资源简介

第八章　力与运动
第1节　牛顿第一定律　惯性
教学目标
【知识与技能】
1．通过实验探究理解牛顿第一定律．
2．理解物体的惯性，并能用惯性知识解释有关现象．
3．了解生产、生活中人们利用惯性和防止惯性的方法．
【过程与方法】
1．理解实验是科学研究的重要方法．
2．通过探究活动熟知实验探究的过程．
3．通过实验加深对牛顿第一定律的理解．
4．体验由实验结论进行科学推理的过程．
5．观察并解释生活中的惯性现象，了解力和运动的关系．
【情感、态度与价值观】
1．通过探究过程培养学生的交流意识与团结协作精神．
2．通过学习使学生知道实践是检验真理的唯一标准，不要盲目迷信权威．
3．培养学生乐于参与科学实践的情感，在实验中养成严谨的科学态度．
重点难点
【重点】
1．牛顿第一定律．
2．利用惯性知识解释常见现象．
【难点】
惯性概念的理解．
教学过程
知识点一　牛顿第一定律
【自主学习】
阅读课本P24－25，完成以下问题：
1．牛顿第一定律：一切物体在不受外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态．
2．牛顿第一定律所描述的是一种理想情况，因为自然界中不受外力的物体不存在．但是很多情况下物体所受的多个外力的效果互相抵消了，此时的状态等效于不受力，故牛顿第一运动定律应用广泛，是力学的基本定律之一．
【合作探究】
演示一　推断物体不受力时的运动
让小车从同一斜面顶端滑下，分别滑到水平的毛巾、纸板、玻璃板上，观察小车前进的距离有何变化．
1．三次实验结果中，小车的距离有什么不同？
答：小车在玻璃板上前进得最远，其次是纸板，前进得最短的是在毛巾面上．
2．此实验说明了什么？
答：在同样条件下，水平面对小车的阻力越小，小车前进得越远．
3．假设水平面非常光滑，小车的运动情况会怎样？
答：假如水平面非常光滑，小车不受阻力的情况下，将(速度保持不变地)一直运动下去．
演示二　牛顿第一定律探索历程
1．你知道牛顿第一定律的诞生历程吗？
答：2000多年前，亚里士多德认为运动是靠力维持的，在地球上重物比轻物落得快；300多年前伽利略却通过实验表明物体的运动并不需要力来维持；牛顿在前人研究成果的基础上，总结出了牛顿第一定律．
2．牛顿第一定律有什么意义？
答：牛顿第一定律说明了力和运动的关系．虽然它是一种理想状态，但是很多情形下物体所受外力互相抵消，可等效为不受力．因此牛顿第一运动定律有着广泛的应用，是力学基本定律之一．
【教师点拨】
控制变量法：本实验中让小车从同一高度，同一斜面由静止滑下，使到达水平面的速度相同，只改变水平面的粗糙程度，从而探究阻力对运动状态的影响．这样控制其他变量不变，只改变一个变量的方法就是控制变量法．
【跟进训练】
1．关于力和运动的关系，下列说法正确的是(　B　)
A．物体受力才会运动
B．力使物体的运动状态发生改变
C．停止用力，运动的物体就会停止
D．力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因．
2．(多选)下列关于牛顿第一定律的说法中，正确的是(　BD　)
A．牛顿第一定律是实验定律
B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C．惯性定律与惯性的实质是相同的
D．物体的运动不需要力来维持
知识点二　惯性
【自主学习】
阅读课本P25－27，完成以下问题：
1．一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，这种性质叫惯性．牛顿第一定律也叫惯性定律．
2．惯性是一切物体的固有属性：一切物体不管它是否受力，也不管它是否运动和怎样运动，都具有惯性．
【合作探究】
演示三　物体的惯性
1．如图甲所示，取出橡皮竖直放在书上，当书突然运动或突然停止运动时，观察橡皮的运动状态，试着解释产生该现象的原因．
答：当书突然运动或突然停止运动时，橡皮都会倒下，因为橡皮要保持原来的运动状态．
