第1节牛顿第一定律

第八章 运动和力第1节 牛顿第一定律教学目标 【知识与技能】 1知道牛顿第一定律 2知道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 3知道什么是惯性，认识到一切物体都有惯性 4会用物体的惯性解释惯性现象，培养学生的语言表达能力 【过程与方法】 1通过活动体验力对物体运动的影响. 2通过活动体验任何物体都有惯性 3观察生活中各种跟惯性有关的现象，了解观察是提高物理思维的基本方法 【情感、态度与价值观】 1通过活动和阅读感受科学就在身边 2对学生进行科学态度和科学方法的培养 3培养学生的观察能力、逻辑推理能力和科学想象能力 4通过惯性现象，对学生进行交通安全教育. 【重点难点】 重点:牛顿第一定律的建立过程、内容和意义；惯性的概念 难点:对牛顿第一定律和惯性的理解 【教学准备】 斜面、毛巾、棉布、小车、刻度尺、长方体木块、几个象棋棋子等.教学设计 一、情境导入 如果你站在公共汽车上，当汽车突然启动时，你会向后倒;而当汽车急刹车时，你却会向前倾，这是什么原因呢？学生思考后引出课题 二、合作探究 1探究力和运动之间的联系 【教师演示】做下图所示的实验. 【提醒学生】注意观察实验现象，注意每次实验中的相同条件和不同条件分别是什么，并将实验结果填入表格. 【教师点拨】三次实验都是让小车从斜面顶端滑下，保证小车在三种粗糙程度不同的平面上开始水平运动的速度相同，这是相同条件；三种表面的粗糙程度不同，使小车在平面上受到的阻力不同，这是不同的条件；实验现象如图所示，三个虚线小车表示小车在三种表面上停止时的位置，请同学们讨论并将观察到的现象和分析的结论填在表格里 【师生共同分析】 (1)在相同条件下（小车在三种不同表面上开始运动时的速度相同），小车在三个平面上时，水平方向没有受到推力或牵引力作用时，仍然向前运动.这说明“物体只要运动就得受力”这种观点是错误的，也可以说明力不是维持物体运动的原因(2)在三种表面上，由于存在摩擦，小车最终都要停下来表面越光滑，小车受到的阻力越小，小车速度变化得越慢，小车前进得越远实验次数表面材料小车速度变化快慢小车所受阻力大小小车前进的距离1毛巾快大短2棉布较快较大较长3木板慢小长 【实验总结】表面越光滑，小车受到的阻力越小，它前进得就越远 2.牛顿第一定律 英国著名物理学家牛顿总结了伽利略等科学家的研究成果，建立了力和运动的关系的第一条规律就是牛顿第一定律. 牛顿第一定律的内容：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 【教师讲述】(1)牛顿第一定律是对一切物体而言的，条件是没有受到力的作用，结论是原来静止的物体要保持静止状态，原来运动的物体要保持匀速直线运动状态 (2)牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的，它是在大量实验基础上通过进一步的科学推理得到的.牛顿第一定律的产生经过了几代人的努力.我们要学习牛顿等科学家的刻苦钻研精神，为科学的发展作出新贡献 3惯性现象 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性.牛顿第一定律也叫惯性定律 (1)演示实验. 将四个较大的象棋竖直叠放在水平的讲台上，用尺子迅速地打出最下面的一个棋子，上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态，后因失去了第四个棋子的支持而落在正下方引导学生观察上面三个棋子的状态 (2)分组实验. 将纸条放在水平桌面上，把光滑的石块压在纸条上，迅速地抽出纸条，石块会怎样？回答观察到的现象和产生这种现象的原因 【教师提问】 上面的两个实验都说明静止的物体具有惯性，那么运动的物体有没有惯性呢？ (3)演示实验 将小车放在水平的讲台上，木块竖直放在小车上，突然拉动小车时，木块由于惯性向后倒，如图(a)所示；在水平方向运动的小车突然停止，车上的木块由于惯性向前倒，如图(b)所示 请同学们想一想，怎样解释这一现象呢？ 【教师归纳】如果物体是运动的，由于惯性，物体要保持原来的运动状态；如果物体是静止的，由于惯性，要保持原来的静止状态 【知识拓展】请同学们回想乘车时的情形并讨论以下几个问题：汽车突然启动时、突然刹车时、转弯时，车上的乘客会发生什么现象？为什么？ 【教师点拨】在回答汽车转弯时的惯性现象时，要分析乘客具体在哪边的位子上，如汽车向右转弯时，乘客由于惯性保持继续向正前方运动，原来在车中站立的乘客要倒向左方，而坐在车厢左侧的乘客要受车厢向右的推力. (4)惯性的利弊 惯性能给我们的生活和生产带来许多的方便，如将东西扔出去、将衣服上的灰尘拍打掉等等但事物都是一分为二的，惯性会给我们带来什么样的危害呢？ 引导学生运用生活经验来思考.例如，惯性是造成许多交通事故的原因行驶中的汽车和自行车刹车时，由于惯性不能立即停下来，即使是紧急刹车，也要向前运动一段才能停下来 为避免发生交通事故，请同学们想一想，我们的交通部门都采取了哪些措施？发布了哪些禁令？ 【学生讨论后回答】行人要走人行道，自行车要走慢车道，机动车在不同的道路上要有不同的限制速度有些城市还有明确的快车道、慢车道与单行线公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带，防止在紧急刹车时发生伤害事故 (5)我们把牛顿第一定律也叫惯性定律，那么惯性与惯性定律有什么区别呢？ 【教师点拨】惯性是物体的一种性质，一切物体在任何时间、任何地方、任何情况下都有惯性，惯性是由物体的质量决定的而惯性定律是物体不受力的作用时，由于惯性表现出的运动规律，其实质是说明力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因 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，这就是著名的牛顿第一定律，也称为惯性定律 2惯性 一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性，任何物体在任何情况下都具有惯性 3惯性定律和惯性的区别牛顿第一定律就是惯性定律，是力和运动关系的规律，而惯性是指物体的一种特性；牛顿第一定律的成立是有条件的（不受外力），而惯