人教版8下物理8.1 牛顿第一定律（导学案）【教师版】.docxVIP

8.1牛顿第一定律（导学案）

【学习目标】

1.通过实验，确认阻力对物体运动的影响。

2.经历建立牛顿第一定律的科学推理过程，认识牛顿第一定律。

3.能通过生活经验和大量事实认识一切物体都具有惯性，能用物体的惯性解释生活和自然中的有关现象。

【学习重点】

通过实验研究阻力对物体运动的影响；牛顿第一定律。

【学习难点】

建立牛顿第一定律的科学推理过程。

【自主预习】阅读教材，完成以下问题：

1.两种观点：

古希腊哲学家亚里士多德根据当时人们对运动和力的关系的认识，提出一个观点“物体的运动需要力来维持”（选填“需要”或“不需要”）。意大利科学家伽利略通过斜面实验，探究“阻力对物体运动的影响”，运用逻辑推理，推翻亚里士多德的观点，认为物体的运动不需要（选填“需要”或“不需要”）力来维持。运动的物体之所以停下来，是因为受到了阻力的作用，如果运动的物体受到的阻力为0，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。

2.牛顿第一运动定律：

英国著名物理学家牛顿在大量实验的基础上，通过进一步推理概括出来一条重要的规律——牛顿第一运动定律：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力迫使它改变这种运动状态。这个定律揭示了物体运动不需要(填“需要”或“不需要”）力来维持。

3.惯性：

物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，我们把这种性质叫作惯性。因此牛顿第一运动定律也叫惯性定律。惯性是物体本身的一种属性，任何物体任何时候都有惯性，惯性的大小只与质量有关。

【合作探究】

探究一、阻力对物体运动的影响

1.两种观点

两千多年以前，古希腊学者亚里士多德提出“力是维持物体运动的原因”的观点在长达一千七百年的时间里，人们一直认为是正确的。

科学家伽利略却通过理想实验，运用逻辑推理，对亚里士多德的观点提出了质疑。伽利略认为：物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以停下来，是因为受到了阻力的作用。

下面我们了解他们二人的观点及其观点的由来。

物理学家

亚里士多德

伽利略

生活现象

拉小车，小车走；不拉小车，它就停下来。

小车开始运动是因为受到拉力，不拉之后停下来，是因为受到阻力.

只有不断地给足球施加力，它才会一直运动，不然就会停下来.

足球开始运动是因为受到人踢球的力，最后在地面停下来是因为受到地面的阻力.

观点

要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用，如果这个力被撤销，物体就会停止运动。也就是说物体的运动需要力来维持（填“需要”或“不需要”）。

运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力，阻力改变了物体的运动状态。物体的运动不需要力来维持（填“需要”或“不需要”）。

【想一想】到底谁的观点是正确的呢？下面我们进行实验探究。

2.实验探究：阻力对物体运动的影响

【设计实验】让小车从同一斜面上的同一高度由静止自由滑下，如图所示，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，第二次铺棉布，第三次将棉布去掉，只剩下木板，比较小车每次在水平面上滑行的距离。

【实验器材】小车、长木板、斜面、棉布、毛巾、玻璃板、刻度尺等；

【进行实验与收集证据】

（1）在水平木板上铺上毛巾，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在阻力较大的毛巾表面上滑行的距离。

（2）在水平木板上铺上棉布，让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在阻力较小的棉布表面上滑行的距离。

（3）让小车从斜面上同一位置由静止滑下，观察小车在更光滑的木板表面上滑行的距离。

实验记录表

表面

材料

阻力

大小

小车运动

距离（cm）

小车速度

减小情况

毛巾

大

最短

比较快

棉布

中

比较长

比较慢

木板

小

最长

最慢

【分析与论证】对物体运动的阻碍程度反映物体所受阻力的大小。

小车在不同材料的平面上最终停下来的原因是因为受到了阻力的作用。小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越大，速度减小得越慢。

对以上实验结论进一步推理得出：如果运动的物体受到的阻力为零，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。由此可以说明伽利略的说法是正确的，即物体的运动不需要力来维持。

【实验结论】运动物体受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动得越远。如果运动的物体受到的阻力为0，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。

【交流与讨论】

（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）对小车受力情况进行分析：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。