(完整版)7.1科学探究：牛顿第一定律
牛顿第一定律
牛顿第一定律牛顿第一定律1. 简介牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是经典力学中的基本定律之一。
它描述了物体的运动状态，在没有外力作用时，物体将保持静止或者匀速直线运动的状态。
这一定律对于理解和解释各种物理现象和运动行为具有重要意义。
本文将详细介绍牛顿第一定律的内容和相关的概念。
2. 牛顿第一定律的表述及解释牛顿第一定律的经典表述为：“一个物体在没有外力作用时，将保持静止或者匀速直线运动的状态。
”这个定律可以通过以下解释来理解：- 物体的静止状态：当一个物体处于静止状态时，意味着它没有受到任何外力的作用。
根据牛顿第一定律，物体将保持静止状态，直到受到外力的作用。
- 物体的匀速直线运动状态：当一个物体在没有外力作用下以匀速直线运动时，意味着它没有受到任何外力的干扰。
根据牛顿第一定律，物体将继续保持匀速直线运动状态，直到受到外力的作用。
牛顿第一定律的主要思想是物体的运动状态需要外力作用才干改变，否则物体将保持原来的状态。
这一定律适合于所有惯性参考系中的物体，不受物体的质量和大小的影响。
3. 惯性参考系的概念在理解牛顿第一定律时，我们需要了解惯性参考系的概念。
惯性参考系是指一个参考系，在其中牛顿第一定律成立。
也就是说，一个处于惯性参考系中的物体，如果没有外力的作用，将保持静止或者匀速直线运动的状态。
惯性参考系有以下两个基本特点：- 物体在惯性参考系中的运动状态不受参考系本身的运动影响。
- 在惯性参考系中，自由粒子所受的合外力等于零。
对于非惯性参考系，牛顿第一定律不成立。
在非惯性参考系中，物体的运动状态可能会受到参考系的运动影响。
4. 举例说明牛顿第一定律为了更好地理解牛顿第一定律，我们来举几个例子：- 例子1：一个放置在光滑水平桌面上的玻璃球，没有受到外力作用时将保持静止状态。
惟独当有外力作用，如推动球或者桌面上有施加的磨擦力时，玻璃球才会改变静止状态。
- 例子2：一个车辆在平直的道路上匀速行驶，没有受到外力作用时，车辆将继续保持匀速直线运动。
7.1科学探究：牛顿第一定律课件稍微修改
白布
(b)
木板 接触面 毛巾 白布 木板 滑块受到的摩擦力的大小 大 较大 小
(c) 滑块移动的距离 小 较大 最大
平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车前进的距离就越远
当摩擦力为零时，小车又会怎样呢？
牛顿总结概括了伽利略，笛卡尔等人的研究成果得出了这个规律：
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。这就是牛顿第一定律。
会或者不会
让小车从斜面滑下，逐渐减小平面得粗糙程度，测量滑块的 运动距离，并推论当滑块与平面没有摩擦力时的运动情况。 实验器材：小车，斜面，木板，毛巾，白布，刻度尺
实验过程如下：
说明： 1.小车从同一高度滑下 2.同一小车
毛巾
(a) 控 制 变 量 法
3同一斜面
使 小 车 到 水 平 面 具 有 相 同 速 度
第一节 科学探究：牛顿第一定律
2000多年以前古希腊学者亚里士多德就提
出过类似的观点：要维持物体做匀速直线运 动，就必须给物体施加一恒定的力。 他认为不受力而一直运动的物体是不存在 的。
在以后的1700多年的时间内人们都认为他得观 点是正确的，直到伽利略用理想实验驳斥了他 的观点，人们的认识才更进一步。
让学生动观察一下图6—7的惯性小实验并解释实验果。
当小木片飞出去时，砝码由于具有惯性要保持原来静止的状态不变，所以 砝码没有飞出。
再进行图6—9的小实验，共同讨论实验的结果
？
生活当中有很多惯性现象，有的对我们有用， 也有很多对我们有害，下面来看一下几个例子。
看图6—10，解释如何利用惯性的？
斧头和手柄一起向下运动，当手柄碰到木桩时立刻变为静止而斧头由于具 有惯性要保持向下的运动状态不变，所以斧头紧紧的套在手柄上。
牛顿第一定律
牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是经典力学中的一项基本原理。
它描述了一个物体在没有外力作用下的运动状态。
具体而言，牛顿第一定律指出，一个物体若不受外力，要么保持静止状态，要么以恒定速度做直线运动。
这一定律揭示了惯性的概念，即物体抗拒其运动状态改变的性质。
本文将详细探讨牛顿第一定律的内容、意义及其在现代科学中的应用。
牛顿第一定律的意义在于揭示了惯性的概念。
惯性是物体保持其运动状态的一种性质，与物体的质量有关。
质量越大，惯性越大，物体越难改变其运动状态。
牛顿第一定律告诉我们，在没有外力作用时，物体会保持其原有的运动状态，这体现了惯性的存在。
惯性定律不仅为力学研究提供了基础，还对其他领域产生了深远影响，如天文学、航天工程等。
接下来，我们来分析牛顿第一定律在现代科学中的应用。
在日常生活和工程实践中，牛顿第一定律有着广泛的应用。
例如，乘坐公交车时，当车辆突然刹车，乘客会向前倾斜，这是因为乘客的身体惯性使其保持原来的运动状态。
在设计防撞系统、运动器材等方面，牛顿第一定律也发挥着重要作用。
工程师们需要考虑物体的惯性，以确保系统的稳定性和安全性。
在天文学领域，牛顿第一定律为研究行星运动提供了基础。
开普勒定律揭示了行星绕太阳运动的规律，而牛顿第一定律则解释了这些规律背后的原因。
根据牛顿第一定律，行星在没有外力作用下，会保持其椭圆轨道运动。
正是由于太阳对行星的引力作用，使得行星维持在其轨道上。