2．如图乙所示将一个小物体如钢笔帽，放在纸条边上，用笔猛击纸条，观察并解释小物体的运动情况．
答：当纸条被猛击而抽出时小物体会停在原地，这是因为小物体要保持原来的静止状态．
3．这两个实验说明了什么？
答：这两个实验说明物体具有保持原来的静止或运动状态不变的性质．
演示四
某同学想出了一个免费旅游世界的办法，由于地球自转很快，那么当自己原地起跳落地时自己就不会在原地了．从而实现周游地球．大家讨论一下看法．
这位同学的方法可行吗，为什么？
答：这位同学的方法不可行，因为当他跳起来时，由于惯性他也会跟着地球一起运动，因此这个方法行不通．
演示五　安全带
为了预防或减小惯性造成的伤害，交通安全法要求：机动车行驶时，驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带，想想为什么安全带可以保护我们呢？
答：当汽车遇到意外情况紧急制动时，安全带可以将驾驶员和乘客束缚在座椅上，以免由于惯性向前冲，从而保护驾驶员和乘客免受二次冲撞造成伤害．汽车事故调查表明，在发生正面撞车时，如果系了安全带，可使死亡率减少57%，侧面撞车时可减少44%，翻车时可减少80%.
交流思考　生活中的惯性
1．我们生活中是怎样利用惯性的，请举例说明．
答：生活中利用惯性的现象有投篮、掷铅球、跳远、紧固斧头……
2．惯性总是对人类有利的吗？请举例说明．
答：惯性并不总是对人类有利的，有时候我们会采取一些措施尽量避免惯性带给我们的危害与不利．比如雨雪天气车辆减速慢行、系安全带、跑步运动员冲刺终点后继续小跑缓冲……
【教师点拨】
1．惯性是物体的固有属性，不是力，任何物体任何时间都有惯性．物体的惯性只由物体质量大小决定，质量越大惯性越大；惯性与物体的形状、位置、体积、是否运动及速度的大小无关．不能把惯性说成“惯性力”“受惯性作用”或“因为惯性作用”，可说是“因为物体具有惯性”．
2．用惯性解释相关现象的思路是：
(1)确定研究对象．
(2)弄清研究对象在现象发生之前处于什么运动状态．
(3)描述哪一个物体或物体的哪一个部分运动状态发生了怎样的变化．
(4)研究对象由于仍要保持原有的运动状态发生了什么现象．
3．惯性不光是有益的，还可能带来危害，应该采取措施尽量避免．
【跟进训练】
1．(多选)下列现象中哪些是利用惯性的(　ACD　)
A．拍打衣服时，灰尘脱离衣服
B．司机和前排的乘客要系安全带
C．洗完手后，用力甩掉手上的水滴
D．跳远运动员起跳前要尽力助跑
2．火车在平直轨道上匀速前进，在密闭没有空气流动的车厢内点燃一支香，则车里乘客看到香所冒出的烟的运动情况是(　C　)
A．一边上升一边向前飘
B．一边上升一边向后飘
C．只是上升，不向任何一边飘
D．无法确定
3．一氢气球吊着一重物以1m/s的速度匀速竖直上升，在上升过程中，吊物体的绳子突然断了，则在绳子断开后物体(　D　)
A．立即下落，且速度越来越快
B．立即匀速下落
C．由于惯性，物体以1m/s的速度匀速上升
D．先上升一段距离再下落，下落时速度越来越快
4．一个物体做匀速直线运动，突然受到一个外力的作用，它的运动状态是否一定会改变？
解：物体原来的运动状态时匀速直线运动，对应的受力情况是“不受力”或“受合力为零”．在此基础上再施加给此物体一个外力，此时物体所受合力一定不为零，物体的运动状态一定会发生改变．
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；牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上推理概括出来的；力是改变物体运动状态的原因．
2．惯性：一切物体都有保持原来运动状态不变的性质；惯性的大小由质量决定；惯性的应用很广．
练习设计
完成本课对应训练．
温馨提示：实验视频见课件．

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