1.通過實驗,了解阻力對物體運動的影響，體會控制變量的物理思想。2.通過實驗和科學推理,認識牛頓第一定律。3.知道影響物體慣性大小的因素。能用物體的慣性解釋生活和自然中的有關(guān)現(xiàn)象。4.了解摩擦力對物體運動的影響，認識力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
在我們學校舉辦的運動會中，運動員沖過終點后，不能立即停下來，還要繼續(xù)向前沖一段距離。
本節(jié)課，我們將學習牛頓第一定律，了解慣性，知道運動員為什么運動員不能立即停下來的原因。
1. 現(xiàn)象探究：慣性現(xiàn)象
迅速抽走下方紙片，杯子留在了原地
紙條受到拉力的作用，由靜止變?yōu)檫\動，杯子不受力，保持原來靜止的狀態(tài)，留在了原地
迅速敲打硬紙片，紙片被打飛，雞蛋落入杯中
硬紙片受到擊打力的作用，由靜止變?yōu)檫\動，紙片上的雞蛋不受擊打力作用，保持原來的靜止狀態(tài)，在重力作用下落人杯中
小車撞擊障礙物，受到阻力，停止運動，但木塊卻離開了小車
木塊不受阻力的作用，保持原來向前的運動狀態(tài)，滑離了小車
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。
【歸納總結(jié)】原來處于靜止狀態(tài)的物體，具有保持靜止狀態(tài)的性質(zhì)；原來處于運動狀態(tài)的物體，具有保持運動狀態(tài)的性質(zhì)，即物體都有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)。
（1）慣性是物體本身的一種屬性。
（2）慣性大小的決定因素——質(zhì)量
一切物體在任何情況下都具有慣性。與物體的運動狀態(tài)、跟物體受力情況、狀態(tài)（固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)）等因素都無關(guān)。
注意：慣性不是力。在解答問題時，只能說“由于慣性”、“具有慣性”。而不能說“受到慣性”、“由于慣性的作用”、“克服慣性”等，否則就將慣性和作用混為一談。
慣性的大小是由物體的質(zhì)量決定的，質(zhì)量越大，慣性越大，而與物體的形狀、運動狀態(tài)、所處位置、受力情況等外界因素無關(guān)。
思考一：電動車突然急剎車，人和車為什么會向前傾摔倒？
當電動車突然剎車時，車輪停止轉(zhuǎn)動，但人和車由于于慣性，仍保持繼續(xù)向前運動的狀態(tài)，所以急剎車時，人和車會向前傾斜，摔倒。
當汽車剎車時，人的腳底由于與車廂間的摩擦而隨車靜止，人的上身由于慣性，會保持繼續(xù)向前運動的狀態(tài)，所以剎車或減速時，人會向前傾。
思考二：汽車突然剎車（或減速），人為什么會向前傾斜？
思考三：汽車突然啟動（或加速），人為什么會向后仰？
當汽車突然快速起步或加速時，人的下半身隨車前進。人的上身由于慣性，仍保持原來的靜止狀態(tài)，相對前進的車而言，人感覺向后仰了。
思考四：跑動中的人，腳被絆住，為什么會向前倒？
跑動中的人整個身體向前運動，當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。
(1)概念：物體由于具有慣性而表現(xiàn)出來的現(xiàn)象，叫做慣性現(xiàn)象。(2)慣性的利用 利用慣性帶來的好處
助跑是為了獲得更大的水平初速度和起跳角度，當人離開地面之后由于身體慣性將保持這個水平速度，在騰空時間相同時，起跳的水平速度越大跳的越遠。
當用力使錘柄向下運動時，錘柄由于先于地面接觸突然停止運動，錘頭由于慣性而繼續(xù)向下運動，從而使錘頭向柄的深部移動，與錘柄結(jié)合更緊密。
這些現(xiàn)象的共同特點是增加了物體脫離手時的運動速度，當物體離開手之后由于具有慣性，將保持這個速度運動下去，所以物體離開手時的速度越大，運動的越遠。
思考：戰(zhàn)斗機投入戰(zhàn)斗前要，往往要拋掉副油箱，為什么？
行駛的車輛在遇到緊急情況下剎不住車，最主要的還是由于慣性，根據(jù)慣性定律可知，汽車剎車后，即使輪子不轉(zhuǎn)了，但是由于慣性，汽車還會向前滑動一段距離，如果此時前面有車子離得太近，就會發(fā)生交通事故。
(3)慣性的危害與防止
思考：高速公路上為什么要保持車距？
慣性有時會給人們帶來危害，需要防范。如騎車太快容易發(fā)生事故，車速太快、車距太近容易發(fā)生交通事故，車輛在急速轉(zhuǎn)彎時容易翻車等。為此，交通部門制定了相關(guān)規(guī)定，如要求小型客車的乘客必須系安全帶，防止汽車突然剎車時，人由于慣性向前運動而造成傷害，車輛行駛中要保持車距，限制車速，禁止超載等。
