沪粤版八年级 07运动和力.doc

中学物理教育网 所有资源全部免注册下载 第七章 运动和力一、课标要求1能用实例解释机械运动及其相对性。解读：对于机械运动及其相对性，课标要求让学生结合具体实例来认识和理解，而不是仅让学生记住有关条文。2能举例说明自然界存在多种多样的运动形式。知道物质世界处于不停的运动中。解读：这里所说的“多种多样的运动形式”，不只包括物理学中所说的机械运动、电磁运动、热运动、光的传播等，还包括化学、生物学中的运动、天体运动等。实际上自然界中事物的一切发展变化都是运动。了解这些现象既可以让学生意识到运动的多样性，又能使学生树立辩证唯物主义的世界观。3能用速度描述物体的运动。能用速度公式进行简单计算。解读：学生在小学数学中已经学过速度的计算，初中物理课程再次让学生学习速度，重在让学生体会建立速度概念的科学方法，使学生理解速度是描述物体运动快慢的物理量。关于速度的计算，学生只要会利用公式，在路程、时间、速度三个物理量中由两个求出第三个，就符合课标的要求了；不要求让学生在追及等问题上浪费时间，也不要把速度问题与其他问题综合起来进行复杂的计算。4通过实验探究，理解物体的惯性。能用语言表述牛顿第一定律。解读：关于惯性，即“物体都有保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质”，课标要求通过学生自己的探究来认识。这种探究既包括做简单的实验，也包括对日常生活事例的分析。对于牛顿第一定律，要求学生能用自己的话来表述，目的是培养学生的表达和交流能力，同时让学生体会该定律的内涵及其严密性。5知道二力平衡条件。了解物体运动状态变化的原因。解读：对于二力平衡的条件，课标要求让学生“知道”即可。对于“物体运动状态变化的原因”，要结合具体事例或实验现象，让学生感性地认识到：力可以使静止的物体运动，使运动的物体停止运动，使物体运动速度的大小和方向发生改变。二、本章教材分析1本章概述本章有怎样描述运动、运动和力的关系两部分，主要内容有：机械运动及其相对性，速度，牛顿第一定律，惯性，物体在平衡力和非平衡力作用下的运动状态。运动和力是人们在生产和生活中经常接触到的物理现象。研究运动和力的关系的理论叫“动力学”，是物理学中发轫较早、发展最快的一个分支。从亚里士多德时代的自然哲学，发展到伽利略、牛顿时代的经典力学，可以说动力学已成为“物理学及其他科学研究的典范力学之于物理学如同骨骼之于人体。”（霍尔顿）人们对运动和力的研究，不仅深化了人类对自然的认识，而且体现了科学研究的基本方法，对人类的思维发展产生了不可或缺的影响。本章让学生学习运动和力的初步知识及有关科学方法，这些内容在初中力学教学中具有承上启下的作用，它是上一章所学力学知识的延续，又是继续学习浮力、功和能的预备知识，是学生高中进一步学习力学的基础。本章教材的编写思路：先了解“运动”的基本知识，再探究运动和力的关系。本章的前两节主要讨论“运动”：第一节定性地介绍什么是机械运动和参照物，运动的相对性，进而扩展开来，介绍自然界中运动的多样性；第二节定量地研究怎样比较物体运动的快慢，从而建立速度的概念和公式，然后运用速度的概念说明什么是匀速直线运动和变速直线运动。关于“运动和力的关系”，分为两节：第三节探究物体不受力时怎样运动，让学生经历较为完整的科学探究过程，体会“理想实验”的科学方法，学习牛顿第一定律和惯性；第四节研究物体受力时怎样运动，教材安排了3个活动，让学生在实验中观察、体验，感悟物体在平衡力和非平衡力作用下怎样运动。本章教学的重点是速度的概念、牛顿第一定律和惯性。速度和惯性是力学中的基本概念，在实际中有非常广泛的应用。另外，学生领悟了速度的定义方法比值定义法，对以后学习其他类似的物理量也会有所帮助。牛顿第一定律是经典力学的核心内容之一，它科学地、定性地指出了力与运动的关系，即力不是维持物体运动的原因，在力学发展史上，这一论断具有划时代的意义。本章教学的难点是牛顿第一定律和物体运动状态的改变。由于学生的前概念根深蒂固，让学生确信“物体不受力时总保持匀速直线运动状态或静止状态”是教学的难点。另外，由于学生的运动学知识很有限，头脑中又没有矢量的概念，理解“运动状态的改变”比较困难。本章内容理论性较强，特别是动力学的规律对学生来说比较抽象，而且与学生的生活经验不符，学生在学习过程中容易出现理论与实际“脱节”的现象，例如有的学生嘴里念着牛顿第一定律，可遇到实际问题还是认为“没有力运动就会停止”。教学中，教师要创造条件让学生多动手、多体验，引导学生在大量观察、实验的基础上，运用分析、推理、想象等方法，概括总结出规律；并注意理论联系实际，让学生多分析生活、生产中的一些实例，在实际生活中应用所学知识。2 编写特点本章教材在编写上有以下一些特点：以科学探究为线索，落实三维目标。只需游览一下本章的节标题，您就会明显地感受到本教材与传统教材的不同：原来的节标题大都是“机械运动”“速度”“牛顿第一定律和惯性”“二力平衡”等，而本教材的节标题是“怎样描述运动”“怎样比较运动的快慢”“探究物体不受力时怎样运动”“物体受力时怎样运动”，编写视角从“知识传授”变为“问题探究”。