资源简介

《牛顿第一定律》
牛顿第一定律是牛顿力学的基石，它纠正了自亚里士多德以来长达近两千年的的错误观点，改变了人类的自然观和世界观，对物理学的发展有重大影响。教材中介绍的伽利略的理想实验也是一种重要的思想方法，教材主要思想是引导学生体会科学家对运动学研究的发展历程。教师在教学中注要注意以下两点：一、让学生参与得出牛顿第一定律的思维过程；其二、让学生感受科学的思想方法。
知识与技能：
（1）了解科学家探索力和运动关系的过程。
（2）理解牛顿第一定律的内容及意义。
（3）理解惯性，知道质量是描述物体惯性的物理量。
（4）理解惯性和力的关系。
过程与方法：
（1）在用伽利略斜面实验研究力和运动关系的过程中，渗透理想实验这种科学研究方法。
（2）培养学生严谨的逻辑推理能力；通过学生对历史演变过程的“亲身”参与，培养他们深度分析和思考的能力；通过对生活实例的分析，培养学生理论联系实际的能力。
情感、态度与价值观：
（1）让学生感受科学探究过程的艰辛，感受科学之美和科学的精神。
（2）在学习牛顿第一定律建立的过程中，学习伽利略与牛顿等科学家的创造性思维的品质和敢于质疑、坚持真理的献身精神。
重点：牛顿第一定律及得出的历史过程
难点：对惯性及力与惯性关系的理解
小车，自制教具：气垫光盘、空气惯性演示仪等，导学案、微课、图片、视频、课件及拓展作业
一、新课引入
教师活动：展示图片、播放视频，引导学生回答问题：由四位科学家的图片→都曾研究“力与物体运动状态”的关系→提出问题：什么是力？什么是物体的运动状态。
学生活动：思考与讨论，回答问题。
1、四位科学家：认识与了解古希腊的哲学家、教育家、科学家亚里士多德、意大利的科学家伽利略、英国的科学家牛顿、法国的科学家笛卡尔在运动学上所做出的贡献。
2、力：物体对物体的相互作用；
运动状态：即物体的运动情况，用速度来描述。
二、牛顿运动定律得出的历史过程
教师活动：1、演示小车实验，引导学生观察并回答：小车相对于地面的运动状态是什么？如何改变小车的运动状态？小车在运动过程中运动状态是否改变？为什么改变？
进而使学生初步认识到“力是改变物体运动状态的原因”。
2、通过实验“小车拉木块”给出亚里士多德的观点，比较：哪种观点正确？
3、演示自制教具
“气垫光盘”，并让学生分组实验，使学生对比前后两种情况，引导学生思考并回答：前后两种情况的不同？得出什么结论？如果再合理的外推：假如…，又会是什么结论？通过实验，学生更加坚定亚里士多德的观点错误，引导学生思考：为什么同学们很快认识到的错误观点在历史上竟然维持了近两千年？
4、第一个勇于提出质疑并探索的人是伽利略，激发学生去寻找伽利略研究方法：阅读教材。在此基础上，与学生一起探索伽利略的研究思路：提出质疑→事实情景→合理外推→大胆猜想→理想实验。
5、在有了伽利略正确结论的基础上，引发学生思考：在此过程中，你学习到了哪些精神或方法？
6、总结升华前人正确结论，得到牛顿第一定律。
三、牛顿第一定律
教师活动：
1、理解牛顿第一定律的内容、引申含义，知道牛顿第一定律不能用实验直接验证，是思维逻辑的产物，知道牛顿第一定律在应用时“不受力”理解为“所受合力为零”。
2、细致分析牛顿第一定律，两部分理解：惯性、力是改变物体运动状态的原因。
3、精细分析惯性的定义，配合演示实验帮助学生理解惯性，在分析中得出质量是惯性大小唯一的量度，并引导学生设计实验证明惯性与质量有关（此处演示实验：铁球与塑料球），在此过程中使学生认识到对质量的重新定义（与初中质量的概念对比）。
4、举出生活中利用惯性的例子，通过视频了解到惯性也有危害，知道安全气囊的作用。
四、课堂小结
1、总结本节课学习的内容：牛顿第一定律的得出过程→牛顿第一定律→惯性与质量、力、运动状态的改变。
2、用牛顿第一定律分析运动状态的改变与哪些因素有关，并结合公式，引发学生思考加速度a与力和质量的关系，为下节课的学习做铺垫。
五、板书设计
一、牛顿第一定律的得出过程
亚里士多德→伽利略→笛卡尔→牛顿
二、牛顿第一定律
1、内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非有外力迫使它改变这种状态。
2、惯性：质量是惯性大小的唯一量度
略
教材分析
教学目标
教学重难点
课前准备
教学过程
教学反思(共15张PPT)
第四章
·
牛顿运动定律
1
牛顿第一定律
学
习
目
标
1.知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法．
2．理解牛顿第一定律的内容及意义．
3．理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持
4．理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度．
亚里士多德
伽利略
笛卡尔
牛顿
力是改变物体运动状态的原因。
力是维持物体运动状态的原因。
亚里士多德
哪种说法正确？
伽利略
力不是维持物体运动状态的原因。
提出质疑
事实情景
理想实验
合理外推
大胆猜想
法国科学家
笛卡尔
如果没有外力，运动的物体将保持这个
速度做匀速直线运动。
牛顿
1.内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
