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7.1 第1课时 科学探究：牛顿第一定律
素养目标
1.经历实验探究阻力对物体运动的影响,体会物理中研究问题的科学方法与过程,培养推理能力和科学的思维方法。
2.概述牛顿第一定律,并能正确分析解释简单的力与运动的现象。
3.初步描述物体运动状态变化的原因,建立力与运动的基本关系。
◎重点:概述牛顿第一定律。
【合作探究】
生活中的物理
小明的疑惑
端午节放假,小明和爸爸到农村爷爷家,看到田间的牛耕地时,牛拉着犁前进;牛停止拉犁,犁也停止运动。小明对爸爸说,必须有力作用在物体上,物体才运动;没有力作用在物体上,物体就不运动。爸爸告诉他,这个结论是错误的,小明很是不解。下面的实验将为小明解除疑惑。
任务驱动一 探究阻力对物体运动的影响
1.提出问题:如果没有动力,沿水平面滑行的小车将会越来越慢,最后停下来,这时小车为什么不再保持原来的运动状态了呢
2.猜想与假设: 。
3.设计实验与制订计划:让小车从斜面上滑下,逐渐减小水平面的粗糙程度,测量小车在水平面上的运动距离,并推测小车在没有摩擦阻力的水平面上的运动情况。
4.实验器材:斜面、小车、毛巾、木板、玻璃等。
5.进行实验与收集证据:取一辆小车,使它三次从斜面上的同一高度从静止开始沿斜面运动到水平面上,如图所示,每次水平面的粗糙程度不同,第一次在毛巾表面上,第二次换成木板表面,第三次换成表面平滑的玻璃表面。比较小车每次在水平面上的运动情况。
　　实验记录:实验的结果如下表:
接触面 小车受到阻力(摩擦力)的大小 小车运动的距离
毛巾
木板
玻璃
6.分析与论证:
通过上表的信息可知,小车受到的阻力(摩擦力)越小,小车运动的距离就越 ,小车的速度减小得也越 。
注意:实验时,斜面的倾角不宜过大,且斜面与水平面间的交接处应尽量平滑,以免出现小车翻倒的情况。
7.评估:
改变水平面的粗糙程度, 实验进行归纳推理得出的结论才可靠。
8.交流与合作:
①实验中,小车为什么每次都从斜面的同一位置开始自由下滑
②在探究“阻力对物体运动的影响”的过程中,一共做了三次实验,让小车分别滑过毛巾、木板和玻璃的表面,这是为什么
③实验中斜面与水平面的角度是大点好还是小点好
④实验时,如果发现把小车放在斜面顶端松手后小车不动,这时应怎么办
⑤实验中用到了哪些科学研究方法
⑥通过前面的学习,你能帮助小明消除其疑惑吗
【参考答案】
任务驱动一
2.小车最后停下来是由于受到地面阻力的作用
6.远　慢
7.多做几次
8.①答:小车每次都从斜面的同一位置开始自由下滑,是为了保证每次小车在水平面上运动时具有相同的初始速度。
②答:让小车分别滑过毛巾、木板和玻璃的表面,以便归纳出物体受到的阻力越小,速度改变越慢,也就是小车运动的距离越远的结论。实验时,必须保证其他的实验条件相同,而只改变三次滑行表面的粗糙程度,让小车从同一斜面的同一高度处由静止开始滑下的目的就是让小车进入水平面时的速度相同。
③答:若斜面坡度太大,小车下滑就会很快,在水平面上运动的距离较长,不便于比较运动的距离。
④答:适当增大斜面的坡度。
⑤ 答:该实验中,只改变水平面的粗糙程度而保持其他条件不变,运用了控制变量法;用小车在水平面上运动路程的不同,反映阻力的大小对物体运动的影响,运用了转换法;由大小不同的阻力对物体运动的影响,推测出物体不受阻力时的运动情况,运用了推理法。
⑥答:物体的运动不需要力来维持,力是物体运动状态发生改变的原因。
任务驱动二 归纳牛顿第一定律
1.由上述实验推测,如果运动的小车处在光滑的水平面上,小车的速度就不会 ,将保持原来的 ,沿原来的方向 ,即做 。
2.一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。
【参考答案】
任务驱动二
1. 减小　速度　一直运动下去　匀速直线运动
·方法突破·
对牛顿第一定律的理解
(1)“一切”说明该定律对于所有的物体都是普遍适用的,不是特殊现象。
(2)“没有受到力的作用”是定律成立的条件,同时“没有受到力的作用”包含两层含义:一是该物体确实没有受到任何力的作用,这是一种理想化的情况。实际上,不受任何外力作
二是该物体所受的力用的物体是不存在的。是平衡力,它们的作用效果等同于不受任何力作用的效果。
(3)“总”指的是总是这样,没有例外。
(4)“或”是指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说物体如果不受力的作用,原来静止的物体仍保持静止状态,而原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。

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