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第八章　运动和力
第1节　牛顿第一定律
知识与技能：
1．知道牛顿第一定律的内容。
2．知道物体的惯性。
过程与方法：
1．实验探究阻力对物体运动的影响。
2．通过活动体验一切物体都有惯性。
情感、态度与价值观：
通过观察与实验、探究与讨论、分析与概括等教学活动，激发学生的学习兴趣，培养科学探究的精神。
重点：牛顿第一定律、惯性。
难点：对牛顿第一定律和惯性的理解。
第1课时　牛顿第一定律
多媒体课件、铅笔盒、棉布、木板、玻璃板、小车、斜面。
一、情景导入
多媒体展示图片：小朋友滑滑板车。同学们思考一下，为什么滑板车最终会停下来？带着问题我们开始今天的课时：牛顿第一定律。
教师引导学生做小实验：将铅笔盒放在教材上，在桌面上拉动教材，铅笔盒随教材运动，停止用力看看铅笔盒是否还会运动。
同学们交流：自行车、汽车等运动的物体，停止施加动力，还会继续运动吗？为什么它们最终都会停下来？今天我们就来一起探究其中的奥秘吧。
二、合作探究
　阻力对物体运动的影响
同学们，我们怎样能够使静止的足球运动起来？当足球离开脚以后，在草地上滚动的过程中速度如何变化？再想一想，我们骑自行车时，如果停止蹬车，自行车运动情况会怎样？物体的运动是不是一定需要力来维持？物体的运动和物体的受力之间有什么关系呢？
实验探究：阻力对物体运动的影响。
同学们分组实验：
(1)在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体(棉布、木板、玻璃板等)，让小车自斜面顶端从静止开始滑下。观察小车从同一高度滑下后，在不同表面运动的距离。
　　　　　　
(2)观察小车从同一高度滑下后，在水平面上运动状态的变化情况，记录小车在不同表面运动的距离。
接触面 阻力的大小 小车运动的距离
棉布
木板
玻璃板
同学们交流讨论：
(1)此实验过程中，应控制哪些条件保持不变？用什么方法控制？[要控制小车进入水平面时的速度大小和方向保持不变；控制方法：用同一辆小车，让小车从斜面顶端(相等的高度)从静止开始滑下]
(2)哪些条件需要发生变化？用什么方法来实现这种变化？(要改变小车在水平面上受到的摩擦力大小；改变方法：在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体，如棉布、木板、玻璃板等)
(3)要观察和记录哪些数据？(要观察和记录小车从同一高度滑下后，在水平面上运动状态的变化情况，以及在不同水平面上运动的距离)
平面越光滑，小车运动的距离越远，说明小车受到的摩擦力越小，速度减小得越慢。
　牛顿第一定律
同学们根据上述实验现象及实验结论，猜想推理：小车在光滑的(阻力为零)表面，将会怎样运动？
伽利略对类似的实验进行了分析得出：如果物体受到的阻力为零，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理规律——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。
(1)牛顿第一定律说明了物体的运动不需要靠力来维持。运动的物体之所以会停下来，是由于物体受到了力的作用。
(2)对牛顿第一定律中“总保持静止状态或匀速直线运动状态”这句话的含义，我们可以理解为：物体不受力时，原来静止的物体将永远保持静止状态，原来运动的物体将永远做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变。
第1节　牛顿第一定律
第1课时　牛顿第一定律
学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体之所以运动是因为力的作用。如推一下物体，它就运动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是运动状态改变的概念，为揭示力和运动的关系作出重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变物体运动状态的原因”的概念，再通过推理建立“不受力时物体运动状态不变”的概念。