牛顿第一定律还为航天工程中的轨道设计和卫星发射提供了理论依据。
在物理学研究中，牛顿第一定律也有着重要地位。
牛顿第一定律与牛顿第二定律、牛顿第三定律共同构成了经典力学的基础。
牛顿第一定律描述了物体在受力为零时的运动状态，牛顿第二定律则给出了物体受力时的加速度与力之间的关系，牛顿第三定律则阐述了作用力与反作用力的原理。
这三定律相互关联，构成了一个完整的力学体系，为物理学研究提供了有力的工具。
总之，牛顿第一定律是经典力学中的一项基本原理，它揭示了物体在没有外力作用下的运动状态，强调了外力对物体运动状态的影响。
7.1科学探究：牛顿第一定律
6.做伽利略实验时,每次做实验都用同一小车,从同 样高的斜面上运动下来,使它在三种平面上开始运动 时的速度相同，则下列有关这个实验的说法中错误 的是 ( D)
A、在同样条件下，小车受到的阻力越小，它前进得就越远 B、小车受到的阻力越小，它的速度减小得就越慢 C、小车的速度减小是由于受到了阻力
D、这个实验直接得出了牛顿第一定律
比较惯性和惯性定律的不同点
(1)惯性是物体的一种性质,是物体本身具有 的属性.惯性定律是一条规律,它揭示了物体 不受外力时的运动状态 (2)惯性的存在是无条件的,也就是说惯性与 物体的形状、速度、受力与否都没有关系; 惯性定律中揭示物体所处的运动状态,必须 以“不受外力”为先决条件
小车撞墙
情境模拟
用铁锤敲击铁钉， 钉子向下运动陷入 木板.停止敲击， 钉子就不再下陷.
关闭了发动机的火车. 踢出去的足球，虽 然会继续 “飞行”，虽然能继续向前运行. 但它总是会停下来 一段距离，但它最后 总会停下来. 的.
结论:
运动物体受力就继续运 动,不受推动力就会停止 运动
我们发现以上现象似乎有一个共同特征：物体受力时 才能运动.如果不受力.物体不会运动或停止运动 必须有力作用在物体上.物体才能运 动.不受推力而一直运动的物体是不 存在的。 力是维持物体运动的原因（没有力的 作用，物体就不能运动）
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。
定律成立条件： 不受外力作用 什么时候保持匀速直线运动；什么 时候保持静止？
力和运动的关系
• 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。
惯性：
一切物体都有保持静 止或匀速直线运动状态 不变的性质。
牛顿第一定律又叫惯性定律。
沪科版八年级全册物理 7.1科学探究牛顿第一定律 同步练习 (含解析)
7.1科学探究:牛顿第一定律同步练习一．选择题1．汽车突然开动时，乘客身体向后仰的原因是（）A．乘客身体受到向后的力B．乘客对车有向前的力C．乘客身体具有惯性D．汽车具有惯性2．下列现象中，不是利用惯性的是（）A．小车前排乘客使用安全带B．通过拍打窗帘清除它上面的浮尘C．自行车从斜坡滑下，人不踩脚蹬，车还继续前行D．跳远运动员快速助跑后，能跳得更远3．如图所示现象，解释正确的是（）A．图1钢球没有随塑料片一起运动是因为钢球要保持原来的运动状态B．图2汽车的安全气囊能减小驾驶员的惯性C．图3被打出去的那个棋子是因为没有惯性D．图4松了的锤头能紧套在锤柄上，是利用锤柄有向下运动的惯性4．关于“探究阻力对物体运动的影响”实验，下列说法正确的是（）A．小车在斜面上所受重力的方向沿斜面向下B．小车到达水平面继续运动，因为小车受到向前的惯性C．小车在水平面上慢慢停下来，是因为受到力的作用运动状态发生改变D．牛顿第一定律是经过实验证明出来的5．关于牛顿第一定律获得的说法中正确的是（）A．是人们对日常生活经验的总结B．可以用实验得到验证C．从小车在斜面上滑下的实验探究中直接得出D．在实验基础上，经分析、推理得出的规律6．在“阻力对物体运动的影响”实验中，如图所示，则（）A．小车在斜面上运动过程中，运动状态没有发生改变B．小车在棉布水平面上运动过程中处于平衡状态C．小车在毛巾水平面上所受的阻力使它的运动状态发生改变D．小车在木板水平面上速度减小得最慢，此时它的惯性最大7．关于惯性，下列说法正确的是（）A．同一辆车，路面光滑时不容易停下来，说明阻力越小，物体惯性越大B．同一辆车，装满货物后，需要更大的启动牵引力，说明质量大的物体惯性大C．推动地面上静止的物体比维持这个物体做匀速运动所需的力大，所以物体静止时惯性大D．在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小8．下列交通提示语中和防止惯性带来危害无关的是（）A．珍爱生命，远离酒驾B．系安全带，平安出行C．保持车距，安全驾驶D．车辆起步，站稳扶好9．如图是伽利略设计的理想实验，两侧斜面均光滑，小球从左侧斜面的某一高度从静止开始滑下，则无论右侧斜面倾角如何，小球都会沿斜面上升到相同的高度。
八年级物理全册 7.1牛顿第一定律精选练习(含解析)(新版)沪科版 试题
定律精选练习一．选择题1.（2019•某某）如图所示在平直路面上向右匀速行驶的小车中，有一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁，另一端连接至小车底板的木块上，弹簧此时处于原长状态并保持水平。
下列判断正确的是（）A．若木块突然压缩弹簧，则小车一定在做加速运动B．若木块受到向右的摩擦力，则小车一定在做加速运动C．若木块受到三个力的作用，则小车一定在做减速运动D．若弹簧未发生形变，则小车一定在做匀速运动【答案】B【解析】由题意知，原来小车向右做匀速直线运动，木块、弹簧也随小车一起做匀速直线运动，此时弹簧处于原长状态。
