物理人教版八年级下册第八章第一节牛顿第一定律

一、 教学课题（1）认识牛顿第一定律，理解牛顿第一定律的内容及意义。（2）理解惯性，知道日常生活中由于惯性而产生的简单现象，会解释日常生活中的惯性现象。二、 教材分析本节内容由“阻力对物体运动的影响”、“牛顿第一定律”和“惯性”三部分构成，重点是把物体的运动状态和物体是否受力联系起来，从而使学生初步认识力和运动的关系。它将为后面学习二力平衡、压力、浮力、物体的浮沉条件、杠杆的平衡条件等打下基础，并起到承前启后的作用。教学重点：通过实验研究阻力对物体运动的影响。教学难点：建立牛顿第一定律的科学推理过程以及惯性是物体的属性的认识。三、 教学方法根据本节课教材特点以及八年级学生年龄特点，采取启发式教学法、探究实验、问题讨论相结合的教学方法。进行开放式教学，让学生在愉快的氛围中探索新知识，从而调动学生学习的积极主动性本节采用探究、观察、推理、分析、归纳、应用的学习方法，引导学生获取知识，通过思考讨论，总结归纳出有关知识。通过学生参与探究，相互交流，突出学生是学习的主人，将课堂还给学生，体现学生的主体地位，同时让学生初步建立应用科学知识的意识，提高学生的学习兴趣。四、 教学过程 第一课时【视频导入】播放航天英雄杨利伟在太空舱内吃压缩饼干视频，压缩饼干在太空中处于失重状态，放手后并不落向地面，运动和力之间存在怎样的关系呢? 学生思考，引入新课【板书】第八章 运动和力 第一节 牛顿第一定律展示本节学习目标。一、 阻力对物体运动的影响的教学：提出问题：一、运动的维持需要力吗？【播放视频】1.荡秋千2.打门球3.飞机着陆滑行提出问题：观看视频，你能发现什么共同点，能提出什么问题？【学生活动】学生思考，小组讨论，总结三段视频的共同点，结合自己的经验，得出运动的物体之所以停下来，是因为受到了阻力作用。【教师活动】播放课件，亚里士多德和伽利略的观点，亚里士多德认为运动需要力来维持，伽利略认为运动不需要力来维持，你同意谁的观点？【教师活动】研究物理问题最好的方法就是实验同学们的猜想是否正确大家可以通过实验来验证，请同学们选择合适的器材自己设计并进行实验教师引导启发学生讨论探究阻力大小与哪些因素有关的实验中要用到什么研究方法。提示学生用控制变量法设计实验，需要哪些实验器材， 你想从比较物体哪方面变化来显示阻力的影响？(同学们分组活动教师巡视并参与学生们的活动最后进行交流)【探究实验】1、提出问题: 阻力对物体运动有怎样的影响？ 2、猜想假设：阻力越大，物体运动的距离越近，速度减小的越快。3、制定计划与设计实验让一辆小车从同一高度处滚下，在三个不同的平面上滚动，一个是毛巾面，一个是棉布面，一个是木板面，观察三次滚动的距离和小车速度减小的快慢。进行实验与收集数据实验接触面阻力的大小 小车运动的距离小车速度减小的快慢 1毛巾2棉布3木板【教师活动】引导学生讨论下列问题：1.对照你们的实验现象分析，你能得出什么结论？结论：平面越光滑，小车运动的距离越 ，这说明小车受到的阻力越 ，速度减小得越 。 2.假设我们进行第四次实验，把木板换成阻力更小的玻璃板，小车的运动距离会 ，小车速度减小的会 。3.假设我们进行第五次实验，摩擦面的阻力变为0，此时，小车的运动距离会 ，速度 推理：如果运动物体不受力，它将 二、牛顿第一定律【播放视频】伽利略斜面实验通过对理想斜面实验的演示，说明物理研究中抓住主要因素，忽略次要因素的必要性，同时也展示了物理研究思想的美妙和逻辑的力量。由于现实生活中不可能有绝对光滑的斜面，所以这个实验是个“理想实验”。尽管现实生活中没有绝对光滑的平面。但可以创造比较光滑的平面去证明伽俐略的想法【播放视频】用气垫导轨演示物体不受力和受力时物体运动情况【教师活动】伽利略：如果运动物体不受力，它的速度将保持不变。笛卡儿补充了伽利略的认识，指出：如果运动物体不受力，它不会向左、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀速运动。牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果，概括出一条伟大的物理规律。板书：牛顿第一定律一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。【学生活动】1.记忆2.完成下列问题：（1）物体的运动需不需要力来维持？（2）静止的物体不受外力将（ ）运动的物体不受外力将（ ）（3）牛顿第一定律是怎样得出的？三、课堂小结：1牛顿第一定律一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。2力不是维持物体运动状态的原因，力是改变物体运动状态的原因四、布置作业：完成导学案本节课后延伸部分，预习惯性知识第二课时【导入新课】演示实验引起学习兴趣一、惯性阅读课本第18页“想想议议”，猜想下面的问题：1.