《牛頓第一定律》教案教學重點對牛頓第一運動定律和慣性的正確理解?？茖W思想的建立過程。教學難點力和運動的關系。慣性和質量的關系。學習方法自主，合作，探究教學過程主體內容學生活動設計意圖情景導入演示實驗：將一張紙剪成三截，但未完全剪斷。思考1：如果快速用力撕兩邊，紙會斷成幾截？如果在中間的紙下面夾一個夾子，然后快速撕兩邊。思考2：紙會斷成幾截？思考。吸引學生興趣?！疽浴繗v史上有兩位科學家提出了力和運動兩種不同的看法?！狙菔緦嶒灐快o止在水平面上的小車，用力去推，小車運動一段位移后停止?！締栴}1】通過觀察該實驗，發(fā)現(xiàn)了什么？——有力的作用，小車運動起來，但是力撤去后，小車還運動了一段距離?！締栴}2】小車最后為什么停下來？——受到了摩擦力影響?！究偨Y】亞里士多德也認為力是使物體運動的原因，但是他認為小車停下來是由于沒有力的作用。伽利略對此提出質疑，他認為運動的物體之所以會停下來是因為受到摩擦力的阻礙作用。思考：如果減小摩擦力小車怎么運動？視頻播放：氣墊導軌實驗。【問題1】摩擦力可以忽略之后，小車運動更近還是更遠？——更遠?！締栴}2】那小車最后為什么停下來？——空氣阻力。思考：如果沒有空氣阻力，水平面上運動物體怎么運動？根據(jù)實驗思考并回答。通過演示實驗讓學生自己探索并得出結論。一、伽利略理想實驗【實驗演示1】伽利略針和單擺實驗：改變針的位置，小球總能運動到同一高度。思考：如果把細線換成斜面，是否有同一結果?！緦嶒炑菔?】伽利略斜面實驗：【問題1】在斜面的一端釋放小球，觀察小球上升的位置，如果去掉布條，小球上升的位置有什么變化？——小球上升得更高了?！締栴}2】如果沒有阻力小球會上升到哪里？——上升到同一高度?！締栴}3】若將軌道的傾角減小，小球將上升到哪個位置？路程增大還是減?。咳绻麤]有摩擦呢？——小球上升到接近同一高度，路程增大，如果沒有摩擦將上升到同一高度。【問題3】如果軌道傾角為0呢？——小球再也達不到原來的高度，阻力為0，將會一直運動下去【小結】如果沒有阻力的影響，在水平面上運動的物體會一直運動下去。理想實驗是科學研究的重要方法，突出了實物的本質，能達到現(xiàn)實科學實驗無法達到的極簡化和純化程度。它不僅可以充分發(fā)揮理想思維的邏輯力量，還可以讓思維超越當時的科學技術水平。同時伽利略實驗推理的方法成為了物理學的重要研究方法，伽利略的發(fā)現(xiàn)和推理方法標志著物理學的真正開端。仔細觀察演示實驗，體會前人的思維過程。學生思考分析。通過演示實驗讓科學探索，逐層得出結論，培養(yǎng)學生物理思維能力和科學研究的態(tài)度。二、基石——牛頓第一定律【引言】伽利略對物體不受外力時的運動作了準確的描述，但他并沒有明確指出運動和力的關系是什么，笛卡爾在伽利略的基礎上加以補充和完善。牛頓在前人工作的基礎上，根據(jù)自己的研究，系統(tǒng)地總結了力和運動的關系，于1687年發(fā)表他的著作——《自然哲學的數(shù)學原理》，奠定了經(jīng)典力學的基礎，其中，牛頓第一定律的內容是：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止?！締栴}1】什么叫做運動狀態(tài)的改變？——速度大小和方向的改變稱之為運動狀態(tài)的改變。小結：一切物體都有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質，叫做慣性。牛頓第一定律又叫做慣性定律。力是使物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的原因?！締栴}2】慣性有什么優(yōu)點？——錘子松了之后敲擊利用慣性使其卡緊?！疽曨l播放1】小動物利用慣性甩水?！疽曨l播放2】不系安全帶緊急剎車將帶來什么后果。如果不系安全帶，在汽車剎車時人由于慣性向前沖，安全氣囊給其一個反向作用力后，人向后上方運動，由于沒有安全帶向下拉的力，直接撞上上面的玻璃。學生討論。結合生活實際，體會物理和實際生活息息相關。三、慣性與質量【問題1】慣性和速度有關嗎？如果有關，速度越大，慣性怎么變？速度為0呢？