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第七章 運動和力
7.3 牛頓第一定律 慣性
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新課講授
課堂小結
隨堂練習
新課引入
對小推車施加一個推力后，小推車便動了起來；要想讓小推車一直運動下去，我們要一直推著才行。運動似乎需要力來維持！
蕩秋千時，后面的人對秋千施加一個向前的推力后，秋千離開手，不再受到推力的作用，但秋千依舊向前蕩去。運動似乎不需要力來維持！
運動究竟需不需要力來維持呢？
要使一個靜止的物體運動起來，就必須對它用力；用力使物體運動起來后，停止用力，物體歸于靜止。“運動者皆被推動”。
亞里士多德
物體的運動并不需要力來維持。運動的物體會停下來，是因為它受到了摩擦阻力的緣故。
伽利略
古代學者的物理思辨
新課講授
知識點
一
實驗：探究運動和力的關系
1. 實驗思路：將小車從同一斜面的同一高度處由靜止滑下，保證其在水平面上的初始速度相同，探究小車在水平方向上不受力的情況下的運動情況。由于現實生活中小車與水平面之間一定有摩擦力，于是我們通過摩擦力不斷減小時的現象推理無摩擦情況下小車的運動情況。
2. 實驗方法
（1）控制變量法：控制其他情況相同，只改變水平面的粗糙程度。
（2）理想實驗法。
現實生活中，很多情況是無法實現的，根據實際實驗推理理想情況下的現象是科學推理中的一種重要方法。
3. 實驗過程
分別把小車放在同一斜面的同一高度，讓其由靜止滑下，之后在水平的毛巾、紙板、玻璃上運動，觀察小車在不同表面上運動的距離。
每次實驗小車的初始位置相同。
實驗中需要改變水平面的粗糙程度。
4.數據整理
接觸面 小車受到摩擦力的大小 （選填“大”“較小”或“最小”） 小車運動的距離
（選填“短”“較長”或“很長”）
毛巾 大 短
紙板 較小 較長
玻璃 最小 很長
5. 實驗結論：
水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車的速度減小得越慢，小車運動的距離就越遠。
6. 推論：
假如水平面對小車完全沒有摩擦，小車將在水平面上做勻速直線運動。
實驗是驗證觀點的有效方法之一。
典例
科學書屋
伽利略的理想實驗
伽利略認為，當小球沿左側斜面的某一高度向下運動時，無論右側斜面的坡度如何，小球都會沿斜面上升到一定的高度。如果各種阻力都小到可以忽略，在理想情況下，小球將會沿右側斜面上升到與左側下落點等高的地方，而且右側斜面的坡度越小，小球要上升到相同高度所用的運動時間就越長；如果右側成了水平面，那么，小球將因為永遠無法達到那個高度而一直沿直線運動下去。
知識點
二
牛頓第一定律
1. 內容
一切物體總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。
2. 意義
牛頓第一定律表明，力不是維持物體運動的原因。一切物體如果不受外力，都能保持勻速直線運動狀態或靜止狀態不變。
3. 對牛頓第一定律的理解
（1）“一切物體”包括靜止的物體和運動的物體，表明該定律的普遍性。
（2）牛頓第一定律成立的條件是“沒有受到外力作用”，即物體不受外力作用時的運動規律，它描述的只是一種理想狀態，而現實中不受外力作用的物體是不存在的，當物體受到的外力的合力為零時（受到平衡力的作用），其作用效果跟不受外力作用時相同，因此，我們可以把“沒有受到外力作用”推廣為“合力為零”（力的作用效果抵消，相當于沒有受到外力作用）。
3. 對牛頓第一定律的理解
（3）物體受到的外力作用突然消失時，是保持靜止狀態還是勻速直線運動狀態，這取決于物體的初始狀態。原來靜止的物體將一直保持靜止狀態，原來運動的物體將保持原來的速度做勻速直線運動，方向沿之前的速度方向。
當物體所受外力全部消失時，靜者恒靜，動者勻速直線運動。
典例
知識點
三
慣性
1. 定義：
物理學中，把物體保持靜止或勻速直線運動狀態的性質叫做慣性。因此，牛頓第一定律又叫慣性定律。
典例
2. 理解
（1）慣性是一切物體所固有的一種屬性，它不隨外界條件及物體的運動狀態的改變而改變，一個物體在任何條件、任何狀態下都具有慣性。
（2）慣性是一種性質，不是力，不能把慣性說成是“受到慣性作用”“慣性力”或“克服物體的慣性”，一般說“具有慣性”。
3. 影響因素
物體的慣性大小只與物體的質量有關，物體的質量越大，慣性越大。
4. 慣性和慣性定律的區別
（1）慣性是物體的固有屬性，而慣性定律是物體的運動規律。
（2）慣性在任何情況下都存在，慣性定律是只有當物體不受外力作用時才遵守的規律。
慣性是物體的一種屬性，慣性定律則是一種規律。
5.生活中的慣性現象
（1）利用慣性：
①錘子的手柄松了，用手柄的下端撞擊石頭或樹墩，錘柄靜止，而錘頭由于慣性會繼續向下運動，這樣錘頭就被套緊了。
②三級跳運動員助跑后，飛身一躍，靠自身的慣性，在空中繼續前進，以提高成績。
（2）防止慣性：為了防止汽車緊急剎車時乘員由于慣性被撞傷，駕駛人、乘坐人員應按規定使用安全帶。
典例
課堂小結
牛頓第一定律
慣性
實驗：探究運動和力的關系
物體保持靜止或勻速直線運動狀態的性質
慣性大小只與物體的質量有關
慣性的利用與防止
牛頓第一定律
慣性
一切物體總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。
隨堂練習1
C
隨堂練習2
靜止
隨堂練習3
A
隨堂練習4
左

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