第七章力與運動第一節(jié)牛頓第一定律

教學目標

知識目標1.理解牛頓第一定律的內容和意義。2.知道什么是慣性，能利用慣性解釋有關現(xiàn)象。3.知道質量是物體慣性大小的量度，并能用來解釋一些簡單的現(xiàn)象。能力目標1.通過實驗和推理，探究物體不受力時如何運動，體會伽利略“思想實驗”的科學方法。2.通過實驗和觀察活動，體會一切物體都具有慣性。素養(yǎng)目標1.通過探究物體不受力時如何運動，形成實事求是、不迷信權威、尊重自然規(guī)律的科學態(tài)度。2.通過學習慣性的應用，感受科學就在我們身邊。

教學重難點

教學重點思想實驗法、牛頓第一定律、慣性。教學難點牛頓第一定律的理解及其內涵。

教學過程

一、新課導入航天員在太空“行走”時，航天員和飛船之間總是用一根“繩子”相連。你知道這根“繩子”有什么作用嗎？二、教學步驟探究點1牛頓第一定律［閱讀課本］P160~162“牛頓第一定律”［思考］推動木箱在地面上向前運動，撤去推力，木箱立即停止，這是什么原因呢？［提示］撤去推力后，木箱在水平方向上不再受到推力的作用，但木箱受到與運動方向相反的摩擦力的作用。［實驗］阻力對物體運動的影響。［思考］實驗時，每次實驗都要求小車從斜面上的同一高度滑下，其目的是什么？［提示］同一高度滑下，小車的水平初速度相同，才能通過比較運動的距離來探究摩擦阻力對運動的影響。［思考］讓同一小車在不同材料的水平面上運動的目的是什么？［提示］小車與接觸面的壓力不變，改變接觸面的粗糙程度，即改變小車受到的摩擦阻力的大小。［思考］小車在三種水平面上運動的距離是否相同？小車在哪種水平面上運動時速度減小得最慢？造成這些現(xiàn)象的原因是什么？［小結］在其他條件相同時，水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車的速度減小得越慢，小車前進的距離就越遠。［思考］假設小車受到的阻力為零，它運動的速度將如何變化？它將怎樣運動？［提示］假如小車受到的阻力為零，小車將永遠運動下去，即做勻速直線運動。［思考］物體的運動需要力來維持嗎？物體不受力的作用會怎樣運動？［提示］物體的運動不需要力來維持。運動的物體會停下來，是因為它受到了阻力的作用。對以上實驗進一步推理得出：如果物體表面絕對光滑，物體受到的阻力為零，速度就不會減小，物體將以恒定不變的速度永遠運動下去。［歸納提升］牛頓第一定律：一切物體總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。［思考］牛頓第一定律中的“或”表示什么意思呢？［提示］“或”表示物體可能靜止，也可能做勻速直線運動，二者居其一。也就是原來運動的物體保持勻速直線運動狀態(tài)，原來靜止的物體保持靜止狀態(tài)。［科學書屋］伽利略及其思想實驗。［思考］伽利略的思想實驗中，小球能滾到與下落點等高的地方嗎？與另一側斜面的坡度有關嗎？［提示］如果沒有摩擦，無論右側斜面的坡度如何，小球都能滾到與下落點等高的地方。右側斜面的坡度越小，小球從同一位置釋放要滾到與下落點等高的地方，滾動距離越遠。如果把另一側斜面放平，小球將因永遠無法到達與下落點等高的地方而一直運動下去。［思考］我們能做到摩擦阻力為零嗎？伽利略的結論是怎么得出的呢？［提示］實際上，接觸面光滑、完全沒有摩擦是做不到的。這里用設想完全沒有摩擦的理想化方法進行推理，通常叫“思想實驗法”，它是科學推理的一種重要方法。