再看本章教材每一节内容的展开，一般先提出问题，然后是图片、事例等素材，或者是实验、活动，让学生在具体情景中探究、思考、感悟，自主获取物理知识。这不仅仅是教材呈现形式的改变，更是理念的更新，是学习方式的转变。例如本章第三节“探究物体不受力时怎样运动”，让学生经历较为完整的科学探究过程，建立牛顿第一定律；其他各节共安排各种活动8个，每个活动都提出了明确的问题，启发引导学生通过观察、实验、思考、讨论等形式开展探究式学习，让学生在探究过程中学到知识、感悟方法、提高能力、产生兴趣。根据学生的认知规律，安排教材内容。本章教材按照人们认识事物的一般规律，由浅入深，从定性到定量，从简单到综合，从现象到规律，从生活到物理，组织编排各节教学内容。就全章而言，先学习运动学，再探究运动和力的关系。关于运动学，先定性探讨机械运动现象，再定量研究运动，即运用数学工具和物理方法建立描述运动快慢的物理量速度，教学难度、深度逐渐加大，能力要求也越来越高。研究运动和力的关系时，先探究物体“不受力”时怎样运动，再研究物体“受力”时怎样运动。因为相对于受平衡力和非平衡力的情况，“不受力”涉及到的因素少，思路较为单一。另外，这样编排也是从学生的实际出发，首先突破学生头脑中业已存在的错误的前概念（力是维持物体运动的原因），从根本上转变学生的观念，建立牛顿第一定律，为进一步学习“物体受力时怎样运动”扫除障碍，铺平道路。从物理学发展的历史来看，也是伽利略先解决了“没有力物体究竟能不能运动”的问题，牛顿在此基础上提出了牛顿第一定律，然后进一步研究“物体运动状态改变跟外力的定量关系”，建立了牛顿第二定律。以科学方法为指导，拓宽学生思维。本章教材在突出科学探究的同时，还非常重视科学方法的指导，注意培养学生研究物理问题的能力，使学生在学习物理的过程中，领悟科学方法和科学思想。在讨论“怎样判断物体是否运动”时，通过几个孩子做游戏的情景图，指出要判断物体是否运动，先要选择参照物，再将物体与参照物对比隐性地渗透“比较”的方法（即先选择标准再比较）。在比较物体运动的快慢时，显性地提出比较快慢的两种方法，并运用该方法建立了速度的概念，这一点与传统教材相比有着很大的不同。在“探究物体不受力时怎样运动”和研究“物体受力时怎样运动”的过程中，让学生经历探究过程，体验科学探究的基本方法。在力学的发展历程中，伽利略所开创的研究物理的基本方法科学实验和科学推理的方法，被爱因斯坦誉为“人类思想史上最伟大的成就之一”，为此在第三节的“金钥匙”栏目中，教材专门对“理想实验”法作了明确的介绍，学生结合该栏目反思探究的过程，对实验的认识将得以升华， 从而领悟到科学方法的真谛。3 课时安排本章共4节内容，建议全章教学用6课时，其中第3节用2课时，其余每节各用1课时，复习总结用1课时。三、各节教材说明与教学建议7.1 怎样描述运动1教学目标知识与技能知道什么是机械运动。知道要判断物体是否运动首先要选取参照物。知道运动的相对性。了解自然界存在多种多样的运动形式。过程与方法通过对大量生活事例的观察、讨论和分析，认识机械运动及其相对性，培养学生初步的观察能力，学习从具体现象中归纳抽象出物理概念和规律的方法。学会用“比较”的方法判断物体是否运动。情感态度与价值观通过学习自然界运动形式的多样性，意识到宇宙中的一切事物都处于永恒的运动之中，树立“物质是运动的”辩证唯物主义世界观。2教材说明本节主要内容有：机械运动，参照物，运动和静止的相对性，运动的多样性。运动是自然界中的普遍现象，宇宙中的万物都处于永恒的运动之中。其中机械运动是自然界最简单、最基本的运动形式，是人们非常熟悉的一种自然现象。机械运动的知识是学习其他各种运动的基础，也是本章进一步学习“速度”、“运动和力的关系”的必备知识。教材的编写思路：本节教材由浅入深，先让学生认识什么是机械运动，再进一步探讨运动的相对性和多样性，即：机械运动怎样判断物体是否运动运动的相对性自然界中运动的多样性。教材每一个知识点的展开，大都是从生活现象入手，通过对具体事例的分析归纳，得出结论；然后通过“想一想”栏目，引导学生运用有关知识分析实际问题。本节教材最后对运动的知识进行了拓展，让学生在更广阔的背景下认识运动：宇宙中的一切物质都是运动的，自然界存在多种多样的运动形式。本节教学重点：让学生通过大量的生活事例，认识机械运动及其相对性。本节教学难点：生活中所说的运动和静止，大都以地面为参照物，在学生的日常观念中认为大地是静止的，所以选“运动的物体”为参照物并判断物体的运动情况，需要克服学生头脑中前概念的影响，是本节教学的难点。参照物既是本节的一个知识点，参照物的选取也是研究机械运动的重要方法。参照物的概念几乎贯穿本节的始终，认清参照物对于研究机械运动的重要作用，是本节教学的关键。3教学建议在生活中，学生对运动已有丰富的感性认识，教学时要充分利用学生的生活经验，通过实例让学生理解机械运动、参照物、运动的相对性等知识，并培养学生的观察、思考和归纳能力。由于本节内容与生活联系密切，所以课题的引入比较容易，引入的方法也很多，以下两种方法可供参考。