初二【物理(北京版)】运动和力的关系 教学设计

课程基本信息课例编号学科物理年级8学期第一学期课题运动和力的关系教科书书名：物理八年级全一册出版社：北京师范大学出版社出版日期：2014年7月教学人员姓名单位授课教师指导教师教学目标教学目标：1．理解惯性的概念，会用惯性解释相关生活现象。2．能说出物体的运动不需要力来维持、力是改变物体运动状态的原因。3．以实验为基础，通过科学推理，结合物理学史，说出牛顿第一定律的内容。4．经历建立牛顿第一定律的实验+推理过程，体会科学论证、科学推理的思维方法。5．通过物理学史，感受人类勇于探索的科学精神，增强热爱科学的情趣。教学重点：1．探究阻力对物体运动的影响的实验2．惯性概念的建立，以及用惯性解释相关现象教学难点：1．对“速度减小的越来越慢”的初步认识；2．用惯性解释相关现象中的困难；教学过程时间环节主要师生活动引入新课【展示】【问题】物体运动的原因是什么？教学过程时间环节主要师生活动重识历史节点【展示】马拉车的图片、人推车的图片，由此引出古希腊亚里士多德的运动观“物体的运动需要力来维持，即力是维持物体运动状态的原因。”【实验】推动水平桌面上的小车。【问题】（1）物体为什么会停下来？（2）当力撤去后，物体为什么没有立即停下来？通过上述两个问题中对于存在阻力的观察和思考，给出伽利略的观点，沿着伽利略的思路，探究阻力对物体运动的影响。探究阻力对物体运动的影响【问题】如何证明运动的物体是因为受到阻力作用而停下来？停下来→速度变小速度变小→速度变小的快慢【转化】研究运动物体速度减小的快慢与阻力大小的关系。【分析】分析探究问题，形成探究方案。方案一：方案二：确定探究实验中的自变量、因变量和控制变量。①自变量：阻力的大小，可以通过改变接触面的粗糙程度来实现改变自变量；②因变量：物体运动的距离；③控制变量：小车的初速度。【问题】那么如何控制小车的初速度相同呢？【实验】小球从相同斜面的相同高度下滑。【结论】若将相同的小车，在相同的斜面上的相同高度由静止释放，那么它达到斜面底端时的速度是相同的。教学过程时间环节主要师生活动探究阻力对物体运动的影响【方案】根据分析的结果，明确探究思路。【展示】进行实验，播放实验视频。【现象】观察实验现象：小车做减速直线运动。【追问】如果再减小阻力？比如将接触面换为更光滑的玻璃板，小车运动的距离会怎样呢？【结论】小车所受阻力越小，小车运动的距离越长。【追问】如果没有阻力，即阻力是0，小车运动的距离是多少呢？【追问】小车将一直运动下去能否说明小车就做的是匀速直线运动呢？再观察实验现象，小车的初始速度v0是相同的，最后都停下来，速度都变为0，也就是说小车的速度都是从v0减小到0，但是这个减速的过程随着阻力越来越小，所用的时间是越来越长的，也就是说小车的速度减小的越来越慢。【推论1】小车所受阻力越小，速度减小的越慢。那什么叫速度减小的越来越慢呢？就是越来越倾向于不减速。所以如果没有阻力，那么小车速度减小的就无限慢，什么叫无限慢？那就速度不变。【推论2】若小车所受阻力为零，小车将做匀速直线运动而一直运动下去。【分析】再看一下小车的受力情况，小车只受重力和支持力，二者是平衡力，在小车运动方向上不受力，因此力不是维持物体运动状态的原因。但也引出两个问题：第一：力是什么的原因？第二：运动由什么来维持？这是伽利略提出的观点，经过笛卡尔、牛顿的进一步研究，最后由牛顿将它表达成一条定律，即牛顿第一定律。教学过程时间环节主要师生活动定律的建立【内容】一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态。【理解】根据牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因。因为不受力的情况是不存在的，因此牛一定律不能用实验直接验证的。惯性概念的建立与应用【展示】打棋子视频。【分析】被打的棋子，水平方向受力，运动状态改变，飞出。上方棋子，因为水平方向不受力，因此在水平方向不运动。可见，物体由保持原油运动状态不变的性质，即惯性。【定义】物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。【说明】①所有物体都具有惯性，与物体是否运动、运动的快慢无关。②惯性不是力，惯性是物体的属性。只能说“物体具有惯性”③物体受力，运动状态改变；物体不受力，由于具有惯性，将保持原来的运动状态。④牛顿第一定律也被称作惯性定律。【应用】：汽车紧急刹车，车上乘客为什么会向车行方向倾倒？亚里士多德提出运动需要力来维持，伽利略在事实的基础上进行