——如果有關，速度越大，慣性越大，速度為0，慣性為0，與實際不符。因此慣性和速度無關?！締栴}2】為什么相撲運動員和體操運動員體型明顯不同？——相撲運動員質量大，運動狀態(tài)不容易改變。體操運動員需要靈活改變運動狀態(tài)，因此一般體重比較輕?！拘〗Y】質量是慣性大小的唯一量度。【實驗演示解釋】開頭撕紙帶實驗，加上夾子后斷成三截是由于中間紙帶質量變大，維持原來靜止的本領更強?！緦嶒炑菔尽咳绻羌舫蓛山氐纳洗笙抡募垘?，用一只手如何撕下？學生思考，總結慣性和質量的關系。學生實驗。進一步理解質量和慣性的關系。進一步加深學生對牛頓第一定律的理解，培養(yǎng)學生獨立思考的能力?！菊n堂回顧】回顧歷史長河中的科學家?！菊n堂小結】通過本節(jié)的學習，我們知道了：物理規(guī)律的確立過程；伽利略得到力和運動關系的研究方法。牛頓第一定律的內容。質量和慣性的關系。學生回顧思考總結。加深理解。課后篇鞏固提升合格考達標練1.(安徽合肥一六八中學高一期末)關于力與物體的運動之間的關系,下列說法正確的是()A.不受外力作用的物體其運動狀態(tài)不會發(fā)生變化,是因為物體具有慣性,且物體運動速度越大其慣性越大B.在地面上滑行的物體之所以能停下來,是因為沒有力來維持它的運動C.牛頓第一定律說明了,運動狀態(tài)發(fā)生變化的物體,必然受到力的作用D.作用在物體上的力消失以后,物體運動的速度會不斷減小解析不受外力作用的物體其運動狀態(tài)不會發(fā)生變化,是因為物體具有慣性,但物體慣性的大小只與物體質量有關,與物體運動速度無關,故A錯誤;在地面上滑行的物體之所以能停下來,是因為受到摩擦力的緣故,故B錯誤;根據(jù)牛頓第一定律可知,力是改變物體運動狀態(tài)的原因,故C正確;作用在物體上的力消失以后,根據(jù)牛頓第一定律可知,物體將保持當前的運動狀態(tài),運動速度不變,故D錯誤。答案C2.(山西長治高一月考)為最大限度減少交通事故造成的傷亡,公安部門開展了“一盔一帶”安全守護行動,對駕乘摩托車不戴頭盔、駕乘車輛不按規(guī)定使用安全帶的交通違法行為進行嚴格管理。下列說法正確的是()A.安全帶可有效減小駕乘人員的慣性,避免嚴重交通事故傷害B.汽車速度越大,剎車后越難停下來,表明物體的速度越大,慣性越大C.摩托車轉彎時要控制適當?shù)乃俣群徒嵌?也就是調控人和車的慣性D.超載運行的大貨車不容易停下來是因為其質量大、慣性大解析安全帶可有效減小駕乘人員因為慣性造成的交通事故傷害,但不是減小慣性,A錯誤;慣性只與質量有關,與速度無關,B錯誤;慣性的大小只與物體的質量有關,車手可以調整人和車運動速度的大小和方向,但不能調控慣性大小,C錯誤;超載運行的大貨車不容易停下來是因為其質量大,所以慣性大,D正確。答案D3.如圖所示,小華坐在一列正在向前行駛的火車車廂里,突然看到原來靜止在水平桌面上的小球向后滾動,假設桌面是光滑的,則下列說法錯誤的是()A.小球在水平方向受到了向后的力使它向后運動B.小球所受的合力為零,以地面為參考系,小球的運動狀態(tài)并沒有改變C.火車一定是在向前加速D.以火車為參考系,此時牛頓第一定律已經(jīng)不能適用解析小球在水平方向上沒有施力物體,所以不受力,A錯誤,符合題意;小球水平方向不受力,所受的合力為零,以地面為參考系,小球的運動狀態(tài)并沒有改變,B正確,不符合題意;小球因為有慣性,要保持原來的勻速直線運動狀態(tài),若突然看到原來靜止在水平桌面上的小球向后滾動,是小球相對于火車向后運動,說明火車正在向前做加速運動,C正確,不符合題意;牛頓第一定律適用于慣性參考系,加速的火車屬于非慣性參考系,牛頓第一定律不再適用,D正確,不符合題意。答案A4.如圖所示,在勻速行駛的火車車廂內,有一人從B點正上方相對車廂靜止釋放一個小球,不計空氣阻力,則小球()A.可能落在A處 B.一定落在B處C.可能落在C處 D.以上都有可能解析由于慣性,小球在水平方向保持與火車相同的速度,因此在下落時間內,兩者水平位移相等,即落到B點,故選B。答案B5.(多選)物體保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質叫作慣性。