人教版物理八年级上册第五章运动和力知识点详解

【来源：易教网 更新时间：2025-04-02】

一、牛顿第一定律

二、惯性与运动状态的保持

三、作用力与平衡力

四、摩擦力的产生与应用

五、生活中的力学现象解析

一、牛顿第一定律

1.运动与力的关系

在人类认识运动本质的漫长历程中，关于运动与力的关系，曾存在过两种截然不同的观点。古希腊哲学家亚里士多德认为：如果要使一个物体保持运动状态，就必须不断对其施加力的作用，这种观点在当时成为主流认识。然而，这种观点并未得到实验的充分证实，只是基于日常经验的推理。

例如，我们推一个木箱，推的时候木箱运动，停止推力后，木箱很快静止。这种日常现象似乎支持了亚里士多德的观点。

但伽利略通过斜面实验，提出了与之不同的看法。他发现：当物体不受任何阻力时，将会以恒定的速度持续运动。虽然在理想条件下这种状态难以实现，但伽利略的推理实验为后来的科学研究提供了重要启示。当时，科学技术的发展尚未达到精确测量微小阻力的水平，因此伽利略的观点曾受到质疑。

直到牛顿时代，科学实验技术有所提高，牛顿基于前人的研究成果，总结出了科学的结论：一切物体在没有受到外力作用的时候，将保持原来的速度做匀速直线运动，或保持静止状态。这一结论被称为牛顿第一定律，标志着人类对运动本质认识的一次重大飞跃。

2. 惯性定律的含义

牛顿第一定律还被称为惯性定律，它说明了物体具有一种保持原有运动状态不变的特性，这就是惯性。惯性不是一种力，而是物体固有的属性。下列几点需要特别注意：

（1）惯性是物体的固有属性，与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。

（2）惯性大小与物体的速度无关，无论物体处于运动还是静止状态，它的惯性都是相同的。

（3）惯性与是否受力无关，即使物体受到外力作用，物体仍然具有惯性。

日常生活中的惯性现象无处不在，例如：汽车急刹车时，乘客身体向前倾；跳远助跑有助于更远的距离等，这些都是惯性现象的体现。

二、惯性与运动状态的保持

1.惯性的量化

惯性大小取决于物体的质量。在物理学中，物体的质量越大，其惯性越大；质量越小，惯性越小。这符合我们的日常经验，比如推动一辆自行车和推动一辆卡车，显然推动卡车需要更大的力量。

但在特殊情况下（例如太空失重环境），质量大小对惯性的影响依然存在。这说明，惯性是物体本身的固有属性，不随外界条件的改变而改变。

2.运动状态的改变

物体运动状态的改变即速度的改变，包括速度大小或者方向的改变。根据牛顿第一定律，只有当物体受到外力作用时，其运动状态才会发生变化。这一点对于理解力和运动的关系至关重要。

例如：汽车转弯时，乘客的身体会向相反方向倾斜，这表明乘客的身体试图保持原有的直线运动状态，而汽车却改变了运动方向，这正是因为外力作用使得汽车改变运动状态。

三、作用力与平衡力

1.平衡状态的条件

物体保持静止或匀速直线运动状态，标志着物体处于平衡状态。判断物体是否处于平衡状态，可以通过观察其运动状态是否稳定。

2.平衡力的定义与特点

作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且作用在同一直线上，这两个力就互为平衡力。理解平衡力的特点必须注意以下几点：

- 平衡力必须是成对出现的，不能单独存在。

- 平衡力必须作用在同一个物体上。

- 平衡力必须满足力的三要素中的两点：大小相等、方向相反，但作用点必须相同。

- 平衡力只限于两个力的情况，对于多个力的平衡状态，需运用矢量合成的方法来分析。

四、摩擦力的产生与应用

1.摩擦力产生的条件

摩擦力的产生需要以下几个条件：

- 两个物体必须相互接触。

- 接触面必须粗糙。

- 两物体之间必须有相对运动（或相对运动的趋势）。

2.摩擦力的种类

根据接触面的运动情况，摩擦力可以分为以下几类：

- 静摩擦力：接触面之间尚未开始滑动，但有相对运动趋势时产生的摩擦力。

- 滑动摩擦力：接触面之间已有滑动时产生的摩擦力。

- 滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦力。

滚动摩擦力通常比滑动摩擦力小得多，这正是轮子能够有效地代替滑动的重要原因。

3.影响摩擦力大小的因素

摩擦力的大小与以下几个因素有关：

- 接触面的压力：压力越大，摩擦力越大。

- 接触面的粗糙程度：接触面越粗糙，摩擦力越大。

- 摩擦的种类：滚动摩擦比滑动摩擦更小。

4.摩擦力的利用与控制

摩擦力在日常生活中的应用非常广泛，正确地利用和控制摩擦力可以提高生产效率，保障生活安全。比如：

- 利用有益摩擦：汽车轮胎上的花纹设计，黑板上的粉笔写字等。

- 减小有害摩擦：机器零件之间的润滑，使用滚动轴承等。

在实际生产生活中，我们既要设法增大有益的摩擦，又要采取措施减小有害的摩擦。增大摩擦力的主要方法包括：

- 增大接触面的压力；

- 增大接触面的粗糙程度；

- 将滚动摩擦转变为滑动摩擦。

减小摩擦力的主要方法有：

- 减小接触面的压力；

- 减小接触面的粗糙程度；

- 用滚动代替滑动；

- 使接触面彼此分离（如滑冰、使用气垫等）。

五、生活中的力学现象解析

1. 高速列车的运行原理

高速列车的运行充分体现了力学原理。列车启动时，牵引力克服列车的惯性，使列车由静止开始加速；列车运行时，机车的功率保持列车做匀速直线运动；列车制动时，主要是通过摩擦力使列车减速直至停止。高速列车采用了流线型设计以减小空气阻力，使用了先进的材料制造技术以降低车体的惯性。

2. 飞机的起飞与降落

飞机能够在空中飞行，是机翼产生的升力克服了飞机的重力。起飞时，发动机的推力使飞机加速，当达到一定的速度时，机翼上下表面的压力差产生升力。降落时，飞机利用反推装置和减速伞等措施，增大摩擦力以快速减速。整个飞行过程中，飞机的运动状态持续变化，体现了力与运动的深刻联系。

3. 体育运动中的力学问题

体育运动中蕴含着丰富的力学知识。例如：

- 跑步：脚蹬地时地面施加的反作用力推动人体前进，而人体的惯性维持运动状态。

- 投掷：物体离手后依靠惯性继续飞行，飞行过程中空气阻力和重力改变其轨迹。

- 跳高：运动员借助助跑速度克服重力，过竿时身体的转动减小了过竿时的摩擦力。

通过以上分析，可以看出力学知识在日常生活中的重要性。牛顿第一定律揭示了力与运动的最基本关系，惯性定律说明了物体运动状态的保持特性，平衡力的概念有助于理解物体静止或匀速运动的原因，而摩擦力的研究对于改善人们的生活条件具有重要意义。

在学习过程中，我们不仅要掌握这些基本概念，还要学会运用所学知识解释和解决实际问题。科学的学习方法包括：认真观察生活现象，勤于思考，善于总结规律，勇于提出问题。物理学作为一门以实验为基础的科学，其知识体系的形成经历了科学家们的不懈努力。

我们应该以科学家为榜样，在学习和生活中培养科学精神，发展批判性思维能力。