汽車發(fā)生碰撞時，安全帶把人固定在坐椅子上，防止飛出車外。
汽車發(fā)生碰撞時，安全氣囊會打開，保護人體與方向盤等部件撞擊造成的傷害。
【典例1】勻速上升的氣球下面懸掛著一個小石塊，當細線突然斷了以后，石塊的運動狀態(tài)是（　?。〢．減速上升一段距離后加速下降B．勻速上升一段距離后加速下降C．繼續(xù)勻速上升D．立即加速下降
【詳解】繩子斷開前，小石塊和氣球一起勻速向上運動，細線斷開時小石塊由于慣性將保持原來的速度繼續(xù)向上運動；由于小石塊受到向下的重力作用，重力方向與速度方向相反，故小石塊將向上做減速運動；當速度減到零后，小石塊在重力的作用下將向下做加速運動，故小石塊的運動狀態(tài)應(yīng)是：減速上升一段距離后加速下降，故BCD不符合題意，A符合題意。
【典例2】如圖所示，飛機要在飛行中向目標處空投救災(zāi)物品，空投位置會在 （選填“A”“B”或“C”）點處。救災(zāi)物品在空中加速下落的過程中，其慣性將 （選填“變大”“變小”或“不變”）。
【詳解】[1]飛機空投救災(zāi)物品時，由于慣性，救災(zāi)物品在下落過程中，會向前運動一段距離，故應(yīng)在接近目標的上方提前投擲物品，故在圖中的A處投放。[2]慣性與質(zhì)量有關(guān)，救災(zāi)物品在空中加速下落的過程中，質(zhì)量不變，其慣性將不變。
馬拉車，車走；停止拉車時，車就停下來。
只有不斷地給是球施加力，它才會一直運動，不然就會停下來
如果要使一個物體持續(xù)運動，就必須對它施加力的作用。如果這個力被撤銷，物體就會停止運動。也就是“力是維持物體運動狀態(tài)的原因”。
1. 阻力對物體運動的影響的兩種觀點
馬車開始運動是因為受到拉力，不拉之后是因為受到阻力
足球開始運動，是因為人給足球施加了力，最后停下來，是因為受到地面的阻力。
物體的運動并不需要力來維持，運動的物體之所以會停下來，是因為受到了阻力，即：力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
思考：這兩種觀點，誰是正確的呢？
下面，我們通過實驗探究他們誰對誰錯。
斜面（與木板組合在一起）、小車、棉布、毛巾、刻度尺等。
2. 實驗探究：運動和力的關(guān)系
取一輛小車，讓它三次都從斜面的同一高度由靜止滑下。第一次，在水平面上鋪毛巾，第二次在水面上鋪棉布，第三次讓小車在水平模板上滑行。水平面的表面狀況反映物體所受到的阻力大小，比較小車每次滑行的距離有什么不同。
（1）在水平面上鋪上表面最粗糙的毛巾，讓小車從斜面上適當位置由靜止滑下，觀察小車在毛巾表面上運動的距離；
（2）撤去毛巾，鋪上表面較粗糙的棉布，讓小車從斜面上同一位置由靜止滑下，觀察小車在棉布表面上運動的距離；
（3）撤去棉布，鋪上較為光滑的木板，讓小車從斜面上同一位置由靜止滑下，觀察小車在木板表面上運動的距離。
小車受到的阻力越小，速度減小得越慢，小車運動的距離越遠。 對本實驗進一步通過推理：如果運動的物體受到的阻力為零，速度就不會減小，物體將以恒定不變的速度永遠運動下去。由此可以說明伽利略的說法是正確的，即物體的運動不需要力來維持。
視頻講解：阻力對物體運動的影響
1. 為什么要選用毛巾、棉布和木板？
改變水平面上阻力的大小，以便探究阻力對物體運動的影響。
2. 為什么讓小車從斜面頂端同一位置靜止施放？
使小車滑到水平面上時，具有相同的速度。
3. 本實驗如何驗證伽利略觀點的正確性？
運用轉(zhuǎn)換法，通過小車運動距離的遠近分析阻力對物體運動的影響
歸納推理：（1）小車會停下來，是因為受到阻力的作用；（2）接觸面與光滑，小車受到的阻力越小，速度減小的越慢，通過的距離越長；（3）如果小車處在光滑的水平面上（完全沒有摩擦力），小車的速度就不會減小，將保持原來的速度、沿原來的方向勻速運動下去
牛頓第一定律：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
理想狀態(tài)，即成立的條件
兩者二選一，不能同時存在
3. 牛頓第一定律的內(nèi)容即理解
力是改變物體運動狀態(tài)的原因，若不受力，則運動狀態(tài)不改變；反之，如果物體的運動狀態(tài)發(fā)生了改變則物體一定受到了力的作用。
（1）物體的運動狀態(tài)不改變，是指物體的速度大小和方向不改變，有且僅有兩種情況：一是靜止，二是勻速直線運動。（2）物體的運動狀態(tài)發(fā)生了改變，則指物體不再保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。