慣性能解釋日常生活中的許多現(xiàn)象。下面幾個生活實例,不是利用慣性的是()A.除去衣服上的灰塵時,需用力拍打衣服B.小型客車前排乘客需要系安全帶C.跳遠運動員起跳前需要助跑D.運輸玻璃制品時,包裝箱內要墊上厚厚的泡沫塑料解析拍打衣服前,灰塵和衣服都處于靜止狀態(tài),拍打衣服時,衣服運動,灰塵由于慣性繼續(xù)保持靜止,從而使二者分離,A是利用慣性;安全帶的作用是為了防止在汽車緊急剎車時,人由于慣性會沖上前窗而造成傷害,B不是利用慣性;跳遠運動員起跳前具有一定速度,起跳后由于慣性繼續(xù)前進,C是利用慣性;運輸玻璃制品時,包裝箱內要墊上厚厚的泡沫塑料是為了延緩玻璃制品運動狀態(tài)改變經(jīng)歷的時間,從而減小其所受力,不是利用慣性,D不是利用慣性。答案BD6.公交車內的橫桿上掛著吊環(huán),當公交車沿平直公路勻速行駛時,吊環(huán)豎直下垂。下列說法正確的是()A.當公交車加速時,吊環(huán)依然豎直下垂B.當公交車加速時,吊環(huán)偏向車行駛方向C.當公交車減速時,吊環(huán)依然豎直下垂D.當公交車減速時,吊環(huán)偏向車行駛方向解析當車突然加速或減速時,吊環(huán)由于慣性,與車將會發(fā)生相對運動,不可能豎直下垂,故A、C錯誤;當公交車加速時,吊環(huán)由于慣性將保持原來的運動狀態(tài)而偏向車行駛的反方向,故B錯誤;當公交車減速時,吊環(huán)由于慣性將保持原來的運動狀態(tài)而偏向車行駛的方向,故D正確。答案D等級考提升練7.如圖所示,一個劈形物體A,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表面水平,在上表面上放一光滑的小球B,劈形物體A從靜止開始釋放,則小球在碰到斜面前的運動軌跡是()A.沿斜面向下的直線 B.豎直向下的直線C.無規(guī)則曲線 D.拋物線解析小球原來靜止時受重力和支持力作用,其合力為零。當劈形物體A由靜止釋放,A應沿斜面下滑,故B也將運動,運動狀態(tài)就要發(fā)生改變,但由于慣性,小球原來速度為零,沒有水平或其他方向上的速度,而小球又光滑,除豎直方向有力外,其他方向上不受力,因為力是使物體運動狀態(tài)改變的原因,故小球只能在豎直方向上運動,在碰到斜面之前,運動軌跡應為一條直線,即豎直向下的直線。答案B8.(遼寧朝陽高一月考)下面一組照片記錄了一名高速騎行的人因自行車前輪突然陷入一較深的水坑而倒地的過程。下面從物理的角度對此情境的解釋正確的是()A.因為自行車的前輪陷入水坑后,自行車的慣性立即消失,而人由于慣性將保持原有的運動狀態(tài),故人向原來的運動方向倒下了B.騎車人與自行車原來處于運動狀態(tài),車前輪陷入水坑后前輪立刻靜止,但人與車的后半部分由于慣性仍保持原有的運動狀態(tài),因此摔倒C.因為自行車的前輪陷入水坑后,自行車還能加速運動,所以人和車一起倒地了D.自行車行駛速度越大,其慣性越大,所以造成人車倒地現(xiàn)象解析自行車的前輪陷入水坑后,自行車的慣性沒有消失,A錯誤;騎車人與自行車原來處于運動狀態(tài),車前輪陷入水坑后前輪立刻靜止,但人與車的后半部分由于慣性仍保持原有的運動狀態(tài),因此摔倒,B正確;自行車的前輪陷入水坑后,自行車不能加速運動,C錯誤;慣性的大小與速度無關,D錯誤。答案B9.如圖所示,在光滑水平面上有一密閉水箱,其中水的密度為ρ0,A、B、C三個小球的密度分別為:ρA>ρ0,ρB=ρ0,ρC<ρ0,均用細線系在水箱中,開始時水箱靜止,細線豎直,現(xiàn)用力向右突然拉動水箱的瞬間,則()A.細線均豎直B.A線左傾,C線右傾,B線豎直C.細線均左傾D.A線右傾,C線左傾,B線豎直解析當用力向右突然拉動水箱,由于ρA>ρ0,ρB=ρ0,ρC<ρ0,A球的慣性大于相同體積的水的慣性,線向左傾斜;B球的慣性與相同體積的水的慣性相同,線不傾斜,仍豎直;而C球的慣性小于相同體積的水的慣性,線向右傾斜。故B正確。答案B10.(多選)如圖所示,將一張紙剪成大小不同的兩部分,但沒有完全剪斷。當你