通过画面引入：剪辑一些与运动有关的视频资料，用多媒体播放。如激烈的足球比赛，优美的冰上芭蕾；火箭拔地而起，瀑布飞流直下；辽阔的草原上万马奔腾，蔚蓝的天空中飞机编队拖着彩色烟雾在做特技飞行；子弹击碎鸡蛋的慢镜头特写，花朵盛开的快镜头播放画面戛然而止，学生意犹未尽。这时，可声情并茂地诵出章首诗或如下文字：“星移斗转，沧海桑田，草长莺飞，万马奔腾。公路上车辆如梭，川流不息；长空里机群呼啸，风驰电掣。运动使我们的世界变化多姿。宇宙中的一切都在运动吗？物理学中怎样描述运动？”从而引出课题。利用诗词引入：上课伊始，教师用舒缓的语调吟诵如下词句（最好用多媒体打出字幕，并配一幅相关的风景画或动画，轻声伴奏我国古典乐曲，如高山流水等，效果更佳）：浣 溪 沙（敦煌曲子词）五两竿头风欲平，张帆举棹觉船轻，柔橹不施停却棹，是船行。满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。学生沉浸在诗词的意境中，这时教师设问引入课题：究竟是山在动、还是船在行？为什么“看山恰似走来迎”？这节课我们将从物理学的角度来探讨“运动和静止”。什么是运动和静止这部分教材包括三项教学内容：机械运动，参照物，怎样判断一个物体是否运动。教学时可以按照教材的顺序，先列举大量机械运动的实例，归纳出什么是机械运动；然后让学生分析教材图7-1，总结出参照物的概念和判断物体是否运动的方法；最后让学生运用参照物的知识，解答“想一想”栏目中的问题，以落实相关知识。为了激发学生的兴趣，使教学过程更加贴近学生，也可以打破教材的编写顺序进行教学：即开始不学机械运动的定义，而是采取“解剖麻雀”的办法，直接由“活动1”入手，让学生通过一个具体的实例（教材图7-1所示的游戏图），体会判断物体运动和静止的方法，建立参照物的概念；然后由此展开，让学生列举更多机械运动的例子，总结出机械运动的定义。这样处理的好处是：教材图7-1非常直观，有关场景学生比较熟悉，对学生来说有亲近感，由此切入认识运动，有利于学生将生活经验上升为理性认识，更符合学生的心理特点和认知规律。正如物理课程标准所说：物理教学要“重视学生在学习科学知识时生活经验的作用强调通过学生自己的探究获得知识，不要求严格按照知识在学科中的逻辑关系进行教学。”另外，因为机械运动的定义中隐含着参照物，如果先学机械运动，学生不容易透彻地理解机械运动的定义，而这种处理方式可以有效地突破这一难点。具体教学建议如下。关于“活动1”的教学，可以让学生带着以下两个问题观察教材图7-1：对比(a)、(b)两图，判断：哪个小孩运动了，哪个没动？你判断的根据是什么？第一个问题，学生容易回答；重点应放在第二个问题上，教师不作任何提示，要留足时间，让学生思考、讨论、感悟，体会“比较”的方法。在学生充分思考、讨论回答的基础上，教师点明参照物的概念：（可见）要判断一个物体是否运动，先要选一个物体作参照，这个物体叫参照物。然后让学生总结判断物体运动和静止的方法（教师可引导）：先选参照物，再作比较，若物体相对于参照物位置改变了，就说这个物体是运动的；否则，就说这个物体是静止的。最后让学生解答“想一想”中的问题，及时巩固参照物的概念，练习用“比较法”判断物体是否运动。该问题的答案为：静止，静止，运动；运动。关于“机械运动”的教学：教师引导：除了以上例子外，还有哪些物体是运动的？你是以什么为参照物作出判断的？学生列举大量生活实例。启发学生思考总结：这些实例有什么共同特征？从而得出机械运动的定义。运动和静止是相对的可以回放本节课引入时所用的古诗词（也可以用教材上的例子），让学生思考如下问题：“看山恰似走来迎”，是以什么为参照物作出的判断？“仔细看山山不动”又以什么为参照物？若以船为参照物，站立在船上的人是运动的还是静止的？以大地为参照物，船上的人是运动的还是静止的？对此你有何感想？由此得出：同一物体，相对不同的参照物，判断结果可以不同，机械运动的这种性质叫运动的相对性。为了使学生对运动的相对性有更直观的认识，建议让学生做做下面的实验：将课本放在课桌上，把钢笔或圆珠笔固定在课本上，推动课本沿桌面缓缓移动。让学生思考回答：以课本为参照物，笔是运动的还是静止的？以课桌为参照物，笔是运动的还是静止的？然后让学生联系生活，列举更多运动相对性的例子，以丰富学生的认识。教师也可以提供一些实例，让学生分析（如能播放一些生活实际场景的录像片，效果更好），以下例子可供参考：公路上，汽车在奔驰，司机感觉路旁的树木在向后退；而站在路边的小明却说树木是静止的。他们各以什么为参照物？在商场的自动扶梯上，妈妈告诉5岁的儿子：“站好啦，别动！”这里的“别动”是以什么为参照物？以什么为参照物他们是运动的？以车把为参照物，自行车铃铛是运动的、还是静止的？以地面为参照物，车铃铛是运动的还是静止的？我们通常说房屋是静止的，是以什么为参照物？若以太阳为参照物，房屋是运动的还是静止的？人们为了研究飞行器的性能，一般先在地面上做“风洞”实验：让高速气流吹过静止的飞行器模型，效果与飞行器模型在空中高速飞行相同。说说这样做的道理。在接力赛中，为保证交接棒顺利进行，两位运动员奔跑的快慢应尽可能一致，为什么？