A、若木块突然压缩弹簧，说明小车在突然减速，而木块由于惯性仍保持原来的运动状态，所以才会压缩弹簧，故A错误；B、若木块受到向右的摩擦力，说明木块向左运动或有向左运动的趋势，则这种情况是由于小车突然加速，而木块由于惯性仍保持原来的运动状态，从而造成木块向左运动或有向左运动的趋势，故B正确；C、木块、弹簧随小车一起做匀速直线运动时，木块只受重力和支持力，若木块受到三个力的作用，则说明其运动状态发生了改变，因此，小车可能加速，也可能减速，故C错误；D、若小车运动状态虽然改变（即做变速运动），但木块与小车之间只是产生了相对运动的趋势，而并未发生相对运动，此时弹簧不会发生形变，小车却并不是做匀速运动，故D错误。
故选：B。
2.（2018•六盘水）小冬用绳子拴着一石块，使石块绕手做圆周运动，如果石块受到的力突然全部消失，石块将（）A．立即停止运动B．做匀速直线运动C．继续做圆周运动D．速度越来越慢直到停止运动【答案】B【解析】根据牛顿第一定律可知，一切物体在没有受到力的作用时，总将保持静止状态或匀速直线运动状态。
如果石块受到的力突然全部消失，由于石块初始状态是运动的，所以石块将保持绳子断开的那一瞬间的速度永远匀速运动下去。
故A、C、D错误。
故选：B。
3.（2018春•某某期末）图中，物体的运动状态发生改变的是（）A．空中匀速直线下降的降落伞B．匀速直线行驶的太阳能汽车C．在细线作用下绕手做圆周运动的橡皮D．没有被小孩推动的箱子【答案】C【解析】A、空中匀速直线下降的降落伞，做匀速直线运动，其运动状态没有发生改变，故A不合题意；B、匀速直线行驶的太阳能汽车，其运动状态没有发生改变，故B不合题意；C、在细线作用下绕手做圆周运动的橡皮，其运动方向不断改变，即运动状态发生改变，故C符合题意；D、没有被小孩推动的箱子，处于静止状态，其运动状态没有发生改变，故D不合题意。
科学探究：牛顿第一定律 课件(1)
伽利略的理想实验 假设斜面绝对光滑
伽利略的理想实验
历史上的思考和探索
意大利物理学家伽利略根据自己的视察 和思考对亚里士多德的观点提出了质疑。 他通过理想实验发现：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。
1.要 让 本 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，则好像必须不停地对 物体施加的作用力。
事实 理
想
实
验
推理
法
1.要 让 本 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，则好像必须不停地对 物体施加的作用力。
3.伽利略：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。
2.亚里士多德：要维持物体
× 的运动，就必须给它施加一
推理一下：
假如平面足够光滑（完全没有摩擦阻力），小车的 运动情况会怎样呢？
如果物体受到的阻力为零，它将永远运Байду номын сангаас下去。
结论：
运动物体如果不受其他物体的作用，会一直 运动下去。
在其他条件相同时，平面越光 滑，小车所受到的摩擦力越小， 小车前进的距离就越大。
假如平面足够光滑（完全没有 摩擦阻力），小车会一直运动 下去。
力来维持。
学到了什么
一、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.理解牛顿第一定律： 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。
实验器材 小车、带斜面的木板、毛巾、棉布、刻度尺等
进行实验 小车在表面粗糙程度不同的水平面上运动
八年级物理全册第七章力与运动7.1科学探究：牛顿第一定律7.1.1牛顿第一定律导学课件新版沪科版
提示:要使滑块在水平面上开始运动时的速度相同,应 采用控制变量法,即控制同一滑块并让滑块从同一斜面 的同一高度由静止开始滑下,即每次都从斜面的顶端滑 下。通过改变接触面的粗糙程度,从而改变滑块受到的 阻力。 参考答案:顶端 不同 运动距离
3.进行实验与收集证据:
接触面
粗糙 比较光滑
很光滑
滑块受到的摩擦力的 大小(大、较小、小)
3.得出:牛顿第一定律是在实验的基础上,通过合理推 理得出来的,不是完全通过实验得出的。 4.应用:判断物体在不受力时的运动情况。
【示范题2】(昆明中考)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,
毛巾表面运动的距离最近,在木板表面运动的距离最远, 据此可得出“阻力越小,运动速度减小得越慢”的结论。 答案:(1)小车到达水平面时的初速度 (2)小车在木板 表面运动的距离最远
【微点拨】本实验采用的研究方法 (1)转换法:阻力对小车运动的影响通过观察小车的运 动距离来判断,运动的距离越远,阻力对小车的运动影 响越小。
【备选例题】
(台州中考)如图所示,
小球沿弧形斜槽从A点运动到水平
轨道的B点时,如果小球受到的外
力突然全部消失,那么小球的运动状态将是 ( )
A.匀速直线运动
B.立即停止运动
C.速度越来越快
D.速度越来越慢
【精讲精析】根据牛顿第一定律,物体不受外力时,物 体将保持原来的运动状态,即物体将保持匀速直线运动, 故选A。 答案:A
(3)若水平面绝对光滑,小车在水平方向上不受力的作 用,小车的运动状态将不发生改变,小车将保持原来的 速度做匀速直线运动。(4)牛顿第一定律的内容是: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。
