沪科版（五·四学制）八年级上册第5章运动和力5.5牛顿第一定律

图5-5-1是用频闪摄影记录的高尔夫球杆将球击出后球与杆的运动影像。球受到球杆的击打时，由静止变为运动。球与球杆分离后，虽然不再受到球杆的作用，但球为什么还会继续向前运动而不是立刻停下呢?情景引入

0102030405CONTENTS惯性物体的运动需要力来维持吗?牛顿第一定律

PARTONE物体的运动需要力来维持吗?

如图5-5-2(a)(b)所示，要使滑板车加速向前需用力蹬地，否则滑板车就会慢慢停下；装有轮子的手推车可以被轻松地推动，松手后手推车会慢慢停下。生活中有许多类似的现象，使静止的物体运动，要对物体施加力的作用，而一旦停止施力，运动的物体就会逐渐停止运动。

阻力对物体运动的影响如果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。古希腊哲学家亚里士多德物体的运动需要力来维持

伽利略的理想实验伽利略认为，当小球沿左侧斜面的某一高度向下运动时，无论右侧斜面的坡度如何，小球都会沿斜面上升到一定的高度。如果各种阻力都小到可以忽略，在理想情况下，小球将会沿右侧斜面上升到与左侧下落点等高的地方（如图），而且右侧斜面的坡度越小，小球要上升到相同高度所用的运动时间就越长；如果右侧成了水平面，那么，小球将因为永远无法达到那个高度而一直沿直线运动下去。由此，伽利略否定了亚里士多德的说法。伽利略创造性地将实验与推理相结合是人类科学史上的重要里程碑。伽利略的发现以及他所开创的科学方法是人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端。

物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力。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。意大利物理学家伽利略

实验：阻力对物体运动的影响提出问题：运动着的物体受到的阻力越大，物体运动的距离越短；受到的阻力越小，物体运动的距离越长。阻力对物体运动有什么影响？猜想假设：实验器材：小车、斜面、布、玻璃、毛巾、刻度尺等。探究阻力对物体运动的影响

设计实验：将同一小车从同一斜面同一高度由静止滑下，改变水平面的粗糙程度，观察小车在水平面上速度变化的快慢，并比较小车在不同水平面上的运动距离。控制变量法使小车到达水平面的初始速度相同

a.将毛巾放在玻璃板上，让小车从斜面顶端由静止下放，观察小车在毛巾面上运动的情况；b.将棉布放在玻璃板上，让小车从斜面顶端由静止下放，观察小车在棉布面上运动的情况；c.让小车从斜面顶端由静止下放，观察小车在玻璃板面上运动的情况。实验步骤：

记录数据：接触面小车受到阻力的大小小车运动的距离小车速度减小的快慢毛巾较大较近很快棉布较小较远较快玻璃最小最远较慢分析：小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远，速度减小得越慢。

上述实验中，小车在水平面滑行的距离与小车受到的摩擦力有关。水平面越光滑，小车在水平面上滑行时所受的摩擦力越小，滑行距离也越长。假设水平面是光滑的，小车不受摩擦力，它会保持刚进入水平面时的速度大小和方向一直运动下去，做匀速直线运动。可见，物体的运动并不需要力来维持。

PARTTWO牛顿第一定律

牛顿(I.Newton,1643—1727)(图5-5-5)在伽利略等人的研究基础上，得出一条重要的规律：一切物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。这就是牛顿第一定律。牛顿第一定律明确指出当物体不受力作用时，总保持原来的静止或匀速直线运动状态不变，否定了力是维持物体运动的原因。牛顿第一定律是在大量事实的基础上，通过推理、抽象概括出来的。

当然，“物体不受力”是一种理想状态，在现实生活中这种理想状态不存在。图5-5-1中被球杆击出的高尔夫球，虽然做近似的匀速直线运动，但它在水平方向上仍受到一定的阻力，所以最终一定会停下。事实上，物体总是受到力的作用，比如在地球表面附近的一切物体都受到重力的作用，但只要物体所受合力为零，物体就能保持静止或匀速直线运动状态。

牛顿第一定律描述了物体不受力的运动状态，其实，世界上并没有不受力的物体，但由大量事实可以推证，牛顿第一定律是正确的。方法：在可靠的事实基础上，通过推理得出结论，这是一种重要的科学方法。实验+推理

PARTTHREE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。观察：当汽车急刹车时，人会向前倾。当汽车刹车时，人的脚部与车厢接触停止运动，但是人体的上部分仍要保持它原来的运动状态，所以会向前倾。

物体有保持自