（请参加过比赛的学生讲）请运用运动的相对性分析“刻舟求剑”的故事。图7-1为激发学生的兴趣，这里还可以介绍“运动的相对性”在电影特技镜头中的应用：例如要拍摄孙悟空腾云驾雾的情景，一般先拍出孙悟空在布景云朵上表演的镜头，再拍出天空中真实的白云、地面上的山河湖泊，然后将两组画面放到“特技机”中叠合，叠合时迅速移动作为背景的白云、山河，由于人们习惯以地面为参照物，所以观众感觉到孙悟空在驾云飞行。为方便说明，教师最好制作一个Flash课件，或制作抽拉式投影片，并按下列顺序演示：作为背景的蓝天、白云、大地不动，使孙悟空运动；孙悟空不动，蓝天、白云、大地的背景运动。学生感觉两次好像都是孙悟空在运动，从而体会到运动的相对性所造成的神奇的视觉效果。“想一想”答案：静止，运动。通过“活动2”的讨论，应使学生认识到：参照物的选择是任意的；在研究具体问题时，参照物的选择应根据需要和方便而定；从广义上来说看，宇宙中的一切物质都是运动的，自然界中绝对不动的物体是没有的。自然界中运动的多样性有条件的学校，教师课前可以收集一些有关天体运动、地质运动、微观粒子运动、电磁运动、生命运动等方面的视频或图片资料，在课堂上播放，并引导学生列举更多的例子，通过大量事例使学生意识到：运动是自然界普遍的现象，物质运动的形式多种多样。如果学校条件不足，可充分利用教科书这一重要的教学资源，让学生自学课文有关内容，在此基础上，师生再列举一些实例，以丰富学生对运动多样性的认识。4教学评价课堂测评1学习本节课之前，你是如何认识运动和静止的？你通过哪些事例认识到运动和静止具有相对性？2怎样用“比较法”判断一个物体是否运动？3“白日沦西河，素月出东岭。”这是陶渊明的两句诗，诗人用“沦”和“出”两个字对运动作了形象的描写。那么他描写这两个运动时，分别以什么为参照物？ 42005年10月12日上午9时，随着一声轰鸣，我国神舟6号飞船成功发射。我们从电视画面上看到，火箭冉冉升空，费俊龙和聂海胜安然地仰坐在船舱里。以地面为参照物，宇航员是 的；以费俊龙为参照物，聂海胜是 的；以 为参照物，地球正渐渐远离而去。5小明说：“并非一切物体都在运动，山岭、树木、房屋、课桌就是静止的！”针对他的这种说法，请谈谈你的观点。6小红坐在行驶的客车中，看见前面有一辆卡车同她的距离不变；看见后面有一辆小轿车离她的距离越来越远，而小轿车与路旁的交通标志牌间的距离不变。第一次世界大战时期的作战飞机图7-2如果以交通标志牌为参照物，客车是的，小轿车是的。如果以卡车为参照物，客车是的，小轿车是的。7第一次世界大战期间，一位法国飞行员在高空飞行时，发现脸旁有一个小东西，一把抓过来，竟然是一颗飞行的德国子弹！什么情况下飞行员能轻易地抓住飞行着的子弹？参考答案1略 2先选择参照物，再作比较：如果物体相对于参照物位置改变了，就说这个物体是运动的；如果相对参照物物体的位置没有变，就说这个物体是静止的。 3描写“日”的运动时，以“西河”为参照物；描写“月”的运动时，以“东岭”为参照物。 4运动 静止 飞船（或宇航员） 5我们平常说“山岭、树木、房屋、课桌静止”，是以地面为参照物作出的判断；如果以太阳为参照物，它们随着地球一起转动。运动是宇宙中的普遍现象，自然界中绝对不动的物体是没有的。 6运动 静止 静止 运动 7当子弹和飞机运动的快慢和方向相同（或相近）时，以飞行员为参照物，子弹几乎是静止的，此时飞行员能轻易地抓住子弹。“自我评价与作业”指导1地面 太阳 车窗（或汽车、乘客等） 地面 2“竹排江中游”，是以江岸（或地面）为参照物；“青山两岸走”，是以竹排（或竹排上的人）为参照物。 3岸 舟 4飞机的空中加油早已实现，60年代初美国波音公司试制出全球首架空中加油机KC-135。典型的加油方式是：加油机在前飞行，向后伸出漏斗状套筒输油管，受油机从后下方逐渐靠近并瞄准输油管，将受油管伸进漏斗状输油管；此时两机速度相同，处于相对静止状态，油料快速输入受油机；加油完毕，受油机减速，“退出”加油区域，输油管和受油管也缩回机内。要准确地实施空中加油，必须保证加油机和受油机飞行的快慢、方向相同，加油机的飞行高度要高于受油机的飞行高度，而且两机飞行要平稳。目前掌握空中加油技术的国家有：中国、美国、英国和俄罗斯。课外活动要求学生通过上网、查阅科技书籍等方式获取相关信息。我国自1984年4月8日发射第一颗地球同步通信卫星以来，已陆续发射了多颗这类卫星。同步通信卫星在空中与地球“同步转动”，即卫星绕地心转动的方向与地球自转方向相同，卫星绕地一周所用的时间与地球自转的周期相同，所以地球上的人觉得同步通信卫星在空中是静止不动的。7.2 怎样比较运动的快慢1教学目标知识与技能知道速度的定义、公式和单位。能用速度公式进行简单的计算。知道什么是匀速直线运动和变速直线运动。过程与方法通过观察、思考和讨论，得出比较物体运动快慢的两种方法。经历建立速度概念的过程，理解速度的定义方法比值定义法。情感态度与价值观通过本节课的学习，学生对原本比较“熟悉”的速度，会有新的、更加透彻的认识，从中体验到科学方法的魅力，启迪学生用科学的方法研究我们周围的物理现象。