资源简介

第七节　牛顿第一定律
1．物理观念：
(1)知道惯性，会解释简单的惯性现象。
(2)知道牛顿第一定律的内容。
(3)知道力是改变物体运动状态的原因，能从物理学视角认识运动与力的关系。
2．科学思维：
(1)通过类比知道惯性和惯性定律的区别与联系，理解惯性，知道生活中该如何利用或防范惯性。
(2)通过实验现象，推理总结得出牛顿第一定律，体会科学推理在科学研究中的作用。
3．科学探究：
通过探究运动和力的关系，体会科学探究的过程，能运用极限思维推理的方法得出结论。
4．科学态度与责任：
(1)通过对惯性现象的解释，认识到生活和物理的紧密联系，激发学习物理的兴趣。
(2)知道惯性是造成很多交通事故的原因，了解相关交通安全常识，树立自我保护的意识。
(3)通过对伽利略的思想实验的介绍，了解物理规律得出的过程，树立严谨的科学态度，不迷信权威，培养勇于探索的科学精神。
教学重点：能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象；通过对小车实验的分析、推理总结得出牛顿第一定律。
教学难点：利用科学推理的方法得出牛顿第一定律。
斜面、毛巾、棉布、小车、木板、多媒体课件等。
利用多媒体播放以下片段：
(1)自行车比赛中冲过终点的自行车。
(2)滑冰比赛中到达终点后的运动员。
(3)被小朋友弹出去的玻璃球。
提出问题：同学们在视频中看到的这些现象，在日常生活中常会见到，大家也一定有过这样的经历。自行车和运动员到达终点后为什么不能立即停下来？玻璃球被弹出去后为什么能继续运动很长一段距离？学习了今天的内容，同学们就会明白其中的道理。
探究点一　惯性
观察：如图所示。
提出问题：为什么纸条被抽出后，水杯仍然留在桌面上？
每四人组成小组，针对老师提出的问题，结合自己所观察到的实验现象，积极展开讨论。
学生回答后，教师总结分析实验现象：因为水杯原来是静止在水平桌面上的，当纸条被抽出去时，水杯由于惯性仍然保持原来的静止状态，所以水杯最后没有随纸条被抽出去，最终仍然静止在桌面上。
归纳总结：1.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，具有保持原来的速度做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惯性。
2．一切物体都具有惯性。惯性是物体具有的一种基本性质，在任何条件下物体都具有这种性质。
教师引导学生得出关于惯性的几点理解：
(1)惯性是物体固有的属性，一切物体都具有惯性。
(2)惯性与运动状态无关，物体不论处于怎样的运动状态，惯性总是存在的。
(3)惯性与是否受力无关，与速度大小无关。
(4)惯性不是力，不能说“受到惯性力”或“受到惯性作用”，只能说“具有惯性”或“由于惯性”。物体所具有的惯性的大小只与物体的质量有关。
观察：乘客坐在行驶的汽车上，汽车转弯时，乘客向左(或向右)倾斜；汽车急刹车时，乘客向前倾斜。
学生分析、解释看到的现象。(从研究对象→原来的运动状态→受力情况→运动状态变化情况来分析)
教师随时纠正不准确之处。
归纳总结：分析惯性现象的一般解题思路。
1．明确研究对象的初始状态。
2．判断某一物体(或物体的某一部分)改变了运动状态的原因。
3．判断另一物体(或物体的另一部分)由于惯性要保持原来所处的运动状态，从而出现了怎样的现象(或造成了何种结果)。
探究点二　牛顿第一定律
过渡提问：既然任何物体都有惯性，也就是运动的物体具有保持匀速直线运动状态的性质，那运动的汽车如果没有动力，为什么会行驶得越来越慢，最后停下来呢？汽车为什么没有保持匀速直线运动状态呢？让我们一起来探究运动和力的关系。
实验探究：探究运动和力的关系。
实验过程：如图所示，斜面与水平木板平滑连接。取一辆小车，使它三次都从斜面上的同一位置由静止释放，沿斜面运动到水平面上。每个水平面的粗糙程度不同，第一次在水平木板上铺毛巾，第二次铺棉布，第三次直接使用木板。比较小车三次在水平面上的运动情况有什么不同。
实验结果记录在表格中。
接触面 小车受到阻力的情况 小车在水平面上运动距离的远近
毛巾
棉布
木板
提出问题：为什么让小车每次都从斜面上同一位置由静止释放？
学生回答：这保证了小车每次到达水平面时都具有相同的速度。
提出问题：为什么小车在水平面上的运动速度总会减小，直到停下来？
学生回答：这是因为小车在运动过程中受到了阻力。
提出问题：分析实验现象，我们能得出哪些结论？
归纳总结：小车在水平面上所受的阻力越小，速度减小得就越慢，通过的距离也越长。可以设想，如果小车运动到光滑(阻力为0)水平面上，小车的速度就不会减小，小车将保持原来的速度、沿原来的方向匀速运动下去。
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：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。这就是牛顿第一定律，也叫作惯性定律。
理解：
(1)牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。
(2)“一切”表示这个定律具有普遍性，没有例外。“总保持”是指物体不受外力时只有保持静止或匀速直线运动两种可能，要改变这种状态，物体必须受力的作用。
(3)惯性是物体固有的属性，是一种性质；而惯性定律是一种运动规律，与惯性不同。
强调：牛顿第一定律是在实验的基础上，运用科学思维推理得出的，不是直接得出的实验结论。
引导学生阅读教材P57～P58拓展阅读的内容，多媒体演示并介绍伽利略的思想实验，总结伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持。
第七节　牛顿第一定律
一、惯性
定义：物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫作惯性。
大小：只跟物体的质量有关，质量越大，惯性越大。
注意：惯性不是力，是物体本身的一种性质；表述中不能说“惯性力”“受到惯性”，只能说“由于惯性”“具有惯性”。
二、牛顿第一定律
内容：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
理解：
1．力是改变物体运动状态的原因。
2．物体不受力或受平衡力时，处于静止或匀速直线运动状态。若物体处于静止或匀速直线运动状态，则物体不受力的作用或受平衡力作用。
学生难以理解惯性这个概念，容易误以为惯性是力，在表述惯性时也容易出错；学生在理解牛顿第一定律的时候也会感觉很难，无法理解力不是维持物体运动状态的原因，无法理解不受力的物体可以做匀速直线运动，思维很难转过来；再就是实验，在课上一定要讲清楚小车(或小球)为什么要在斜面同一高度由静止释放。

展开更多......

收起↑