科学探究：牛顿第一定律 课件
静者恒静
静止的杯子
保持本来的静止状态
运动的小球
保持本来的运动状态
它们具有保持本来状 态不变的性质
动者恒动
物体本身所具有的性质
归纳与思考 牛顿第一定律 又叫惯性定律
惯性
物体为什么会保持静止状态 或匀速直线运动状态呢？
不受力。（不是外因）
（寻找内因）物体自身的属性
惯 性 ： 静者恒静 动者恒动
定义：一切物体都有保持本来运动状态不变的 性质，这种性质叫惯性。因1 此牛顿第一定律又 称为惯性定律
03
物体的惯性只与物体的质量有关，与其他因素无关。物
体的质量越大，惯性越大；物体的质量越小，惯性越小，
质量是物体惯性的量度.
在标枪比赛中，运动员掷出去的标枪为什么继续在空中飞行？
1.标枪本来的状态： 随手一起向前运动。
2.产生的变化：标枪 离开手后，不再受 到手的作用力。
3.产生的现象：标枪 由于惯性，保持本 来的状态，向前运 动。
惯性是物体本身的一种属性，一切物体都有惯性，即无
01
论物体是静止还是运动，无论物体是受力还是不受力，
在任何时候，任何状态下都具有惯性。
惯性不是力，在解答问题时，只能说“由于惯性” “具
02
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。
所有的物体都有惯性，但不同物体的惯性大小是不同的，
03
与研究对象一 同运动（或静 止）的物体 因受力产生了 怎样的变化；
惯性的利用
斧头松了，用手柄的下端撞击 树墩，斧头由于惯性继续向下 运动，斧头就被套紧了。
掷铅球时，在铅球离手前尽量使 铅球向前运动的速度最快，离手 后由于惯性继续保持向前的速度， 使铅球飞行的距离更远。
新沪科版八年级物理全一册《七章 力与运动 第一节 科学探究：牛顿第一定律》教案_5
课题：7.1 科学探究：牛顿第一定律【学习目标】1．知道伽利略和亚里士多德对力和运动的关系的不同认识。
2．知道伽利略理想实验及其推理过程和结论，知道理想实验是科学研究中的重要方法。
3．理解牛顿第一定律的内容和意义。
4．知道什么是惯性，能正确解释有关惯性的现象。
重点：理解牛顿第一定律的内容和意义。
难点：能正确解释有关惯性的现象。
【学习过程】一、亚里士多德的观点观察课本P125图,思考相关的问题。
这种“物体的运动需要力去维持”的观点在历史上曾被沿用两千多年,但沿用两千年是否就一定正确呢？与同学交流。
二、牛顿第一定律1．自学课本P126信息窗，了解伽利略观点。
2．科学探究（1）将滑块放在斜面上，放手让滑块滑下，到水平面上后会立即停止前进吗？猜想：你认为滑块在木板上前进的距离远近与哪些因素有关？影响滑块前进距离的因素（2）思考：如果要研究滑块在水平面上前进的距离和水平面对它的摩擦力的关系，你认为应该如何进行？你能设计出一个研究方案吗？学法指导：让其它因素相同，通过改变水平面的情况（即让滑块在粗糙程度不同的表面上运动），再比较前进的距离与摩擦力的关系。
相同因素包括改变的条件(3)实验中应观察哪些现象？比较哪些量？你能设计一个记录表格吗？(4)(4)分别实验，观察、记录、完善表格。
(5)思考分析：a、三种表面谁光滑，摩擦力最小？从三次实验现象可以得到怎样的描述？。
b、若表面更光滑，则滑块所受摩差力将,前进距离,速度减小的程度。
c、若表面光滑到摩擦力为零滑块会怎样比较推理的结果，能得到结论:运动的物体在不受外力时会。
想一想静止的物体在不受外力时，会。
至此牛顿总结出牛顿第一定律的内容：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿3．思考讨论：该定律能直接用实验验证吗？这种建立在实验的基础上，通过逻辑推理得到理想状况下的结论，也是研究物理的一种方法．4．小结：回顾定律的得出过程。
作为举世公认的、最卓越的科学巨匠，牛顿仍谦逊地说："如果说我比别人看得远些，那是因为我站在了巨人的肩上。
7.1科学探究牛顿第一定律(原卷版)2
沪科版八年级第七章《力与运动》7.1 科学探究：牛顿第一定律【知识梳理】一、维持运动是否需要力（1）亚里斯多德认为：要维持物体的运动，就必须给它施加一定的力。
力是物体运动状态的原因，这种观点是错误的。
（2）伽利略认为：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运动下去。
力是物体运动状态的原因，这种观点是正确的。
2.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，总保持状态或者状态。
注意：牛顿第一定律不可能简单从实验中得出，它是通过实验为基础、通过分析和科学推理得到的。
力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因。
探究牛顿第一定律中，每次都要让小车从斜面上滑下，其目的是。
3.惯性（1）惯性：任何物体都有保持原来的状态或者状态的性质叫做惯性。
（2）对“惯性”的理解需注意的地方：①“一切物体”包括受力或不受力、运动或静止的所有固体、液体气体。
②惯性是物体本身所固有的一种性质，不是一种力，所以说“物体受到惯性”或“物体受到惯性力”等，都是错误的。
③同一个物体不论是静止还是运动、运动快还是运动慢，不论受力还是不受力，都具有惯性，而且惯性大小是不变的。
惯性只与物体的质量有关，质量大的物体惯性大，而与物体的运动状态无关。
【易错点】1.一切物体都具有惯性。