5. 有關(guān)牛頓第一定律的兩點誤區(qū)（1）由牛頓第一定律可知，一切物體都有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，說明物體的運動不需要力來維持，原來運動的物體，不受任何力的作用時，將保持勻速直線運動狀態(tài)，原來靜止的物體將保持靜止。因此我們應(yīng)當切記“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”（2）牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上，用科學推理的方法概括出來的，不能用實驗直接證明。
【典例2】關(guān)于牛頓第一定律的理解，下列說法正確的是（　　）A．物體總保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)B．一切物體在沒有受到外力作用時總保持勻速直線運動狀態(tài)和靜止狀態(tài)C．一切物體在沒有受到外力作用時總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)D．一切物體在受到外力作用時一定 不會保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)
【詳解】一切物體在不受外力時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，即原來靜止的將保持靜止狀態(tài)，原來運動的將保持勻速直線運動狀態(tài)，物體不可能同時保持靜止狀態(tài)和勻速直線運動狀態(tài)。物體受平衡力作用時仍保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，故C正確，ABD錯誤。
【典例3】關(guān)于力與運動的關(guān)系，下列說法正確的是（　?。〢．物體受到力的作用時，運動狀態(tài)一定會發(fā)生改變B．物體不受力的作用時，一定處于靜止狀態(tài)C．物體運動狀態(tài)發(fā)生改變時，一定受到力的作用D．物體靜止時，一定不受力的作用
【詳解】A．物體受到力的作用時，可能運動狀態(tài)發(fā)生改變，或形狀發(fā)生改變，受到平衡力的作用時，運動狀態(tài)不變。故A錯誤；B．物體不受力的作用時，屬于平衡狀態(tài)，處于靜止或勻速直線運動，故B錯誤；C．物體運動狀態(tài)發(fā)生改變時，即力的作用效果已經(jīng)出現(xiàn)，則說明物體一定受到力的作用，故C正確；D．物體靜止時，根據(jù)牛頓一定律可能不受力或受平衡力，故D錯誤。
【典例4】一個氫氣球下用細線懸掛一個重物勻速上升，不計空氣阻力，若細線突然斷裂時，會出現(xiàn)的現(xiàn)象，可能正確的是（????）A．氫氣球?qū)⒈３衷瓉淼乃俣壤^續(xù)勻速上升B．重物立即加速下落C．重物將先上升后下落D．重物保持原速度一直上升
【詳解】重物原來隨氣球勻速上升，受到拉力和重力作用，當細繩斷裂后，由于慣性物體會繼續(xù)向上運動，但物體此時只受重力作用，方向豎直向下，因此重物在重力作用下會落下來，故C正確，ABD錯誤。
（1）每次都讓同一小車從同一斜面的同一高度由靜止開始滑下，滑到不同的水平面上，最終靜止，則在毛巾表面運動過程中的速度變化量 （選填“大于”、“等于”或“小于”）在玻璃表面運動過程中的速度變化量；
【典例5】同學們利用如圖所示的裝置“推斷物體不受力時的運動情況”，讓小車自斜面某一高度從靜止開始滑下、小車從同一高度滑下后，在不同物體表面上運動的距離如圖所示。
由題意可知，小車從斜面上同一高度處滑下，所以小車到達毛巾表面和木板表面的水平面時的速度相等，而且小車最后在毛巾表面和木板表面上都會停下來；所以小車在毛巾表面運動過程中的速度變化量等于在玻璃表面運動過程中的速度變化量。
（2）由圖示可知，小車在玻璃表面運動的距離最 （選填“遠”或“近”），這說明小車在玻璃表面運動速度減小的最 （選填“快”或“慢”）；（3）根據(jù)這個實驗推理：若水平面絕對光滑（即小車不受任何阻力作用），那么運動的小車將一直保持 由此得出物體運動_________力來維持（選填“需要”或“不需要”）。
由圖可知，在玻璃表面小車滑行的距離最遠，小車在玻璃上受阻力最小，可知小車受到的阻力越小，速度減小得越慢。
由實驗可知，阻力越小，速度減小得越慢，若水平物體表面絕對光滑，即小車不受任何阻力作用，那么小車將一直保持勻速直線運動。同時也能說明物體運動不需要力來維持。
1.下列關(guān)于力的說法正確的是（　　）A．力是維持物體運動的原因B．質(zhì)量越大，慣性越大C．形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體質(zhì)量在物體的幾何中心D．用彈簧測力計不能測出物體所受的重力