2教材说明本节主要内容有：比较物体运动快慢的两种方法，速度的定义、公式和单位，匀速直线运动和变速直线运动。速度是生活中经常用到的物理量，了解一些运动物体大致的速度值，学会速度的计算和单位换算，具有重要的实际意义。匀速直线运动和变速直线运动，是上一节机械运动知识的延伸，后面两节描述物体“不受力时怎样运动”和“物体受力时怎样运动”，也要用到这些知识。本节教材的编写思路是：首先通过“活动1”，引导学生从两幅情景图中归纳出比较运动快慢的两种方法，为建立速度的概念提供方法上的准备。然后教材利用图7-14提出问题：如果物体通过的路程和所用的时间都不相等，怎样比较它们运动的快慢？启发学生讨论、深思。此问题解决了，自然就得到了速度的定义方法。于是教材接下来一气呵成，顺次介绍速度的定义、公式、单位和计算。本节教材的最后是机械运动的分类，运用速度的知识，研究什么是匀速直线运动和变速直线运动。本节教学重点：让学生经历建立速度概念的过程，理解用“比值”定义物理量的科学方法，学会用速度公式进行简单的计算。本节教学难点：速度定义中的“单位时间”，学生不容易理解，是本节教学的难点。速度的单位由长度单位和时间单位组合而成，学生对速度单位的写法、读法、换算都不习惯，是本节教学的又一个难点。3教学建议本节的知识学生并不陌生，关键是让学生从“物理学”的角度来理解速度的内涵。所以在教学过程中，教师既要充分利用学生已有的知识，又要重视科学方法的指导，让学生领悟比较物体运动快慢的方法，经历速度概念和公式的建立过程，学会用速度公式解决有关问题。比较物体运动快慢的两种方法可开门见山，用大屏幕播放一段短跑或游泳比赛的视频资料。为提高学生的兴趣，比赛场面要热烈，扣人心弦，场景中最好有学生熟悉的我国著名运动员，也可以用学校运动会短跑比赛的录像资料。当比赛进行到中途时，暂停播放，问学生：就现阶段来说，谁跑（游）得最快？你是如何判断的？学生回答后，继续播放，直至运动员全部到达终点，再次提问：到达终点后，裁判员是如何比较他们快慢的？通过学生讨论、回答，总结出比较物体运动快慢的两种方法：一是“时间相同比路程”，二是“路程相同比时间”。如果找不到有关视频资料，也可以采用下述教学方法。教师问学生：咱们班谁跑得比较快？请推荐两位。教师根据学生的推荐，点出两位同学的名字（有真实感），继续提问：现在我们要比较和谁跑得更快，怎样办？请大家想办法、出主意，看能想出哪些比较方法。让学生自由讨论，思考回答。最后总结出比较运动快慢的两种方法。在此基础上，教师点明本节课的课题：事实上，不只体育运动需要比较快慢，汽车、火车、飞机等运动的快慢也是人们所关心的。本章要研究物体的运动，快慢是一个非常重要的问题。速度及其计算公式速度的定义让学生观察教材图7-14和图注文字、数据，提出问题：汽车和飞机通过的路程和所用的时间都不相同，怎样比较它们运动的快慢呢？学生思考、讨论、回答。因为学生在小学数学课中已学过速度的计算，他们容易想到算出二者的速度，即路程与时间的比值，来比较汽车和飞机运动的快慢。教师追问：为什么用“路程与时间的比值”能比较出物体运动的快慢？这实际上采用了上述哪种比较方法？这一点学生以前没有思考过，可以让学生展开讨论，感悟其中蕴含的科学道理：路程除以时间是物体1s通过的路程，所以用“路程与时间的比值”比较快慢，实际是相同时间比路程。学生悟出了其中的道理，也就真正理解了速度的定义方法。至此，速度的定义可以说已呼之欲出了。这时教师趁势介绍速度的定义。为帮助学生理解“单位时间”，教师可将它具体化为1s、1h等，并结合前面学生算出的汽车和飞机的速度值来说明。最后结合速度的定义对学生进行科学方法教育：路程与时间的比值，等于物体在单位时间（相同时间）内通过的路程，能够表示物体运动的快慢。可见利用两个物理量的比值，可以定义一个新的物理量，这种方法叫比值定义法。大家想一想：我们以前学过的哪个物理量也是用比值法定义的？（密度。）在以后的学习中，我们还将用这种方法来定义新的物理量。速度的公式启发引导学生写出速度的公式：如果用s表示路程，t表示时间，v表示速度（同时板书三个字母及对应的物理量名称），你能根据速度的定义，写出计算速度的公式吗？学生写出速度的公式后，教师指出：用公式来表述物理量之间的关系，既简明又准确，使用起来也很方便，是研究物理常用的一种方法。但要注意，学习物理公式时不能仅记住其表达形式，还要注意理解它所包含的物理意义。公式中的三个物理量必须是对应的，s是物体在时间t内通过的路程，t是该物体通过路程s所用的时间，不能根据公式乱代数据计算速度。速度的单位首先让学生弄清速度单位的来历和意义：根据速度公式，速度等于路程除以时间，所以速度的单位等于路程的单位除以时间的单位。在国际单位制中，路程的单位是米（m），时间的单位是秒（s），速度的单位是米/秒，即m/s或m/s-1；在交通运输中常用“千米/时”做速度的单位，符号为km/h。为了提高学生的兴趣，培养学生的能力，可以问学生：你还能写出速度的哪些单位？（如cm/s，km/min等）当然对这些单位不做教学要求，只是让学生举一反三，掌握方法。