［習題］如圖所示，若小球向右擺動到最高點時繩子斷裂，假設所有力同時消失，此后小球的運動情況是（）A.勻速直線下落B.勻速直線上升C.靜止D.沿水平方向向右做勻速直線運動［分析］根據(jù)牛頓第一定律可知，物體在不受外力作用時，原來靜止的物體將永遠保持靜止狀態(tài)；原來運動的物體將永遠做勻速直線運動，速度的大小和方向都不改變。小球向右擺動到最高點時，速度為零，則當外力突然消失時，小球將保持靜止。［答案］C探究點2慣性［閱讀課本］P162~164“慣性”［思考］觀察圖7?5，硬紙片被彈走，硬幣去哪了？［提示］硬幣原來是靜止的，還要保持靜止狀態(tài)，故會落到玻璃杯里。［思考］公交車啟動時，站在車內的乘客的運動情況會發(fā)生怎樣的變化？［提示］乘客原來是靜止的，還要保持靜止狀態(tài)，故會向車廂后方傾倒。［思考］公交車剎車時，站在車內的乘客的運動情況會發(fā)生怎樣的變化？［提示］乘客原來是運動的，還要保持運動狀態(tài)，故會向車廂前方傾倒。［思考］這些問題說明了什么？［提示］說明物體具有保持原來運動狀態(tài)的性質。［歸納提升］任何物體都有保持原來勻速直線運動或靜止狀態(tài)的性質。物理學上把物體的這種性質稱為慣性。牛頓第一定律又被稱為慣性定律。［思考］任何物體都有慣性嗎？［歸納提升］慣性是一切物體固有的屬性之一。一切物體都具有慣性。［思考］物體不受外力時或運動狀態(tài)發(fā)生改變時，也有慣性嗎？［提示］慣性是物體本身的一種性質，與是否受到外力無關；當物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變時，物體的這種性質就會表現(xiàn)出來。［思考］慣性有大小之分嗎？［歸納提升］慣性是由物體的質量決定的，質量越大，慣性越大，與外力、運動狀態(tài)無關。［思考］生活中有哪些利用慣性的實例呢？［提示］斧頭松了，可以把斧柄一端在物體上撞擊幾下，利用慣性使斧頭套牢；拍打衣服，由于灰塵具有慣性，還要保持原來的靜止狀態(tài)，所以會從衣服上掉落下來。［思考］慣性有沒有危害呢？［提示］跑步時，腳被障礙物絆到，身體由于慣性還要繼續(xù)向前運動，從而向前跌倒。［思考］公路上行車時，為了減少事故的發(fā)生，有哪些與慣性有關的交通安全規(guī)定？［提示］為了防止汽車緊急剎車時駕駛員與乘客被撞傷，乘車時必須系上安全帶；為了防止追尾，車輛間要保持車距；由于質量越大，慣性越大，車輛嚴禁超載等。［習題］關于慣性，以下說法正確的是（）A.百米賽跑運動員到達終點時不能馬上停下來，是由于運動員具有慣性B.汽車駕駛員和乘客需要系上安全帶，是為了減小汽車行駛中人的慣性C.行駛中的公交車緊急剎車時，乘客會向前傾，是由于慣性力的作用D.高速公路嚴禁超速，是因為速度越大慣性越大［分析］百米賽跑運動員到達終點時不能馬上停下來，是由于運動員具有慣性；汽車駕駛員和乘客需要系上安全帶，是為了減小汽車行駛中慣性造成的危害，慣性大小只與質量有關，質量不變，慣性不變；行駛中的公交車緊急剎車時，乘客會向前傾，是由于乘客具有慣性，慣性不是力，不能說受到慣性力的作用；物體的慣性只與物體的質量有關，與運動狀態(tài)、速度等因素無關。［答案］A三、板書設計第一節(jié)牛頓第一定律1.牛頓第一定律（1）阻力對物體運動的影響（2）牛頓第一定律（3）思想實驗法2.慣性（1）物體固有的屬性（2）質量越大，慣性越大（3）