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第七章 运动和力
7.7 牛顿第一定律
教学目标：
1.物理观念：
（1）知道惯性，用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。
（2）知道牛顿第一定律的内容。
（3）了解伽利略在探究与物体惯性有关问题采用的思想实验。
2.科学思维：
通过实验和科学推理，认识牛顿第一定律。
3.科学探究：
（1）通过观察与思考体验物体具有惯性。
（2）探究阻力对物体运动的影响，经历比较、分析、综合和推理的思维过程。
4.科学态度与责任：
通过活动和阅读感受科学就在身边。
教学重点：对牛顿第一定律实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，这是一个十分严谨而清晰的逻辑结构。
教学难点：对牛顿第一定律实验的比较、分析、综合、推理严谨的逻辑结构。
教学课时：1课时
教学用具：多媒体、水杯、纸带、玻璃杯、硬塑料片、鸡蛋、小车、木块、带斜面长木板、小车、毛巾、棉布、水。
教学互动设计：
1、 创设情景，导入新课
高速公路上为什么要限制汽车行驶速度？为什么滑板车运动速度越来越慢？
2022年2月18日，北京2022年冬奥会自由式滑雪女子U型场地技巧决赛，中国队选手谷爱凌夺得金牌。
2022年2月7日，北京2022年冬奥会短道速滑男子1000米决赛，中国选手任子威夺得冠军。
2022年2月8日，在北京国家游泳中心“冰立方”举行的北京2022年冬奥会冰壶比赛。
为什么运动员、冰壶在光滑的冰面运动速度会越来越慢？
二、新课讲授，师生互动
（一）惯性
观察与思考
如图所示，猛然抽出玻璃杯下的纸条，迅速去打击鸡蛋下的硬纸板，载有木块的小车突然停止运动，你会看到什么现象？为什么会有这样的现象发生？
纸条被抽走了，杯子却留在桌面上;硬纸板被打飞了，鸡蛋却落入了杯中;小车虽受阻停止运动，木块却继续运动而飞离了小车。
上述实例表明，原来处于静止状态的物体，具有保持静止状态的性质；原来处于运动状态的物体，具有保持匀速直线运动状态的性质。我们把物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫作物体的惯性(inertia)。
惯性是物体本身的一种性质。一切物体在任何时候，是否受力，是否运动都有惯性。
交流讨论
对于如图所示的现象，你能说明产生这种现象的原因吗？
为什么汽车急刹车时，人会向前“冲”？
刹车前，人随车一起向前运动，刹车后，由于惯性，人保持原来向前运动状态，所以人会向前“冲”。
为什么迅速撞击斧子的木柄，斧头就紧套在木柄上？
撞击前，斧头木柄一起向下运动，撞击后，由于惯性，斧头保持原来向下运动状态，所以斧头就紧套在木柄上。
（二）牛顿第一定律
既然运动的物体具有保持匀速直线运动状态的性质，那么为什么沿水平地面做匀速直线运动的汽车还需要动力呢？如果没有动力，沿水平面滑行的小车将会越走越慢，最后停下来，小车为什么没有保持匀速直线运动状态呢？
有的同学认为，这是由于车受到阻力的缘故。你是怎么想的？请与同学交流。
实验探究
取一辆小车，使它三次都在斜面，上的同一高度处从静止开始沿斜面运动到水平面上，如图所示。每次水平面的光滑程度不同，第一次在水平面上铺毛巾，第二次铺棉布，第三次是什么都不铺的木板。比较小车这三次在水平面上的运动情况有什么不同。
按上述计划，进行实验，并将实验结果填在下表。
探究运动和力的关系
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
小车每次都从斜面上同一位置由静止开始运动，这保证了小车每次在水平面上运动时都具有相同的初速度。小车在水平面上的运动速度总会减小，直到停下来，这是因为小车在运动过程中受到了摩擦阻力的缘故。
英国科学家牛顿总结了前人的研究成果，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。这个规律叫作牛顿第一定律， 也叫作惯性定律(law of inertia)。
一切物体的运动状态发生改变时，一定受到外力的作用。力是使物体运动状态发生变化的原因。
伽利略（1564-1642）
伽利略: 利用斜面实验，科学分析、推理：物体运动不需要力来维持。
牛顿（1643-1727）
牛顿: 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。
交流讨论
在如图所示的各种情景中，物体的运动状态是否发生了改变？物体运动状态改变的原因分别是什么？
运动员接住飞来的垒球
垒球运动状态发生了变化，是因为受到手对垒球的力。
被射出去的水流
水流运动状态发生了改变。在竖直方向，水流受到重力作用改变运动状态。
飞机在降落滑行过程中
飞机在降落滑行过程中运动状态改变了。在水平方向受摩擦阻力的作用。
“过山车”在弯道上运动
过山车在弯道上运动状态改变了。过山车受重力、轨道支持力、摩擦力共同作用，运动方向、快慢发生变化。
三、总结反思，超越自我
1.惯性：物体保静止或匀速直线运动状态的性质。一切物体都有惯性，惯性是物体固有的属性。
与是否受力、是否运动、运动快慢、匀速变速无关。
利用惯性助跑跳远；防止惯性危害系安全带。
2.阻力对运动的物体的影响，运动速度相同的小车所受的阻力越小，运动时间越长，通过的距离越长。
3.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。
惯性与牛顿第一运动定律的区别：
惯性：物体的性质。没有任何条件，一切物体都有惯性。
牛顿第一定律：在不受力条件下，物体的运动规律。
四、板书设计，整合提升
1.惯性：物体保静止或匀速直线运动状态的性质。一切物体都有惯性，惯性是物体固有的属性。
与是否受力、是否运动、运动快慢、匀速变速无关。
利用惯性助跑跳远；防止惯性危害系安全带。
2.阻力对运动的物体的影响，运动速度相同的小车所受的阻力越小，运动时间越长，通过的距离越长。
3.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。
惯性与牛顿第一运动定律的区别：
惯性：物体的性质。没有任何条件，一切物体都有惯性。
牛顿第一定律：在不受力条件下，物体的运动规律。
五、大海扬帆，尝试远航
1. 下列关于惯性说法正确的是（ ）
A.只有运动物体才有惯性
B.只有受力的物体才有惯性
C.一切物体都有惯性
D.一切物体惯性大小都相等
2．下列事例属于防止惯性的危害的是（ ）
A.锤头松了，将锤柄撞击大石块
B.跳远时，先助跑再起跳
C.乘坐公交车时，手抓稳扶手
D.投篮时，用力投掷篮球
3．在草地滚动的足球最终停下来是因为（ ）
A.足球具有惯性
B.足球不受力的作用
C.足球受到重力和支持力作用
D.足球受到摩擦阻力作用
4．关于离开枪口的子弹的说法正确的是（ ）
A.子弹受重力作用，继续运动
B.子弹受惯性作用，继续运动
C.由于惯性，子弹保持原有速度继续运动，受重力作用，运动方向发生改变
D.子弹不受力的作用，保持匀速直线运动
5．下列关于牛顿第一定律说法正确的是（ ）
A.牛顿第一定律是由实验得出的运动规律
B.一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力改变这种状态
C.牛顿第一定律可以用实验来直接验证
D.牛顿第一定律不是直接由实验得出的，其中不符合逻辑的推理是非常重要的
参考答案1.C；2.C；3.D；4.C；5.B。
六、作业：P52.T1
课外作业P52.T2、T3、T4。
P52阅读材料 伽利略的理想实验
教学反思：
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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