实验中的比较、分析、总结、推理是本节课的核心，可帮助学生应用简单的科学推理方法。在实验演示中，可通过设计不同的问题渗透研究方法。
第2课时　惯性
多媒体课件、硬纸板、水、玻璃杯、鸡蛋、木棒。
一、情景导入
教师用多媒体展示来自生活中的两张图片，请同学们观察并思考：①司机开车时需系安全带(如图甲)，为什么？②亚洲飞人驾车飞越黄河(如图乙)，他凭什么有这种胆识去飞越气势磅礴的黄河呢？(通过生活中的一些现象引发学生探求物理知识的兴趣，同时为惯性的学习埋下伏笔)
　
同学们想知道原因吗？学习了本课时内容后，你们就会明白。好，下面让我们一起探究学习吧！
二、合作探究
　惯性
牛顿第一定律指出一切物体都具有一种性质，即保持原来运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。
用硬纸板盖住盛水的玻璃杯，然后在纸板上面放上鸡蛋，当用木棒用力快速击打纸板时，同学们想一想，鸡蛋将会如何运动？下面请同学们注意观察。
同学们分组交流讨论观察到的实验现象，为什么鸡蛋没有随纸板飞出去，而是留在原处，掉到杯中呢？
原先鸡蛋是处于静止状态，当纸板受到力的作用时，其运动状态迅速改变向前运动，而鸡蛋由于惯性保持原来的静止状态不变。因此，鸡蛋在自身的重力作用下掉到杯中。
对惯性的理解：
(1)普遍性：一切物体在任何情况下都具有惯性，与物体是否受力及所处状态无关。
(2)大小：惯性的大小仅取决于物体的质量，与物体速度无关。质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小。
(3)性质：保持静止状态或匀速直线运动状态不变，也就是说静止的物体具有保持静止状态的性质，做匀速直线运动的物体具有保持匀速直线运动状态的性质。
(4)惯性是物体的固有属性，不是力。力是物体对物体的作用，发生力的作用时，必然要涉及两个相互作用的物体，单独一个物体不会出现力的作用。惯性是每个物体都具有的，不需要两个物体的相互作用。惯性只有大小没有方向，惯性是维持物体运动状态的原因，力是改变物体运动状态的原因，没有力物体仍可做匀速直线运动。
(5)牛顿第一定律和惯性的区别和联系：物体不受力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态的原因是物体具有惯性。如果物体没有惯性，那么就不会存在牛顿第一定律这一规律。所以说惯性是因，牛顿第一定律是果。
　生活中的惯性现象
多媒体展示下列图片，思考问题。
(1)观察图甲“惯性——踩香蕉皮”，试一试，看你能不能解释这类现象。共同分析人滑倒的原因，然后解释生活中的惯性现象。
(2)如图乙，回想一下，坐公交车时，当汽车启动和刹车时有什么感受，能解释一下原因吗？(①当公交车启动时，人的下半身随车运动，人的上半身由于惯性，仍保持原来的静止状态，所以启动时，人会后仰；②当公交车刹车时，人的下半身随车停下，人的上半身由于惯性，仍保持原来的运动状态，所以刹车时，人会前倾)
(3)为什么锤头松了，木工师傅把锤柄在板凳(坚硬的物体)上撞击几下(如图丙)，锤头就能紧紧地套在锤柄上？
同学们交流讨论解答上述问题。
生活中有关惯性的例子：
(1)利用惯性：跳远运动员的助跑；用力可以将篮球扔出很远；骑自行车蹬几下后可以让它自动前行一段距离。
(2)防止惯性带来的危害：小型客车司机和前排乘客要系安全带；车辆行驶要限载限速；车辆行驶要保持距离。
保持安全车距
(一)汽车安全距离多远合适
根据E＝fs＝知道，车辆在行驶过程中，速度增大为原来的2倍，刹车距离会增大为原来的4倍。所以机动车辆在行驶过程中要根据速度、路面情况、天气情况适当改变车间距。
