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第七章 第七节 牛顿第一定律
教学目标
1．知识与技能
(1)理解惯性是物体保持运动状态不变的性质，知道惯性现象。
(2)知道惯性定律的内容，能区分出惯性和惯性定律。
(3)了解力是改变物体运动状态的原因。
2．过程与方法
(1)在解释生活中惯性现象的过程中，进行语言表达能力的训练。
(2)通过对实验现象的分析、比较、推理的过程，初步培养学生的推理能力和科学的思维方法。
3．情感态度与价值观
通过对惯性现象的观察，培养学生对科学的求知欲。
教学重难点
重点：惯性和牛顿第一定律。
难点：探究运动和力的关系。
教学过程
一、情景导入
科学的推测需要有确凿的证据、严密的逻辑，也需要丰富的联想和想象。正在前进的汽车突然急刹车，乘客们就会向前倾倒，如图所示；赛跑的人跑到终点线还要继续向前冲，想停也停不下来，这些现象是由什么造成的？
二、进行新课
(一)惯性的概念
学生活动1：指导学生自己完成教材图7－41中抽纸条的实验。
学生活动2：让两名学生演示打棋子的实验。
演示实验：在装有水的杯子上放一硬纸板，纸板上放一鸡蛋。迅速击打鸡蛋下的硬纸板，鸡蛋竖直落入杯中，并没有沿水平方向运动。
师生总结结论：原来静止的物体，具有保持静止状态的性质。
演示实验：教材图7－41中小车突然停止的实验。
引导学生观察现象：小车突然停止，木块飞离小车。
引导分析：木块保持原来向前运动的状态，飞离小车。
演示实验：如图所示，匀速运动的电动车上面的小球落下，恰好进入下面的球篮。
引导分析：小球在水平方向上保持和小车一样的速度。
得出结论：原来运动的物体，具有保持匀速直线运动状态的性质。
由以上两方面内容总结得出惯性的概念：
我们把物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫作惯性。
提醒学生注意：
(1)惯性是自然界中一切物体的固有属性，一切物体都具有惯性。
(2)惯性是由物体的质量决定的，质量越大，惯性越大，与外力、运动状态无关。
(二)惯性现象
观察教材图7－42，了解生活中的惯性现象。
引导学生分析乘客为什么向前倾。
请学生举出利用惯性的实例，以及惯性可能给人们带来危害的实例。
师生共同总结：
(1)利用惯性的实例
①拍打衣服，把灰尘拍去。
②往锅炉内添煤时，不用把铲子送进炉灶内，煤就随着铲子运动的方向进入灶内。
(2)防止惯性的实例
①公路上的汽车限速行驶。
②公安部门规定，坐在小汽车前排的驾驶员和乘客都必须在胸前系上安全带。
(三)牛顿第一定律
1．问题与猜想
演示实验：在桌面上推动板擦从静止开始慢慢向前运动，撤掉推力，板擦立即停止运动。
分析：日常生活中也有许多类似的现象(如推桌子)。这些现象从表面上看，“必须有力作用在物体上，才能使物体发生运动或继续保持运动，没有力的作用，物体就不动或就要停下来”。即板擦的运动需要推力去维持。这种观点是否正确呢？运动和力之间存在什么样的关系呢？
明确研究问题：力是维持物体的运动，还是改变物体的运动状态？
2．制订计划，设计实验
通过引导启发学生思考实验装置设计的意义是什么，实验有什么条件。
观察教材图7－43所示的实验装置，并思考问题：
(1)每次实验都需让小车从斜面上的同一高度下滑，为什么？
(2)选择三种不同的材料，目的是什么？
(3)几次实验中是否需用同一辆小车？
3．进行实验
让学生按教材图7－43所示进行实验，开始实验，记下每次小车停下时的位置，并填入下表。
接触面 小车受到摩擦力的大小 小车运动的距离
毛巾
棉布
木板
　　4.分析与结论
引导学生分析下列问题，从而得出结论：
(1)三次实验中，小车最终都会静止，为什么？
(2)三次实验中，小车运动的距离不同，这说明什么问题？
(3)小车运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？
(4)若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？
(5)根据上面的实验进行推理，若没有阻力，小车将会怎样运动？
教师总结：英国科学家牛顿总结了前人的研究成果，从而概括出一条重要的定律：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。这个定律叫作牛顿第一定律，也称为惯性定律。
(四)运动和力的关系
由牛顿第一定律可知，当物体没有受外力作用时，物体的运动状态不变。那么，怎样改变物体的运动状态？
让学生观察教材图7－44，思考物体的运动状态是否发生了改变，以及物体的运动状态改变的原因是什么。
师生共同总结：一切物体受到外力作用时，它的运动状态都要发生改变。静止的物体受力后开始运动；运动的物体受力后运动可以变快、变慢或改变运动方向。其具体关系可由下表中的内容表示：
条件 合力的方向与物体运动方向 物体所处状态
不受力或受平衡力 合力为零 / 物体处于平衡状态：静平衡(静止状态)；动平衡(匀速直线运动状态)
合力不为零 相同 速度增大，并且做直线运动
相反 速度减小，仍做直线运动
不一致(成一定角度) 运动方向改变，做曲线运动
三、课堂小结
这一节的重点是知道惯性是物体的一种性质，一切物体都有惯性，认识生活中的惯性现象，理解牛顿第一定律，并结合力是改变物体运动状态的原因总结运动和力的关系。
四、布置作业
教材第52～53页作业1、2、3、4。
五、板书设计
1．惯性
(1)我们把物体保持静止或匀速直线运动状态不变的性质叫作惯性
(2)惯性是自然界中一切物体的固有属性，一切物体都具有惯性。惯性是由物体的质量决定的，质量越大，惯性越大，与外力、运动状态无关
(3)惯性现象
2．牛顿第一定律
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。这个定律叫作牛顿第一定律，也称为惯性定律
3．运动和力的关系
(1)力是改变物体运动状态的原因
(2)物体不受力时，将保持运动状态不变
(3)物体受平衡力时，将保持运动状态不变
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