在匀速直线行驶的车上抛出的篮球(或苹果)，落下时会落在 ，（“人的前方”、“人的后方”或人的手中）2. 用直尺敲击棋子中最下面的一个，会发现 。【学生活动】1.学生利用自备的象棋棋子和钢尺完成课本P19动手动脑学物理题2。2.将钢笔帽竖放在纸条上，迅速抽动纸条。3.迅速拖动桌子上的水杯（内盛水）【学生活动】自学课本P18把物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。板书：惯性【教师点拨】解释惯性：物体都有保持运动状态不变的性质，通俗地讲，就是物体有一种“习惯性”或者叫“惰性”，就是说，物体的这种惰性不愿意改变原来的运动状态，所以，只要不受到外界力的作用，它就保持原来的运动状态。二、惯性的应用：【提出问题】提出问题：生活情境：公交车突然启动或急刹车时，你会怎样？【学生举例】生活中的惯性现象演示一些惯性现象生活情境：锤子头松了，我想让锤头紧紧的套在锤柄上，应该怎么办？三、防止惯性的危害高速路上因为惯性引起的安全事故安全带安全气囊四、课堂练习1.下列各场景中，属于需要防止惯性带来的危害的是（ ）A.汽车进站时，关闭油门节省汽油B.挥盆泼水C.投掷物体D.汽车司机佩带安全带E.跑道的终点处留有一块空地2.在平直的轨道上行驶的列车车厢里，有位乘客抬头看见他的头顶上方顶棚上有一滴水即将落下，那么水滴将（ ）A.落在乘客的正前方B.落在乘客正后方C.落在乘客头上D.落在乘客左方或者右方五、布置作业：课本P19动手动脑1、2、3、4六、板书设计1惯性：把物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。2惯性的应用：3防止惯性的危害第八章 第一节 牛顿第一定律 棋山镇第四中学 【设计理念】本节所述内容在初中课本上已涉及到，初中课本中用到的标题是惯性定律，所以学生已有一定的基础，关键是如何让学生加深对牛顿第一定律的理解。对力和运动的关系，从日常经验出发，人们往往会产生错误的认识，所以使学生建立起运动改变的原因在于物体间的相互作用力的观点，不是轻而易举的事情。在对惯性的学习中，这仍是学生难于理解的问题。许多学生把物体具有保持匀速直线运动和静止状态的性质与物体在这种状态下的特点混为一谈。【教材分析】本节位于人教版初中物理八年级下册第八章第一节，牛顿第一定律是牛顿定律的基石，正是因为它破除了长达近两千年的亚里士多德的错误，改变了人类的自然观和世界观，才导致牛顿第二定律得出。与此同时，它本身还包含着力、惯性、和参考系这些极富成果的科学概念，成为物理学理论的支柱和基石。另外，伽利略的研究过程蕴涵了重要的科学方法，教学中要引导学生领会牛顿第一定律的含义，充分说明伽利略“理想实验”的实验基础和推理过程，展示了伽利略斜面理想实验的猜想依据、推断结果这一思维过程，通过教学让学生明确运动和力的关系，提升对力、惯性、质量等基本概念的理解。【教学目标】知识目标：1.知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程.2.知道什么是惯性,了解惯性现象的解释,还有日常生活中的惯性现象.能力目标：1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力,动手能力.2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理).情感目标：1.通过伽利略的理想实验, 对学生进行严谨的科学态度教育.【教学重点】理解牛顿第一定律，并能解释惯性现象。【教学难点】1明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。2.伽利略理想实验的推理过程3.通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。【教学方法】牛顿第一定律是在实验的基础上分析、论证得出来的，所以主要采用实验探究法、转换法及控制变量法。【教学资源】 课件、斜面、木板、棉布、毛巾、小车、粉笔盒、白纸等。【教学过程】教 学 过 程(一)引入新课在第七章基础上，我们在第八章里来研究运动和力的关系。这部分知识的基础是机械运动。这部分内容在物理中属于动力学。学习动力学的知识后，可以在知道物体受力情况后确定物体的运动状态；在知道物体的运动状态的情况下，可以确定它的受力情况。动力学的知识在科学研究和生产实际中有着非常广泛的应用，如研究交通工具的速度问题，天体的运动问题等，我们就是从牛顿第一定律开始。(二)教学具体过程实验：在桌上放着一本物理书，它是静止的，怎样才能让它运动起来呢？要用力去推它。从这个例子可以看出物体要运动，需要对它施加力的作用。力是使物体运动的原因吗？这是一个运动和力的关系问题。这个问题在2000多年前人们就对它进行了研究，下面我们来回顾一下历史。