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3.4 牛顿第一定律（第2课时）（教学设计）
年级 七年级 授课时间
课题 3.4 牛顿第一定律（第2课时）
教学 目标 科学观念：了解惯性，知道惯性是物质的固有属性；能用惯性知识解释有关的现象；知道利用惯性和防止惯性的实例。 科学思维：理解影响惯性的因素不是速度而是质量；理解惯性是一种现象而不是作用； 探究实践：通过小实验等活动体验惯性现象的存在，学习用惯性知识去解释生活现象；提高实验设计、现象描述和总结归纳、推理的能力； 态度责任：初步认识科学推动技术进步，技术又促进科学发展的相互关系；树立勇于质疑、大胆推理的科学精神；提升合作、交流的能力，树立团队合作精神，共建良好的学习氛围。
教学 重难点 重点：了解惯性，能用惯性知识解释有关的现象； 难点：惯性只与质量有关；惯性是一种现象不是作用；利用惯性知识解释相关的一些现象。
学情 分析 本节内容选自浙教版七下第三章第4节，本节主要内容：通过实验活动获得牛顿第一定律的内容及进一步形成运动和力的关系，此前学习了机械运动和力的相关知识，本课再进一步研究运动和力的关系是将力和运动联系起来的一条纽带，同时牛顿第一定律是经典力学的三大定律之一，是整个力学的基础，也是进一步分析和处理运动和力学问题的基础。惯性及利用惯性知识解释相关的现象，这是在牛顿第一定律及力和运动关系基础上的深化和延伸。要求通过实验探究理解物体的惯性，学生已具备一定的实验动手和探究能力但缺乏对问题的深入思考和理性的思维过程，所以在接受牛顿第一定律这一抽象的概念具有一定的难度，故应鼓励学生多动手、动脑。 本节内容拟用2课时完成教学。第1课时主要内容是牛顿第一定律，第2课时主要内容是惯性。
教学 准备 课件、课本、活动器材等
教学过程
教师活动 学生活动
新 课 导 入 牛顿第一定律 牛顿总结了伽利略等人的研究成果，进一步得出：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是牛顿第一定律。 思考：为什么物体在不受外力作用时，会保持匀速直线运动状态或静止状态呢？ 回忆牛顿第一定律内容，思考问题？
新 知 讲 授 一、惯性 原来，一切物体都具有保持原有的速度大小和运动方向的性质。 1.惯性定义 我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性（inertia）。 因此，牛顿第一定律也叫做惯性定律。 活动1：如图所示，向右拉动木块，当木块受阻碍而停止运动时，上面的木块将会 向右倾倒 。为什么？ 两木块原来一起向右运动，下面的木块受力由运动变为静止，上面的木块由于惯性仍然保持原来的运动状态继续向前运动，所以向右倾倒。 说明运动的物体具有惯性 活动2：如图所示，用手指弹击卡片，卡片上的硬币会跟着飞出吗不会？为什么？ 卡片和硬币原来是静止的，下面的卡片受力由静止变为运动飞出去，上面的硬币由于具有惯性仍然保持原来的静止状态，又因为受到重力作用，所以掉入杯中。 说明静止的物体具有惯性 活动3：如图所示，取一只开有一个洞的纸板箱（纸板的其他接缝均用胶带纸封住），用两肘抱住纸箱，让洞口对着点燃的蜡烛，用两手同时拍击箱的两个侧壁，将会看到 蜡烛熄灭了 。你能用惯性知识解释这一现象吗？ 气体从纸箱中喷出后由于惯性继续向前运动，形成风吹灭蜡烛。 说明气体具有惯性 2.惯性的理解 深刻理解惯性1 惯性是一切物体的属性，无论是固体、液体或气体，无论物体是运动，还是静止，都具有惯性。一切物体都具有保持原来匀速直线运动或静止状态的性质。 深刻理解惯性2 惯性是物体的一种属性，它不是力，我们可以说“物体具有惯性”，不能说“物体受到惯性的作用”，任何物体在任何时间都有惯性。 深刻理解惯性3 物体惯性的大小只由物体的质量决定。质量越大，惯性越大，质量是物体惯性大小的量度，而一个物体惯性的大小则意味着改变物体运动状态的难易程度，惯性与物体的形状、位置、体积、是否运动及速度大小等因素均无关。 思考与讨论 1．离开喷泉口的水，为什么还会继续向上运动？ 喷泉水管内的水原来是向上运动的，水离开喷泉口后，虽然不再受到水管内的压力，但是水具有惯性，仍要保持原来的向上运动状态，所以会继续向上运动。 2．倒胡椒粉时，手为什么需要晃动？ 胡椒粉原来和手一起运动，手突然停止，胡椒粉由于惯性要保持原来的运动状态，继续向前运动。达到倒胡椒粉的目的。 3.用惯性解释一些现象 惯性现象解释的一般步骤： （1）确定研究对象； （2）研究对象原来做什么运动； （3）确定受力物体发生了什么变化，突然静止还是突然运动； （4）另一个未受力的物体由于具有惯性，保持原来的运动状态，从而推测其运动轨迹。 4.牛顿第一定律和惯性是区别与联系 区别牛顿第一定律是描述物体不受外力时所遵循的运动规律，是有条件的，即只有物体在不受外力时才遵守；而惯性是物体的一种属性，与物体是否受力、运动状态等一切外在因素无关，只与质量有关，任何时候都存在。联系因为物体有惯性，所以在不受外力时才能保持匀速直线运动状态或静止状态，因此牛顿第一定律又称为惯性定律。