知道了速度单位的来历，反过来，当我们看到速度的某个单位时，还应该知道它的物理意义，如3m/s表示1s内通过的路程为3m。对于速度单位的读法和写法要作规范化要求，提醒学生不要沿用小学数学中的习惯。如学生把5m/s读成“每秒5米”，应加以纠正。关于速度单位m/s和km/h之间的换算，不少学生感到困难。关键要教会学生换算的方法，即分子、分母分别换算，然后计算，让学生自己练习变换，经两、三次练习，使学生逐渐掌握，不要死记它们之间的数值关系。速度的计算学生在数学课中多次做过速度的计算题，物理课学习速度的计算，重在让学生养成用“公式”分析问题的习惯。初中学生刚开始学物理，用公式求解物理题，要讲究解题的规范性，同时注意公式的物理意义。解答物理计算题的过程一般分为“已知”“求”“解”“答”四个部分。写“已知”和“求”，能够培养学生认真审题的良好习惯，有利于学生理清物理过程，抓住题目的关键条件，以后解题熟练了，学生逐渐养成了审题和分析的习惯，“已知”和“求”可以不写。在“已知”中，必须用规定的物理符号表示题中的已知量，单位可在这一步中统一。对于“求”，同样用规定的物理符号表示题中的所求量。“解”是解题过程的重点，应包括：写出所依据的公式或变形公式，如果题目中出现了两个以上的物理过程，如教材例题中涉及到“飞机的运动”和“自行车的运动”，公式中的各物理量还要标上“角码”以示区分；代入数据和单位；进行数学运算，得出结果。最后是“答”，根据计算结果，说明问题的答案。对于教材中的“例题”，第一问可由教师示范解答，第二问可让学生练习解答，教师针对学生在练习中出现的问题，总结解题注意事项，然后再补充一道练习题，让学生巩固解题方法。匀速直线运动和变速直线运动关于机械运动分为直线运动和曲线运动，最好能播放流星划过夜空，或飞机拖着烟雾做特技飞行的一些场景，使学生意识到物体做机械运动时，总要经过一定的“路线”，然后让学生观察教材图7-15和图7-16，体会“直线运动”和“曲线运动”的含义。在此基础上，让学生列举生活中物体做直线运动和曲线运动的例子。“活动2”的目的是：让学生通过具体的数据，感性地认识匀速直线运动和变速直线运动。教学时，可让学生根据教材图7-17提供的信息，计算汽车在各自时间中的速度值，然后分析比较计算的结果，看(a)、(b)两图汽车的运动情况有什么不同。在学生回答的基础上，得出匀速直线运动和变速直线运动的定义。然后列举生活中物体做变速直线运动和可以近似看作匀速直线运动的实例。如列车在平直的轨道上匀速行驶，小球在光滑的桌面上滚动，都可以近似地当作匀速直线运动。汽车在平直的公路上加速或减速行驶，粉笔从手中落下，都是变速直线运动。关于“信息游览”中的“一些物体运动的大致速度”，让学生知道常见物体运动速度的大约数值即可，不要求记住确切的数据。教学时可让学生自学阅读表中的信息。为加强学生的印象，学生阅读后可以做一个竞答游戏，教师在黑板上写出几个速度值，让学生猜可能是哪些物体运动的大致速度。4教学评价课堂测评1通过本节课的学习，你对速度有哪些新的认识？2如果用“物体通过单位路程所用的时间”来定义速度（v），那么速度的公式、单位将会是怎样的？物理学中为什么不采用这种方式来定义速度？3根据机械运动的分类，掷出的铅球在空中所做的运动属于 运动；直线运动可分为 运动和 运动，在平直的轨道上启动的火车做 运动。4陆地上奔跑最快的动物猎豹，快跑时速度可达40m/s；海洋里游动最快的鱼旗鱼，速度可达108km/h；天空中飞行最快的鸟褐海燕，速度可达5km/min。假设让这三种动物在一起比赛，谁是冠军？谁是亚军？谁是第三名？图7-35气象预报称：台风中心正以25km/h的速度向距150km的某地接近。请你算一下，台风中心多长时间到达该地？6图7-3是汽车上的速度表，汽车按表上所指示的速度匀速行驶15min，通过的路程是多少？7假日里，小红的爸爸开车带全家去风景区游玩，已知从出发地到目的地的总路程为84km。小红从公路公路标志牌上看到，他们出发20min，汽车行驶了30km，那么照此速度计算，他们再用多长时间可以到达目的地？参考答案1主要是“科学方法”方面的，如：比较物体运动的快慢有两种方法，一是“时间相同比路程”，二是“路程相同比时间”，速度是采用第一种方法来定义的；速度等于路程和时间的比值，利用两个物理量的比值来定义新的物理量的方法，叫比值定义法。 2如果速度（v）的定义为“物体通过单位路程所用的时间”，那么速度的公式将为v=，速度的单位将是s/m。如果用这种方法来定义速度，速度值越小，物体运动越快，速度越大，物体运动越慢，人们很不习惯。 3曲线 匀速直线 变速直线 变速直线 4褐海燕是冠军，猎豹是亚军，旗鱼为第三名。 56h 617.5km 736min “自我评价与作业”指导1有两种：相同时间比路程，相同路程比时间。物理学中利用“相同时间（单位时间）比路程”的方法来定义速度。 2真空中的光速是自然界中速度的最大值，为3108m/s。 1.51011m 约0.29m/s 3略 4匀速直线运动 0.8h（即48min） 52.5 6180m课外活动两个活动的实验方案都是开放的，要鼓励学生创造性地设计实验，以下方案仅供参考：1把昆虫放在坐标纸上，用铅笔在昆虫爬过的小格上画线，描出昆虫运动的轨迹。