惯性不是一种力，在描述惯性时要用“由于惯性”，不能说物体受到惯性的作用或惯性力。
惯性的大小只与物体的质量大小有关。
2.在没有受到外力作用时，原来静止的物体由于惯性仍要保持静止状态，原来运动的物体由于惯性仍要保持原来运动速度的大小和方向做匀速直线运动。
【规律总结】1.物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力的作用。
2.牛顿第一定律：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。
3.惯性只与物体的质量有关，质量大的物体惯性大，而与物体是否受力、物体的运动状态无关。
【典例分析】（2022·贵州黔西·统考中考真题）如图所示，王亚平老师在做太空抛物实验。
科学探究：牛顿第一定律(课件)八年级物理下册(沪科版)
战斗机投入战斗前抛掉副油箱，减小了 飞机的质量，是为了减小飞机的惯性，使飞 机的运动状态容易改变，提高灵活性。
知识拓展补充
力作用在物体上，并不是维持物体运动的原因，而是改变物 体运动状态的原因。
物体的运动状态发生改变，是指物体不能保持静止状态或匀 速直线运动状态。
（3）“总保持静止或匀速直线运动状态”是指：物体不受外力时，原来 静止的物体将永远保持静止状态；原来运动的物体将永远做匀速直线运 动；如果原来的运动状态不清楚，这两种情况都有可能。
三、惯性
从牛顿第一定律可以知道，如果物体不受力的作用，原来静止的物体 要一直保持静止状态；原来运动的物体将保持其速度一直运动下去。
汽车发生碰撞时，安全 带把人固定在坐椅子上，防 止飞出车外。
汽车发生碰撞时，安全气囊会 打开，保护人体与方向盘等部件撞 击造成的伤害。
想一想
①卡车满载和空载时，哪个容易启动？哪个容易制动？
卡车空载时，容易启动，也容易制动。 因为空载时，卡车的质量小，惯性小，运动状态容易 改变。所以无论是启动还是制动更容易。
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，我们把这种性 质叫做惯性。
牛顿第一定律也叫惯性定律。
①惯性是物体本身的一种属性。
一切物体在任何情况下都具有惯性。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。
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。
沪科版 八年级全册物理 力与运动
7.1 科学探究：牛顿第一定律
情景引入：观察
①这是同学们熟悉的生活中骑自行车、玩滑板车的现象
7.1科学探究：牛顿第一定律(备作业)(原卷版+解析)
7.1 科学探究：牛顿第一定律一、单选题1．在太空中飞行的宇宙飞船，如果它受到的一切外力都消失，那么宇宙飞船将（）A．立即停止B．减速飞行C．匀速飞行D．加速飞行2．关于力和运动，下列说法中正确的是（）A．子弹在空中飞行，是因为子弹受到惯性的作用力大于空气阻力B．人站在沼泽地上会下陷，是因为人对地面的压力大于地面对人的支持力C．系安全带是为了减小车内人员的惯性D．物体运动速度改变的过程中，一定受到力的作用3．小金在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段，最终冲过终点线。
以下关于惯性的说法正确的是（）A．小金加速跑时的惯性比减速跑时大B．小金冲过终点线，停下来时没有惯性C．小金整个跑步过程惯性大小不变D．小金在加速、减速等运动状态改变时才有惯性4．如图是人们采用撞击锤柄下端的方法使松动的锤头紧紧套在锤柄上的情景，这主要是利用了下列哪一个物体有惯性（）A．凳子B．手C．锤柄D．锤头5．关于惯性，下列说法正确的是（）A．跳远时助跑是为了增大惯性B．物体只有受到力的作用时才具有惯性C．为了防止惯性带来的危害，驾车时必须系好安全带D．人造卫星绕地球运行时没有惯性6．让滑块从斜面滑下，逐渐减小水平面的粗糙程度，测量滑块在水平面上的运动距离，探究“运动物体如果不受其他物体的作用，会一直运动下去吗”。
下列做法能获得结论的是（）A．坚持不懈进行多次实验探究B．改进实验装置进行实验探究C．调整实验方案进行实验探究D．在实验基础上进行合理推理7．关于牛顿第一定律和惯性，下列说法错误的是（）A．牛顿第一定律不可能用实验直接验证B．牛顿第一定律是公认的物理学基本定律之一C．撞击锤柄下端使锤头套紧在锤柄上，是利用锤头的惯性D．环绕火星运行的“天问一号”探测器中的物体没有惯性8．小明学习惯性的知识之后，在探究跳远成绩是否与地球自转有关的研究中，他查了相关资料，发现地球由西向东自转，赤道附近的速度约为460m/s，滨州市城区地面的自转速度约为370m/s。
牛顿第一定律
3
牛顿第一定律的表述
牛顿第一定律的表述
物体将保持其现有的状态： 除非受到外部力的作用
当一个物体不受外力时： 它将继续保持其现有的状
态
任何改变物体状态的尝试 都将被物体的惯性所抵抗
牛顿第一定律的表述
这个定律可以用数学公 式表述为：F=ma，其
中F代表力，m代表质量， a代表加速度
这个定律可以用以下三个字来概括："
2
3 惯性
"。即，物体总保持它们现有的状态，除非受到外部力的作用。如果一个 物体原来是静止的，除非受到外力的作用，它将继续保持静止。如果一个
4
物体原来是运动的，除非受到外力的作用，它将继续保持运动
2
历史背景
历史背景
这个定律最早由伊壁鸠鲁在 公元前3世纪提出，随后被 伽利略、笛卡尔和牛顿等科
牛顿第一定 律
-
1 牛顿第一定律的概述 3 牛顿第一定律的表述 5 牛顿第一定律的实验验证 7 结论