《赣南日报》曾这样报道：“正常行驶的车流中，前面的车一个急刹，后面的车反应不及，无奈只得一头撞上去。”在路上，相信大家没少看到过这样一幕。导致这种“心跳”事件时常发生的原因是两车没有保持安全车距。
记者采访了解到，不保持安全车距这一驾驶陋习，是导致高速公路上车祸发生的主要原因之一，而在城市道路上，由此产生的追尾、刮蹭事故也不在少数。
(二)不保持安全车距易致追尾
某日，市民朱某驾驶一辆重型货车沿赣州开发区金岭路由西往东行驶，当行至黄金岭派出所路段时，与同向行驶的一辆轻型货车相撞，导致轻型货车又与前方同向的一辆小轿车相撞，造成三车损坏的交通事故。据朱某介绍，事发当时，最前面的那辆小轿车突然减速掉头，后面的轻型货车随即减速，而紧跟其后的朱某因未与前方车辆保持足够的安全车距，导致其刹车不及追尾前方的轻型货车。
就在此前不久，市民陈某驾驶一辆重型货车行至赣州开发区金岭路与宝福路路口时，因为未保持安全车距，与前方卢某驾驶的小轿车发生追尾，致使卢某的小轿车又撞上前方的摩托车，导致摩托车驾驶员刘某受伤，三车不同程度损坏。据出警的民警介绍，这起事故的成因是卢某行至该路口时，见绿灯开始闪烁即将变为红灯，便将车停下想等待下一个绿灯时再通过。而等后面的驾驶员陈某注意到信号灯的变化时，他所驾驶的重型货车因离前车距离太短，刹车不及而导致追尾。
接连发生的追尾事故给广大驾驶人敲响了警钟。市公安交警部门提醒，驾车上路时，保持安全车距既是保护自己及他人安全的需要，也是每一名驾驶员需要掌握的必要技巧。
(三)保持车距切记宁长勿短
记者在采访中发现，很多驾驶员都有这样的心态，如果与前车保持的车距过长，就时常会被心急的老司机加塞。这样不仅会影响道路通行效率，而且容易发生小刮蹭。但若两车车距太近，稍不注意又容易导致追尾。在城市道路开车，如何“拿捏好”车距成为规避交通事故的重要因素之一。
《中华人民共和国道路交通安全法》第四十三条规定，同车道行驶的机动车，后车应当与前车保持足以采取紧急制动措施的安全距离。但是，对于在高速公路以外的道路上，应当保持多少车距，法律并没有作出具体的规定。一般说来，在市区低速行驶时(时速在30 km以下)，车况和路况良好的条件下，安全行车距离至少应当保持一个车身的长度。
当然，驾驶员要结合路况、车况、天气条件、驾驶习惯等诸多因素适当增加车距，特别是对于在复杂路况的路面行驶或驾龄较短的“新手”来说，保持相对较长的车距是一个更为稳妥的办法。
(四)雨雾等天气车距应当加倍
据市公安交警部门统计，雨雾天气下追尾事故的发生率相对较高，这说明安全车距的长短与行驶速度、气候条件和路面情况等因素密切相关。一般来说，车速越大、车重越大、路面摩擦系数越小，安全距离就应当相应增加。特别是遇到大风、雪、雾等恶劣天气以及路面结冰或夜间行驶时，行车间距应增加到一倍以上。
除了注意天气状况外，驾驶员在行车过程中还需要养成良好的驾驶习惯，密切注意前车动态。比如，一旦看到前车刹车灯亮了，后车一定要同时踩刹车减速。有些老驾驶员自恃经验丰富，认为距离尚远就可以先不踩刹车，这成为很多追尾事故发生的一大诱因。此外，十字路口或转弯路段也是追尾事故的常发路段，驾驶员行车至路口时，一定要注意减速，适时加大安全车距，以防前车突然停止或转弯而刹车不及酿成事故。
第1节　牛顿第一定律
第2课时　惯性
惯性
完成对应课时内容。
在讲述惯性知识时，由司机开车时需系安全带、亚洲飞人驾车飞越黄河、演示实验“鸡蛋没有随纸片飞出”等生活趣事和事例入手，激发学生的好奇心、求知欲，这样一下子就抓住了学生的注意力，然后引导学生进行分析，得出一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，并进一步引出惯性。随后，让学生就日常生活中碰到的惯性现象进行举例讨论、分析、解释，并思考惯性的利与弊。再联系我们乘车出行，注意交通安全，使学生体会到物理就在身边，突现了“从生活走向物理，从物理走向生活”的新课程理念。

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