第8章第一节牛顿第一定律

义务教育教科书物理八年级初二物理教案课 题：人教版 牛顿第一定律 制 作 人：广东省汕头市澄海区澄海实验学校王利波【教学目标】： 知识与技能：1、知道力与运动的关系。认识物体的运动不需要力来维持。2、知道牛顿第一定律的内容。3、理解惯性。会解释简单的惯性现象。过程与方法：1、通过活动体验任何物体都具有惯性。尝试用已知的科学规律解释具体问题，具有初步的分析概括能力和浯言表达能力。2、探究摩擦力对物体运动的影响。具有初步的观察能力、逻辑推理能力和科学想象能力。情感态度价值观：1、通过活动和阅读感受科学就在身边体验科学对人类生活的重要性增强对科学的热爱。2、通过探究性物理学习活动，培养参与物理学习活动的兴趣，提高学习的自信心，激发学习热情。【教学重点】：力与运动的关系，理解惯性。【教学难点】：牛顿第一定律，惯性现象的解释。【教学方法】：实验法、阅读法、归纳法【教学工具】：1、演示器材：实物投影仪、小车、木块、斜槽、鸡蛋、烧杯、硬塑片。2、学生用器材：小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺等。3、多媒体：PPT课件，视频11.5物体的惯性。【教学过程】一、创设情景，导入新课1、常识导入 我国公安交通部门规定，从1993年7月1日起，在各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）必须系好安全带，为什么？2、情景导入在讲台上放一辆小车，使它处于静止状态提出问题：怎样才能让小车运动起来呢？（学生答：要用力去推它）师讲：从这个例子很容易得到：物体要运动，需要对它施加力的作用，那么力和运动之间关系如何呢？本节课我们就来探究这个问题。二、实验探索，推进新课（一）维持运动需要力吗？伟大的碰撞：亚里士多德与伽利略的不同观点。自主探究： 让学生利用桌子上的器材，自主设计实验，分别研究： 1.力推物动，力撤物停。 2.力撤物不停。 学生操作时，教师巡回指导学生完成以下操作： 1.桌子上铺毛巾，小车放在毛巾上，推它就动，不推就停； 2.将毛巾换成玻璃板，或直接用桌面，把小车在桌面或玻璃板上推一下，它运动一段时间才停下来。 学生操作结束后，教师可以让一个学生说一下他的操作过程及看到的现象，由此可以得到结论。 结论：物体的运动不需要力来维持。 为了证明这个结论的正确性，再让学生举出一些其他的实例来说明。如：蹬一段时间自行车后停止蹬车，自行车还会滑行一段距离；在冰面上踢出去的冰块要运动一段距离才停止运动；空中飞行的飞机制动后仍然还会向前滑翔；射出枪蹚的子弹等等。既然物体的运动不需要力来维持，刚才的两个实验为什么会出现两种现象呢？矛盾出现在哪里呢？下面用小球来做个对比实验。实验探究： A.使斜槽下端与桌子上铺好的毛巾吻合，让小球从斜槽上自由滚下，标出小球在毛巾上滚动的距离； B.使斜槽下端直接与桌面吻合，让小球从斜槽上同一位置自由滚下，标出小球在桌面上滚动的距离； C.使斜槽下端与桌面上的玻璃吻合，让小球从斜槽上同一位置自由滚下，标出小球在玻璃上滚动的距离. 通过观察对比实验，让学生分析实验，总结实验： 接触面越光滑，小球滚动的距离越远。（逆向思维）结论：运动小球停下来的原因是受到摩擦力的作用。 为了引出伽利略的理想实验，教师可继续设疑：若接触面光滑无摩擦小球会怎样？ 学生讨论、交流，大胆猜想.（充分发挥学生的想象空间，发散思维） 在学生讨论交流的基础上，结合实验进一步总结。结论：物体的运动不需要力来维持。力撤物停的原因是因为摩擦力。若无摩擦力，运动物体会一直运动下去。最早发现这一问题的科学家是伽利略，他是怎样研究这个问题的呢？ （课件展示）用多媒体播放伽利略的理想实验（边播放边介绍）： A.对称斜面，无摩擦小球滚到等高。 B.减小另一侧斜面倾角，小球从同一位置自由释放要滚到等高，滚动距离越远。 C.把另一侧斜面放平，小球要到等高，就会一直滚下去。 根据这一现象伽利略得出了：运动的物体若不受力，物体将匀速运动下去。让学生阅读课本找出： 1.伽利略的观点。 2.笛卡儿的补充和完善。 3.牛顿第一定律。 对比三个人的观点，他们都是叙述力和运动关系的，谁的更全面？ 学生回答问题： 1.伽利略：物体不受力时，运动的物体一直做匀速直线运动. 2.笛卡儿：物体不受力时，物体将永远保持静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动. 3.