2 历史背景 4 牛顿第一定律的应用 6 牛顿第一定律的意义和影响 8 牛顿第一定律的推广
9 牛顿第一定律的局限性
10 总结
1
牛顿第一定律的概述
牛顿第一定律的概述
1
牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是物理学中的基本定律之一。它描述 了物体在没有外力作用时的运动状态
外，牛顿第一定律也无法解释物体的微观行为，如原子和分
子等
02
因此，我们需要更高级的物理理论来解释这些现象和行为。
例如，量子力学和相对论是两个更高级的物理理论，它们可
以解释许多微观和宏观现象，并且与牛顿第一定律相结合，
可以更好地理解物体的运动和相互作用
10
科学探究牛顿第一定律
惯性的实例
• 1、小车 上拉着木箱一起向右运动，小车
受障碍物阻挡突然静止，上面的 木箱会继 续向前滑动或向前翻到，请解释。
• 解释：木箱和小车 一起向右运动的，小车
遇障碍物突然静止了， 木箱由于惯性会继 续向右运动或向右翻到。
吗懂 了
车未停稳、禁止下车
1、一人 站在一艘匀速航行的轮船的甲板上 ， 竖直上跳，当他下落时应落在（A） A 原处 B 此处的前方 C 此处的后方 D 不能确定
2、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( B C )(多选) 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列车向左运动是突然刹车
物体不受力 （或在运动方向上不受力）
物体保持匀速直 线运动状态或静 止状态
牛顿第一定律
一切物体在没有受到外力 作用时，总保持匀速直线 运动状态或静止状态。
• 即：“静者恒静、动者恒动”。 •力和运动的关系：
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。
二、惯性：
物体保持运动状态不变的 性质。叫做物体的惯性
惯性现象在日常生活中普遍存在,应该注意防 止和利用,请分别举二例: 利用(1)_汽__车__进__站__时__，__关__闭__油__门__节__省__汽油 (2)_撒__种__、__泼__水___（__投__掷__物__体__）_______
防止(1)_小__汽__车__司__机__佩__带__安__全带 (2)__跑__道__的__终__点__处__留__有__一__块__空地
推 论：假如平面没有摩擦，滑块将一 直运动下去，且速度的大小和方向都不发 生改变。
实验思小车考
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沪科版物理八年级全一册7.1《科学探究：牛顿第一定律》习题(有答案)
第1节科学探究：牛顿第一定律一、选择题1.图为“探究物体不受力时的运动”的实验装置，关于实验，下列说法正确的是（）A.小车在玻璃板上受到的阻力最大B.小车在毛巾上滑行的距离最远C.实验采用了理想实验法和控制变量法D.由该实验可以直接验证牛顿第定律2.下列对于牛顿第一定律的理解，正确的是（）A.物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态B.牛顿第一定律是牛顿直接从实验中得出来的C.在水平面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持它运动D.正在运动的物体若不受外力作用，将永远沿直线速度不变地运动下去3.如图是小明自创的“大炮”示意图，当瓶内产生的气体增多时，瓶塞会水平向右冲出，若此时所有外力全部消失，瓶塞将（）A.立即沿竖直方向下落到地面上B.向上运动C.水平向右做匀速直线运动D.立即静止4.下列说法正确的是（）A.质量大的物体惯性不一定大B.速度大的物体惯性一定大C.静止的物体没有惯性D.一切物体都有惯性5.火车从启动到离站的过程中，其惯性（）A.先不变后变大B.保持不变C.先变大后不变D.逐渐变大6.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，说明衣服具有惯性B.子弹离开枪膛后，仍能向前飞行，说明子弹具有惯性C.汽车突然快速启动，车上的人会向后倾，说明汽车具有惯性D.运动员将足球踢出后，足球继续运动，说明运动员具有惯性7.图为小车载着木块向右运动过程中发生的现象，下列判断正确的是（）A.都是在小车突然停止时发生B.都是在小车突然启动时发生C.图甲所示的现象是小车在运动中突然停止或突然减速时发生D.图乙所示的现象是小车在运动中突然停止或突然减速时发生8.小宇在家观看汽车拉力赛的电视节目，发现汽车行驶速度很快。
其中途经一段“S”形弯道时（如图所示），他想：现场观看的观众为了更安全，应站的位置是图中（）A.甲、丙B.甲、丁C.乙、丙D.乙、丁二、填空题9.如图所示，木块在手的压力作用下沿墙面竖直向下做匀速直线运动，此时撤去手的压力的同时重力也消失，木块将__________，原因是__________________________。
沪科版八年级物理第七章第一节科学探究：牛顿第一定律
问题四：惯性是一种特殊的力吗？
不是,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。
4.解释方法：
1、交待研究对象原状态。 2、物理过程（突然发生的情况） 3、研究对象由于惯性要保持原状态