1、历史的回顾2000多年前，古希腊哲学家亚里斯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：必须有力作用在物体上，物体才能运动。这种观点的提出是很自然的。我们从周围的事情出发，很容易就会得到这个结论。如车不推就不走，门不拉不开等。这种观点统治人们的思想有两千年。直到17世纪，意大利科学家伽利略才指出这种说法是有问题的，他分析到：运动的车停下来是由于摩擦力的原因，运动物体减速的原因是摩擦力。伽利略提出了自己的看法，他指出：物体一旦具有某一速度，没有加速和减速的原因，这个速度将保持不变。这里所指的减速的原因就是摩擦力。（设计意图：开门见山，引入课题 激发学生的学习兴趣，如果接触面非常光滑，没有摩擦，那小球会怎样？） 为了证实结论的正确，他设计了一个理想实验，下面利用一个跟他的理想实验装置相似的实验向大家介绍一下伽利略的实验。实验：有两个斜面，用一个小球放到左边的斜面上，放手后小球从左边斜面上滚下后滚到右边的斜面上。在有摩擦力的情况下，到达右边斜面的高度比左边的释放高度要低。伽利略所设计的实验是这样的：实验装置跟现在的一样，实验时若没有摩擦力，(当然没有摩擦力是不可能的，所以他的实验是想象中的理想实验。)我们看一下小球在这个理想实验中会怎样运动。把小球放到左边斜面的某一个高度，放手后由于有加速的原因，所以小球会从斜面上滚下，越滚越快；到右边斜面时，由于有减速的原因，小球会越滚越慢。在没有摩擦力的情况下，小球应达到左边的释放高度。改变右边斜面的倾角，倾角变小，小球要达到同样的高度，要在斜面上走更远的距离。当右边倾角为零时，小球将一直滚下去永远达不到左边的释放高度，这个速度将保持不变。根据教材17页，设置以下实验：表面状况阻力的大小小车运动的距离木板棉布毛巾(设计意图: 对比实验，找出问题的本质,从而理解物体的运动和力的关系在对比实验的基础上进行合理的逻辑推理通过举例进一步理解物体的运动不需要力来维持。) 分析上表得出结论:平面越光滑,小车运动的距离越_,这说明小车受到的阻力越_,速度减小的越_.如果小车不受阻力,小车将_.推理:如果物体不受力,它将_.上述实验证明_的观点是正确的.后来,_国物理学家_总结了前人的研究成果,概括出一条重要的物理规律:_这就是著名的牛顿第一定律.法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的论点，提出了惯性定律：如果没有其它原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。伽利略和笛卡尔对物体的运动作了准确的描述，但是没有指明原因是什么，这个原因跟运动的关系是什么。牛顿总结了前人的经验，指出了加速和减速的原因是什么，并指出了这个原因跟运动的关系，这就是牛顿第一定律。2、牛顿第一定律：一切物体总保持匀速运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。从牛顿第一定律可以看出：(1)物体在不受力时，总保持匀速运动状态或静止状态。(2)物体有保持匀速直线运动状态的性质，叫做惯性。、(3)物体运动状态的改变需要外力。3、惯性（1）阅读课本上的“想想议议”部分,猜想一下发生的现象是:_.然后自己找一块橡皮,放在一张纸条上,快速把纸条抽出,看一下有什么现象?（2）阅读课本18页最后几段,了解一下日常中常见的惯性现象,学会解释现象的方法,然后合上课本,自己试着用惯性的知识解释一下,最后再考虑一下下面的问题:当汽车开动时,站在车上的人为什么向后仰?解释一下课本图8.1-4中锤头为什么能紧套在锤柄上?(设计意图：培养学生刨根问底的严谨态度,通过生活中的例子进一步理解惯性。)惯性是物体的固有属性，不论物体运动与否、受力与否，都具有惯性，且惯性大小只和质量有关。一切物体都具有惯性，物体的运动并非一定需要力来维持。4、小结本节课我们主要学习了以下几个问题：(1)历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究。(2)伽利略得到力和运动关系的研究方法。(3)牛顿第一定律的内容；(4)惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法。 （设计意图：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。）板书设计牛顿第一定律1、 力与运动探讨：力是维持物体运动的原因吗？2、 回顾历史：回顾历史上几位科学家的观点3、 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。4、 惯性：惯性是物体的固有属性，且惯性大小只和质量有关5、 小结：(1)力与运动关系的探讨。(2)伽利略理想斜面实验。(