【詳解】A．根據(jù)伽利略理想實驗可知，物體的運動不需要力的維持，故A錯誤；B．慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，故B正確；C．質(zhì)地均勻，形狀規(guī)則的物體的重心在它的幾何中心上，也可以在物體外、空心球它們的重心在中間的空心部位上，故C錯誤；D．使用彈簧測力計可以測出物體所受的重力，故D錯誤。
2. 如圖所示，用力擊打一摞棋子中間的一個，如果在該棋子飛出時，一切力全部消失，則該棋子上方的棋子會（　?。〢．落在原位置的下方B．跟被擊打的棋子一同飛出C．會向上飛走D．會懸停在空中靜止
【詳解】在該棋子飛出時，其他棋子由于慣性會保持原來的靜止狀態(tài)不變，如此時全部力消失，則該棋子上方的棋子會靜止在空中不會掉下，故ABC不符合題意，D符合題意。
3. 如圖所示是一名中學生在體育測試時投擲實心球的情景，下列說法正確的是（　?。?A．在空中上升過程中，實心球做的是勻速直線運動B．在空中下降過程中，實心球運動速度越來越慢C．在地上滾動最終停下來，說明力能改變物體的運動狀態(tài)D．停止運動后，具有的慣性將會立即消失
【詳解】A．在空中上升過程中，實心球運動速度和方向都在變化，做的不是勻速直線運動，故A錯誤；B．在空中下降過程中，實心球運動速度越來越快，故B錯誤；C．實心球在地上滾動最終停下來，是因為受到摩擦力，說明力能改變物體的運動狀態(tài)，故C正確；D．慣性是物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，不會憑空消失，故D錯誤。
4.如圖所示，將小球從a點由靜止釋放后經(jīng)過最低點c后到達最高點b過程中。則小球在c點時受力 （選填“平衡”或“不平衡”）；當小球到達最高點b時，若繩子突然斷裂，則小球?qū)⒀芈肪€_____（選填“①”“②”或“③”）運動。
[2]當小球到達最高點b時，若繩子突然斷裂，小球在重力的作用下，豎直向下運動，則小球?qū)⒀芈肪€①運動。
[1]將小球從a點由靜止釋放后經(jīng)過最低點c時，小球運動速度和方向不斷發(fā)生變化，即小球不是做勻速直線運動，所以小球處于非平衡狀態(tài)，受力不平衡。
5.如圖所示，（a）主要表示力能使物體發(fā)生 。汽車運動時駕駛員相對于座位是 的，（b）是汽車剎車時的狀態(tài)，剎車時汽車的慣性將 （選填“變小”、“不變”或“變大”）。
6.理想實驗是研究物理規(guī)律的一種重要的思想方法，它能深刻地揭示物理規(guī)律的本質(zhì)。如圖1所示，是伽利略著名的斜面理想實驗，實驗設(shè)想的步驟有：
(1)如圖1所示，把兩個斜面對接，讓小球由靜止開始從左側(cè)斜面上高為h處滾下，如果沒有摩擦，小球?qū)⑦_到右側(cè)斜面 （選填“相同”或“不同”）高度的地方；
小球從左側(cè)滾下，由于沒有摩擦，則機械能守恒，所以小球能滾到右側(cè)相同高度的地方。
(2)如圖1所示，不斷減小右側(cè)斜面的傾角，直到使它成為水平面，小球因不可能達到原來的高度h，就要沿著水平面以 （選填“恒定”或“變化”）的速度持續(xù)運動下去；
不斷減小右側(cè)斜面的傾角，小球總是能達到相同高度的地方，直到使它成為水平面，因為小球不可能再達到原來的高度h，所以小球就要沿著水平面以恒定的速度一直運動下去。
(3)在研究“阻力對物體運動的影響”的實驗中（如圖2所示），讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止?jié)L下，在粗糙程度不同的平面上運動，小車在水平方向上受阻力的大小可通過小車的 表現(xiàn)出來；
讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止?jié)L下，在粗糙程度不同的平面上運動，由于不同的表面阻力不同，則小車運動的距離也不同，所以小車在水平方向上所受阻力的大小可通過小車移動的距離表現(xiàn)出來；距離越遠，小車所示阻力越小。
(4)當要研究某個物理量與多個因素的關(guān)系時，一般要采用 法。例如：在探究摩擦力與什么因素有關(guān)的實驗中（如圖所示），要研究摩擦力的大小與壓力大小關(guān)系，就要多次改變 ，同時保持接觸面的 不變。
[1]研究某個量受多個因素影響的實驗時，應(yīng)該采用控制變量法來研究。[2][3]研究摩擦力大小與壓力大小關(guān)系的實驗中，需要控制接觸面的粗糙程度相同，多次改變壓力大小來進行多次實驗。

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