甲图：静止的小车和木块 突然受到拉力时，小车和 木块的底部一起向前运动， 木块上部由于惯性仍保持 静止状态，所以会向后倾 倒。 乙图：运动的小车和木块遇到障碍物，小车和木块底部 突然停止，木块上部由于惯性仍然保持运动，所以小木 块会向前倾倒。
指出：如果运动物体不受到任何力 的作用，它不会向左、右方向偏， 将永远沿原来的方向做匀速直线运 动。
由实验可知：
运动的 物体在没有受到外力作用时，其运 动会是匀速的、沿直线的，而且将永远运动下 去。 静止的物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态。
一、牛顿第一定律
1、内容：一切 物体在不受外 力作用时，总 保持静止或匀 速直线运动状 态
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
4、下列哪些现象是利用惯性的（ ACD ）
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，用力甩掉手的水滴 D、跳远运动员起跳前要尽力助跑
5.关于惯性的说法正确的是：
5、惯性应用
套紧斧头 铁锹送物 跳远 抖落衣服上的灰尘 投球 洗衣脱水
匀速运动的车上，上抛小球和刹车 时上抛小球的情况
6、防止惯性带来的危害
车限载限速 保持车距
系安全带
1.关于牛顿第一定律的下列说法中，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、惯性定律与惯性的实质是相同的 D、物体的运动不需要力来维持
物理八年级 第七章 第一节 科学探究 牛顿第一定律课件 (新版)沪
(5)实验推论是__在__其__他__条__件__相__同__时__，__平__面__越__光_ 滑，滑块受到的摩擦力越小，滑块前进的距 离就越大。
(6)牛顿第一运动定律的内容________________
物体不受力 (运动方向上不受力)
物体保持静止 或 做匀速直线运动
有关牛顿第一定律的例题
【例1】用绳子栓住一个小球在光滑的水平面 上作圆周运动，当绳子突然断裂，小球将 [ B ] A．保持原来的圆周运动状态． B．保持绳断时的速度作匀速直线运动． C．小球运动速度减小，但保持直线． D．以上三种都有可能．
【分析】牛顿第一定律指出，物体不受外力 作用时，物体将保持静止或匀速直线运 动．说明物体可以有两种表现状态，同时也 说明物体不受力时也能运动，力不是维持物 体运动的原因．
1、如果物体不受外力作用，下列说法中正 确的是（ D ）
A．静止的物体永远保持静止 B． 运动的物体是不会停下来的 C．物体的运动状态将保持不变 D．物体将保持匀速直线运动或静止状态
状态，由原来的状态决定，原来静止就保持静 止，原来运动就保持匀速直线运动状态。
两种观点 谁是孰非
亚里士多德：必 体 运动须 才物要有 能的体力力 运物的去作 动体运维用 。是动持在 不不需！物 受存体力在上而的，一。物直
亚 里 士 多
德
物体的运动
伽 利 略： 运动不物需体要如力果来不受其它物体 伽
解读：
1、“牛顿第一定律”表达的是物体不受外 力 时的运动规律。
2、物体的运动不需力来维持。
3、力不是维持物体运动状态的原因，而是
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第一课时
一、教材、教法分析
教材分析：
教材首先通过回忆思考的形式提出问题：如果物体不受力，将会怎样？通过小车在不同表面运动的演示实验，使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系，为讲解伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论，再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充，牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的，正如牛顿所说：“如果说我所看的更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律，而是用科学推理的方法概括出来的，定律是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。
2
棉布
较大
较长
3
桌面木板
较小
长
推理想象
光滑表面
阻力为零
无限长
实验分析：
三次实验，小车最终都静止，为什么？
三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？
小球运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？
若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？
根据上面的实验及推理的思想，还可以推理出什么结论？
二、教学目标
知识与技能：
1、了解亚里士多德与伽利略的思想冲突。
2、知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程。
过程与方法：
1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力。
2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理)。
情感态度价值观：
1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育。