找一段细棉线，使之与昆虫运动的轨迹完全重合，在棉线上标出轨迹的起点和终点，把棉线拉直后用刻度尺测出这两点间的距离，即是昆虫运动的路程。根据昆虫运动的路程和时间可算出昆虫的运动速度。2几位同学合作进行测量，在100m路程中，每隔10m或20m站一位记时员，可测算出各段路程的速度值。为减小误差，最好多测几次，各段取几次速度的平均值。7.3 探究物体不受力时怎样运动1教学目标知识与技能知道牛顿第一定律，并能用语言表述。理解什么是惯性。过程与方法经历“探究物体不受力时怎样运动”的过程，认识伽利略“理想实验”的科学方法，进一步培养学生科学探究的能力。通过实验和观察活动，体验一切物体都有惯性。情感态度与价值观通过探究物体不受力时怎样运动，形成实事求是、不迷信权威、尊重自然规律的科学态度。通过学习惯性的应用，感受到科学就在身边。2教材说明本节主要内容有：科学探究物体不受力时怎样运动，牛顿第一定律，惯性及其应用。牛顿第一定律和惯性是全章的重点和难点，为让学生学好这些知识，并有充足的时间进行科学探究，建议本节用2课时，第1课时通过科学探究建立牛顿第一定律，第2课时巩固牛顿第一定律，学习惯性的知识。本节教材的编写思路：教材首先介绍亚里士多德的观点，容易引起学生“共鸣”，也符合人们认识“运动和力的关系”的一般规律：要建立牛顿第一定律，必先突破头脑中错误的前概念。针对亚里士多德的观点，教材提出问题：“物体的运动一定需要力来维持吗？”接下来，按照科学探究的一般程序，对“物体不受力时怎样运动”展开探究，在教材图7-24所示实验的基础上，经过科学推理，得出结论：运动物体如果不受力的作用，将以恒定的速度运动下去。通过以上科学探究，学生对“理想实验”法有了感性认识，“金钥匙”栏目作为“点睛”之笔，明确阐述了这一科学方法，对学生进行科学思想和科学方法的教育。在此基础上，教材介绍了伽利略的研究成果，并否定亚里士多德的观点，最后给出了牛顿第一定律。牛顿第一定律让人们进一步认识到：一切物体都有惯性。教材通过“活动1”中两个有趣的小实验，使学生感知：物体无论运动还是静止都有惯性，惯性是物体的属性。然后教材引导学生分析生活中的惯性现象，使学生认识到人们既可以利用惯性，又要注意防范惯性造成的危害。本节教学重点：“理想实验”法，牛顿第一定律和惯性。本节教学难点：牛顿第一定律与学生的生活经验是不符的，而且该规律不是从实验中直接得出，而是在实验的基础上通过推理概括出来的，需要一定的想象能力，因此，让学生确信牛顿第一定律并理解其内涵，是本节教学的难点。3教学建议从全章的知识结构体系来看，本节课是一个转折，本章的前两节主要探讨“运动”，后两节将研究“运动和力的关系”。所以教师要重视本节课的引入，通过引入使学生明确后面几节课的研究方向，同时激发学生探究“运动和力的关系”的兴趣。以下几种引入方式可供参考。实验引入：把木块放在讲桌上，用手推着它运动，放手后木块停下。然后把铁球放在讲桌上，推着它运动，放手后铁球继续前进。让学生尝试解释看到的现象，或者提出疑问。两个现象可能会引出互相矛盾的两种观点：没有力，物体将不能运动；没有力，物体仍可以运动。教师对学生的回答不置可否，让他们自由、开放地发表各自的看法，意在使学生对“运动和力的关系”发生兴趣。在学生讨论乃至争辩的基础上，教师引导：运动和力的关系是牛顿力学的核心内容，从本节课开始我们来探究这个问题：第三节探究物体不受力时怎样运动，第四节研究物体受力时怎样运动。视频引入：用大屏幕播放神舟号飞船发射升空和宇航员在太空活动的视频资料，以激发学生的兴趣，画面最后定格在宇航员“太空行走”的场景，从画面上可以看到宇航员和飞船之间用一条“绳子”相连。教师告诉学生：宇航员在太空“行走”时处于失重状态，可以看作不受重力作用。然后提出问题：这条“绳子”起什么作用？让学生讨论猜测。在学生发言的基础上，教师引入课题。也可以根据知识体系引入：前两节我们研究了“运动”，上一章学习了“力”的基本知识，生活经验告诉我们，物体如何运动与其受力情况是密切相关的，例如地面上滚动的足球由于受到阻力的作用而停下来，列车启动时需要巨大的牵引力等，从本节课开始，我们就来研究运动和力的关系。提出问题明确本节的课题后，介绍亚里士多德的观点，可以把他的论断事先写在小黑板上，或用字幕投出，让学生观看思考，然后提出问题：运动的物体如果不受力的作用，将会停下来、还是继续运动？如果运动，又将怎样运动？猜想与假设针对上述问题，让学生提出自己的猜想；或者让学生阅读教材图7-23，问学生：同意哪种观点？自己的看法是怎样的？制定计划与设计实验先让学生按照教材7-24进行实验，待做完实验、得出结论后，再结合“金钥匙”栏目，反思讨论为什么要这样设计实验，体会实验的设计思想。此法的优点是直截了当，方便易行，由感性认识上升到理性认识，知识和方法都能得到落实；但是不利于培养学生设计实验的能力，不能充分发挥学生的积极性、主动性和创造性。为了让学生经历设计实验的过程，加深对“理想实验”法的理解，还可以采用下面的教学方法。