二、利用惯性和防止惯性 惯性是不能被克服的，但可以利用惯性做事或防止惯性的不良影响。 1.利用惯性 （1）拍打棉被，棉被由于受到手的作用力由静止变为运动，而棉被上的灰尘由于惯性要保持原来的静止状态，灰尘和棉被就会分离，并在重力的作用下落到地面上。 （2）铅球被投掷出去，由于推力的作用从静止获得了一个速度，开始运动，当铅球离开人手后就不再受推力的作用，但由于铅球具有惯性，要保持原来的运动状态不变，所以铅球在空中会继续运动。由于受重力的作用，所以铅球在飞行中方向不断改变。 （3）锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下，就能使锤头紧紧地套在锤柄上，这是利用惯性的一个实例。这是因为向下挥锤柄时，锤头随着锤柄一起向下运动，锤柄撞击硬物时，锤柄突然受力停止运动，而锤头由于惯性还要保持原来的运动状态，继续向下运动，所以锤头就套在锤柄上了。 2.防止惯性 乘车或开车时要系紧安全带，防止高速行驶的汽车在紧急制动时，驾驶员和乘客由于惯性继续向前运动，发生撞伤,使用安全带可将人束缚在座椅上，起到缓冲作用。碰撞时安全气囊也是起到同样的作用。 科学·技术·社会·环境：车速不同时的停车距离 汽车司机驾车行驶时，常因发现意外情况而紧急刹车，这时汽车通过的距离叫做停车距离。停车距离可以分为反应距离和制动距离两个部分。司机从看到情况到操纵制动器所通过的距离叫做反应距离。反应距离的长短既与车速有关，又与人的反应时间长短有关。当司机制动刹车后，汽车还会继续滑行一段距离，这段距离叫做制动距离。制动距离的大小与车速、汽车本身质量（包括所载货物的质量）以及路面的状况有关。车速越大，汽车本身质量越大，路面越平滑，制动距离就越长。表3-4是一辆保养良好的汽车在干燥公路上以不同的速度行驶刹车后，测得的反应距离和制动距离。你从表中的数据能得出什么？ 汽车速度越快，停车总距离越长，越容易酿成交通事故。故高速路上均要限重和限速。 了解惯性的概念。 观看图片活动，知道一切物体具有惯性。 深刻理解惯性，知道惯性的普遍性，惯性大小只受质量影响，惯性不是力。 用惯性解释一些现象。 归纳惯性解释现象的一般步骤。 总结牛顿第一定律和惯性的区别与联系 了解利用惯性的实例，并能解释。 了解防止惯性危害的实例，并能解释。
课 堂 练 习 典例1 惯性是物体的一种属性，下列说法正确的是（ ） A.物体的运动状态改变时才有惯性 B.物体的速度越大惯性越大 C.静止或匀速直线运动的物体没有惯性 D.物体受力或不受力时都有惯性 【答案】D 【解析】惯性是物体的一种固有属性，一切物体任何情况下都具有惯性，且惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大，故ABC错误故D正确。 故选D。 典例2 运输液体货物的槽车，液体上有气泡，如图，以车为参照物，液体的运动状态是 ，刹车时，气泡将向 运动（选填“左”或“右”），其原因是 具有惯性。 【答案】静止的；左；液体 【解析】由图可知，汽车向右做匀速直线运动，液体随车一起向右运动，以车为参照物，液体位置不变，所以液体的运动状态是静止的；刹车时，液体由于惯性要保持原来的运动状态，所以液体仍向右运动，故液体会将气泡挤向左方，则气泡将向左运动；在此过程中，虽然气泡和液体都有惯性，但液体的惯性大，所以气泡向左运动的原因是液体具有惯性。 典例3 如图所示，在一辆表面光滑的小车上，放有质量分别为m1和m2的两个球，随车一起匀速运动，当车突然停止运动，其他阻力不计，设车无限长，则两小球（ ） A.一定不相碰 B.一定相碰 C.若m1>m2，则肯定相碰 D.若m1课 堂 小 结 一、惯性 1.惯性的概念：我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。因此，牛顿第一定律也叫做惯性定律。 2.惯性的理解 （1）惯性是一切物体的属性，无论是固体、液体或气体，无论物体是运动，还是静止，都具有惯性。一切物体都具有保持原来匀速直线运动或静止状态的性质。 （2）惯性是物体的一种属性，它不是力，我们可以说“物体具有惯性”，不能说“物体受到惯性的作用”，任何物体在任何时间都有惯性。 （3）物体惯性的大小只由物体的质量决定。质量越大，惯性越大，质量是物体惯性大小的量度，而一个物体惯性的大小则意味着改变物体运动状态的难易程度，惯性与物体的形状、位置、体积、是否运动及速度大小等因素均无关。 3.用惯性解释一些现象的步骤： （1）确定研究对象； （2）研究对象原来做什么运动； （3）确定受力物体发生了什么变化，突然静止还是突然运动； （4）另一个未受力的物体由于具有惯性，保持原来的运动状态，从而推测其运动轨迹。 4.牛顿第一定律和惯性的区别与联系 二、利用惯性与防止惯性 1.利用惯性：拍被子、扔铅球、安装锤子头。 2.防止惯性：安全带、安全气囊、高速公路限重限速。
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