牛顿：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态. 综上所述，牛顿第一定律更全面、更完善。（二）牛顿第一定律 为了进一步加深对牛顿第一定律的理解，培养学生理解问题的能力，教师可继续设疑：既然牛顿第一定律更完善，那么它从几个方面阐述了力和运动的关系？ 让学生讨论交流并回答： 两个方面：不受力时，物体保持匀速直线运动状态或静止状态；受力时，力迫使它改变运动状态。 在学生回答基础上，进一步总结： 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。 设疑：牛顿第一定律能否用实验来验证？ 结论：不能，因为不受力作用的物体是不存在的。 物体受力但合力为零可看作不受力.在学生回答的基础上，作出肯定，并指出：牛顿第一定律虽然所描述的是一种理想化状态，但它却正确揭示了自然规律，得到实践的检验。（三）惯性与质量演示1：在小车上竖放一长条木块，让小车在光滑玻璃板上运动，前面固定一个物体，当车被物块挡住时，车上的木块向前倾倒，为什么？引导学生分析：木块随车一起运动，当车被挡住时，车停止运动，木块的下半部分受到车的摩擦作用也随车停止运动，而上半部分由于要保持原来的运动状态，故向前倾倒.物体这种保持原来运动状态不变的性质叫惯性。演示2：在烧杯中盛一些水，用硬塑片盖在杯口，上放一鸡蛋，快速弹出硬塑片，鸡蛋掉入水中。 引导学生分析得出：静止的物体也具有惯性。 列举实例：木块立在静止的车上，忽然拉动小车，木块后倾。 人站在匀速行驶的车厢内竖直向上跳起，仍落回原地。 总结：惯性是指物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。 从牛顿第一定律我们得知，一切物体都有保持它们原来的匀速直线运动或静止状态的性质，所以牛顿第一定律又叫惯性定律。当力迫使它改变这种状态时，它就会有抵抗运动状态改变的“本领”.这个“本领”与什么因素有关？请大家通过实例分析。 讨论交流：载重货车启动时，由静止到高速得需要较长一段时间；百米冲刺到终点后，体重大的运动员较难停下来。 通过这样的实例分析，使学生总结出：运动状态变化的难易程度与质量有关。 结论：惯性大小与质量有关，质量大的物体惯性大；质量小的物体惯性小。三、当堂训练，巩固已学 1.下列关于惯性的说法中，正确的是（ ） A.人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性 B.百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性，停下时就没有惯性了 C.物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服了 D.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关 解析：惯性是物体的固有属性，与其内在因素即质量有关，与受力与否及运动状态无关.一切物体都有惯性，质量是物体惯性大小的量度，静止物体的惯性是保持静止，匀速运动的物体的惯性是保持其速度不变.当物体在外力作用下运动状态发生变化时，只要其质量不变，其惯性大小不发生变化. 答案：D 2.当你在平直路面上骑自行车时，是否觉得用力不停地蹬，车才会匀速前进，一旦不用力蹬，车子就会减速，甚至停下呢？这与牛顿第一定律矛盾吗？试解释之。 解答：对比用力蹬和不用力蹬两种情况，发现不蹬车时，车减速，运动状态改变，这是因为有阻力作用；而蹬车时，虽用力蹬车，但合外力为零，因此可以匀速前进，仍然符合牛顿第一定律. 3.为什么在各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）必须系好安全带？四、课堂小结，理清思路 通过本节的学习，我们知道了： 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。五、布置作业，温故知新1.教材第49页“动手动脑学物理”1、2题。2.完成同步练习。六、板书设计，提纲挈领1、维持运动需要力吗？ 物体的运动不需要力来维持2、牛顿第一定律惯性定律 力是改变物体运动状态的原因 3、惯性与质量 质量越大，惯性越大七、教学反思，积累经验 本