样运动？学生设计的实验可能五花八门，但一般都能体现“理想实验”法的设计思想。进行实验与收集证据让学生观察教材图7-24，讨论回答：实验时要注意什么问题？（三次实验时，要把小车放在斜面的同一高度，并让其自行滑下。）明确了实验方法，让学生分组实验，观察记录，分析比较。该实验的效果一般比较明显。如果实验室没有那么多小车，可以用铁棒或废电池代替；若用其他物品代替水平轨道上的三种材料，要尽量使它们表面的粗糙程度有明显的区别。分析论证学生实验后，可提出如下问题，让学生思考：小车在三种水平面上开始运动的速度是否相同？小车在三种水平面上运动的距离是否相同？小车在哪种水平面上速度减小得最快？在哪种水平面上速度减小得最慢？你认为造成这些现象的原因是什么？由此推测：假设小车受到的阻力为零，它将怎样运动？学生结合实验记录，分析思考，相互交流，得出结论。让学生把实验结论填写在教材上：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车的速度减小得越慢，小车运动的距离就越远。假如水平面对小车完全没有摩擦，小车将以恒定的速度运动下去。学生得出结论后，回扣本节课开始所提出的问题，让学生明确回答：物体的运动一定需要力来维持吗？运动的物体如果不受力的作用，将怎样运动？然后让学生阅读“金钥匙”栏目中的内容，反思实验过程，体会“理想实验”的科学方法。教师可以适当介绍“理想实验”法的意义和物理学史的知识，用科学思想来熏陶学生。如：理想实验是实验与思维的完美结合，它以真实的科学实验为基础，经过合理推理，将研究对象加以“纯化（理想化）”，略去无关或次要因素的影响，概括出事物的本质规律。然后指出，“理想实验”法是伽利略开创的研究物理的重要方法，伽利略曾做了类似教材图7-2的实验（见本章课程资源图7-15），经过分析推理提出：物体的运动不需要力来维持，否定了亚里士多德流行了2000多年的错误观点。在爱因斯坦和英费尔德合著的物理学的进化一书中，曾这样评论伽利略的贡献：“伽利略的发现以及他所运用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”教师最后说明（过渡）：伽利略的工作是开拓性的，牛顿集前人之大成，总结了伽利略等科学家的研究成果，概括出牛顿第一定律。让学生阅读教材中牛顿第一定律的内容，提醒学生注意琢磨定律的含义。牛顿第一定律语言严谨，内涵深刻，让学生透彻理解实属不易。为帮助学生理解牛顿第一定律，可以采取以下两种方法。方法1.找关键词让学生找定律中的关键词，并用笔标出来，然后说说它的含义。应多找几个学生发言，学生说不全面，教师可以补充，例如：“一切物体”说明该规律适合于所有物体，具有普遍意义。“没有受到外力作用”是定律的条件，要注意没有外力的作用是指物体不受任何力，不是某个力。如马拉车，车前进；马不拉，车停下。有人认为“车停下是因为没有受到外力作用”，这是错误的。此时车只是不受马的拉力，但还受到地面对它的阻力，正是阻力使车停下来。“匀速直线运动状态”“静止状态”实质是物体保持原来的运动状态不变，即原来静止的物体继续静止，原来运动的物体保持原来的速度大小和方向不变做匀速直线运动。“或”字说明物体只能处于其中一种状态，究竟处于哪种状态，由原来的运动状态决定。另外，没有力的作用物体可以做“匀速直线运动”，这说明物体的运动不需要力维持，即力不是维持物体运动的原因。最后可以让学生复述牛顿第一定律，比一比，看谁记得快，说得准。方法2.做练习题可让学生做做下面的练习，在应用中理解牛顿第一定律。关于“物体不受外力时怎样运动”，下列说法错误的是（ ）。A.运动的物体将做匀速直线运动B.静止的物体永远保持静止C.一切物体都将归于静止D.一切物体都将保持原来的运动状态不变设想一下：当你骑自行车在公路上行驶时，突然不受任何力的作用（包括重力、阻力和其他物体的作用力），将会（ ）。A.保持匀速直线运动，一直飞出地球B.马上停下C.运动一段距离后慢慢停下D.以上均不符合你的想像宇航员在太空“行走”时，没有空气阻力，又处于失重状态，可以看作不受外力作用。每当宇航员出舱活动时，总要用一条“绳子”跟飞船相连。试运用牛顿第一定律分析，这条“绳子”有什么作用？小明说：“亚里士多德的观点与我们的生活经验相符，好像是正确的。”小红说：“教科书上说，他的观点是错误的！”请分析，为什么说亚里士多德的观点是错误的？参考答案C A 如果没有这条“绳子”，宇航员出舱后一旦处于运动状态，将一直运动下去，很难停下或再回来。有了这条“绳子”，可以防止以上现象的发生。 亚里士多德认为“运动者皆被推动”，没有力的作用，物体便会归于静止。亚里士多德在分析生活中的现象时，只考虑物体受到的推力，而忽视了摩擦阻力，其实物体停下的原因不是“没有力的作用”，而是受到了阻力的缘故，如果运动的物体不受任何外力的作用，将保持匀速直线运动状态，不会停下。惯性关于惯性，可以由牛顿第一定律引入，也可以通过小实验或日常现象引入，还也可以利用一些有趣的问题引入。前面两种引入方式容易明白，下面主要介绍问题引入。教师