本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。
教法建议：
1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。
师（回推力板擦停下来，从表面现象上得到的结论运动需要力维持是错误的，但这种现象是千真万确摆在我们面前的，我们如何用牛一的观点正确的解释这个现象呢?
三、巩固练习
1．一物体放在桌上静止,假若某瞬间撤掉所有的外力,物体将怎么样?
2．对于牛顿第一定律的看法，下列观点正确的是( )
介绍：牛顿抓住时机,概括总结得出著名的牛顿第一运动定律
方法2：学生探究式学习
针对基础较好的学生，可以由学生在老师的指导下自己完成斜面小车实验，根据现象学生分组讨论,明确亚里士多德的观点的问题根源．由学生互相补充确定实验结论。
2.定律分析
定律成立条件：不受外力作用
运动规律：总保持匀速直线运动状态或静止状态。
A．验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以惯性定律是正确的
B．验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以惯性定律不能肯定是正确的
C．验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以经过在事实基础上，进一步科学推理得出惯性定律
D．验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来，但总有一天可以用实验来验证。
（参考答案：1、物体将保持静止2、C）
推理：小球在光滑的阻力为零的表面，将会怎样运动？
实验结论：通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体，如果受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。”即作匀速直线运动。
[模拟实验]:简介伽利略理想实验
迪卡儿的补充
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，将沿原来的方向匀速运动下去。
四、小结
人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终由牛顿总结出来的。牛顿第一定律的重要贡献是：1）力不是维持物体运动的原因，2）力是改变物体运动状态的原因。
五、作业
预习惯性知识，完成基础训练
六、教学反思：
[演示1]在桌面上推动木块（或板擦）从静止开始慢慢向前运动，撤掉推力,木块立即停止。
分析:日常生活中也有许多类似的现象，（如推桌子）。这些现象从表面上看,“必须有力作用在物体上,才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停下来.”即：板擦的运动需要推力去维持。于是,古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力去维持”。这种观点在历史上曾被沿用两千多年,但时沿用两千年是否就一定正确呢？也可能有人曾表示过怀疑或有人认为就是错误的,但没某能说服别人的理由。
2.通过图7-4演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。
3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。
2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育。
三、教学重难点：
教学重点:
通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。
教学难点:
1．明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。
2．伽利略理想实验的推理过程。
四、教学媒体：
斜面，小车，毛巾，棉布，玻璃板，多媒体。
五、教学过程
一、实验引入：批驳亚里士多德的观点
牛顿的成果：补充与概括
师:物体除了运动的以外,还有静止的。那么，静止的物体在没有受到外力作用时，保持什么状态呢？（牛顿补充：将保持静止状态）
师（引导学生概括）:我们现在已经有了伽利略的研究成果,又有了迪卡儿和牛顿的补充,把两者进行一下概括：一切物体在没有受到外力作用时，将如何呢？（对概括出来大致意思的同学给予鼓励）
伽利略的贡献：理想实验
[演示]
介绍器材
实验前提条件：每次实验都需从斜面上的同一高度下滑，为什么？
实验过程：让小球从同一斜面的同一高度滚下后分别在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上运动，每次记下小球停下时的位置。做标记的位置是什么位置？（停下来的位置）
实验纪录：
实验次数
表面材料
阻力大小
滑行距离
1
毛巾
最大
最短
[演示2]在桌面上推动木块（或板擦）从静止使之向前运动，用力推出,木块向前运动一段距离后停止。
分析：推力撤掉，还要向前运动，与亚里士多德的观点不符。
分析：木块:静止——运动——静止。两个过程中是否都有力存在？在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态？
二、讲授新课:
1.规律总结过程
方法1.教师引导