車(3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)接觸面材料摩擦力的大小滑動(dòng)的距離小車速度減小的快慢毛巾

棉布

木板

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論小車在三種水平面上運(yùn)動(dòng)的距離_____(選填“相同”或“不同”)。小車在_____水平面上速度減小得最快，在_____水平面上速度減小得最慢。(均選填“毛巾”“棉布”或“木板”)結(jié)論：在其他條件相同時(shí)，_____________________________，運(yùn)動(dòng)的距離就越大。由此推測(cè)：如果小車在水平面上不受阻力，則小車將_____________。不同毛巾木板小車在水平面上受到的阻力越小一直運(yùn)動(dòng)下去(5)分析討論實(shí)驗(yàn)中每次均讓小車從斜面頂端(同一位置)由靜止下滑的目的是：使小車每次在水平表面上開(kāi)始滑行時(shí)的速度大小_____(選填“相等”或“不相等”)。這是_________法。相等控制變量如果物體受到的阻力為零，速度就不會(huì)減小，物體將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。分析類似實(shí)驗(yàn)牛頓總結(jié)伽利略等人的研究成果牛頓第一定律（物理學(xué)基本定律之一）2.牛頓第一定律(1)牛頓在伽利略等人的研究基礎(chǔ)上，提出了牛頓第一定律：一切物體總保持_____狀態(tài)或_____________狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。(2)牛頓第一定律是在大量__________的基礎(chǔ)上，通過(guò)_________概括出來(lái)的。我們周圍的物體，都會(huì)受到力的作用，因此不能用實(shí)驗(yàn)來(lái)_____證明這一定律，但是該定律蘊(yùn)含的科學(xué)推理及由此得出的推論，都是非常重要的。牛頓第一定律被公認(rèn)是物理學(xué)基本定律之一。靜止勻速直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)事實(shí)推理抽象直接定律的理解：

(1)“一切”適用于所有物體(3)“總保持”是指物體在不受力作用時(shí)，靜者恒靜，動(dòng)者恒動(dòng)。(2)“沒(méi)有受到力的作用”是定律成立的條件。包括不受一切外力（理想狀態(tài)）、某一方向上不受外力情況；或者是合外力為零。1.(2024·青島月考)教室里懸掛著的電燈處于靜止?fàn)顟B(tài)，假如它受到的力突然全部消失，它將(

)A.保持靜止 B.加速下落C.勻速下落 D.減速下落A解析根據(jù)牛頓第一定律可知，物體不受外力作用時(shí)，原來(lái)靜止的物體將永遠(yuǎn)保持靜止?fàn)顟B(tài)；電燈所受的所有力都消失，原來(lái)靜止，它將保持原有的靜止?fàn)顟B(tài)，故選A。2.(2023·福州期末)看足球比賽的某同學(xué)突發(fā)奇想，如果在空中飛行的足球所受一切外力突然消失，關(guān)于足球的運(yùn)動(dòng)情況，下列判斷正確的是(

)A.做曲線運(yùn)動(dòng)B.停在空中靜止不動(dòng)C.做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.豎直下落C解析根據(jù)牛頓第一定律可知，當(dāng)外力突然消失，在空中飛行的足球仍然保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)速度和方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選C。1.(2023·新鄉(xiāng)月考)以下關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的說(shuō)法中，正確的是(

)A.物體受到的力越大，速度就越大B.沒(méi)有力的作用，物體就無(wú)法運(yùn)動(dòng)C.物體不受外力作用，也能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D.物體不受外力作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也能改變C解析物體受到的力越大,速度改變得越快，速度不一定大，故A錯(cuò)誤；沒(méi)有力的作用時(shí)，物體將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，故B錯(cuò)誤，C正確；力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，沒(méi)有力，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，故D錯(cuò)誤。2.如圖所示是老師在物理課堂上演示的一個(gè)情景，小球在繩子牽引下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果它受到的外力同時(shí)消失，那么它將(

)A.立即停止運(yùn)動(dòng)B.改變運(yùn)動(dòng)方向C.速度逐漸變慢D.做勻速直線運(yùn)動(dòng)D解析根據(jù)牛頓第一定律可知，正做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球如果它受到的外力同時(shí)消失，小球會(huì)保持這一瞬間的速度和方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確。3.(2024·如皋二模)將小球豎直向上拋出后，每隔0.1秒的位置如圖所示。假設(shè)小球運(yùn)動(dòng)至甲處時(shí)，所受所有外力都消失，則推測(cè)小球從甲處開(kāi)始，其運(yùn)動(dòng)情況及每隔0.1秒的位置正確的是(

)CA.①B.②C.③D.④解析由圖可知，小球運(yùn)動(dòng)至甲處時(shí)，速度大于其上方位置的速度，方向豎直向上，當(dāng)所受所有外力都消失后，由牛頓第一定律可知，小球?qū)⒁约滋幍乃俣蓉Q直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確。4.(2024·武漢月考)如圖是探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)中讓同一小車從斜面的同一高度由靜止開(kāi)始滑下，目的是保證小車進(jìn)入水平面時(shí)的______大小相等。

速度解析實(shí)驗(yàn)中讓同一小車從斜面的同一高度由靜止開(kāi)始滑下，目的是使小車進(jìn)入水平面時(shí)的速度大小相等。(2)在本實(shí)驗(yàn)中，“小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離”反映的是___(填選項(xiàng))。A.小車在水平面上所受阻力大小B.阻力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響情況B解析在本實(shí)驗(yàn)中，“小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離”反映的是阻力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響情況，故B正確。(3)為了便于推理得出結(jié)論，請(qǐng)將圖中的三次實(shí)驗(yàn)排出合理的順序：__________(填字母)。A、C、B解析為了便于推理得出結(jié)論，應(yīng)使水平面越來(lái)越光滑，故合理的順序是：A、C、B。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可觀察到小車在木板表面運(yùn)動(dòng)的距離最長(zhǎng)，說(shuō)明小車受到的阻力越小，速度減小得越____(選填“快”或“慢”)，物理學(xué)家_____通過(guò)類似的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，并進(jìn)一步推測(cè)：運(yùn)動(dòng)的物體不受力時(shí)，將保持_____________狀態(tài)。

慢牛頓勻速直線運(yùn)動(dòng)解析根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，小車受到的阻力越小，速度減小得越