惯性
力是改变物体运动状态的原因
2.引申：不受外力时，物体做静止或匀速直线运动。
所受合力为零
3.惯性：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。
物体的固有属性
4.决定惯性大小的唯一因素就是质量。
惯性的利用与危害
牛顿第一定律得出的漫长过程
惯性与质量、力、运动状态的改变
课堂小结
牛顿第一定律
惯性与质量、力、运动状态的改变
自学教材“科学漫步”理解牛顿第一定律的第三层含义。
提出问题，引起争议
创立方法，引导方向
补充完善，深化认识
系统总结，明确内涵
力是维持物体运动状态的原因
理想实验，力不是维持物体运动状态的原因
没有力，运动物体将一直做匀速直线运动
牛顿第一定律，力和惯性的科学概念，奠定科学基础《牛顿第一定律》同步练习
1、伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后辅垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是(
)
A.如图斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态
C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
某人用力推一下小车，小车就运动起来，但最终会停下来，说明（
）
A.力是维持小车运动的原因。
B.小车停下来是因为受推力的作用的结果。
C.撤去推力后小车前进时共受四个力。
D.撤去推力后，小车前进时受到的合外力方向与小车的运动方向相反。
3、以下各说法中正确的是(
)
A.牛顿第一定律可以直接用实验验证
B.不受外力作用时，运动的物体会停下来。
C.牛顿第一定律否定了伽利略的观点。
D.物体运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用。
4、下列说法正确的是(
)
A.力是使物体惯性改变的原因。
B.静止的火车启动时速度变化缓慢，是因为物体静止时惯性大。
C.乒乓球可快速被抽杀，是因为乒乓球的惯性小。
D.为了防止机器运转时振动，采用地脚螺钉固定在地面上，是为了增大机器惯性。
5、火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为(
)
A.人跳起后，车厢内空气给他一向前的力，带着他随同火车一起向前运动。
B.人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动。
C.人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必是偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已。
D.人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终有相同的速度。6、如图所示，在一辆表面光滑足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1＞m2)，两小球原来随车一起运动．当车突然停止时，如不考虑其他阻力，则两个小球(　　)
A．一定相碰　　B．一定不相碰
C．不一定相碰
D．无法确定
7、“严禁超载，严禁超速，严禁疲劳驾驶”是预防车祸的有效方法，下列说法正确的是(　　)
A．汽车超速会增大汽车的惯性
B．汽车超速会减小汽车的刹车距离
C．疲劳驾驶会缩短司机的反应时间
D．汽车超载会增大汽车的惯性
8、(多选)关于牛顿第一定律，下面说法中正确的是(　　)
A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律
B．牛顿第一定律就是惯性
C．不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性
D．运动的物体状态发生变化时，物体必定受到外力的作用
9、(多选)如图所示，一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M与N，它们只能在图示平面内摆动，某一瞬时出现图示情景，由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是(　　)
A．车厢做匀速直线运动，M在摆动，N静止
B．车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也摆动
C．车厢做匀速直线运动，M静止，N在摆动
D．车厢做匀加速直线运动，M静止，N也静止
10、牛顿第一定律表明，力是物体______发生变化的原因;该定律引出的一个重要概念是________.
11、找两个相同的瓶子，内盛清水，用细绳分别系一铁球、一泡沫塑料球置于水中，使铁球悬挂、塑料球悬浮，如图甲所示．
　　
当瓶子突然向右运动时(有向右的加速度)，观察比较两个球的运动状态．你看到的现象也许会让你惊讶，小铁球的情况正如你所想的一样，相对瓶子向左运动，但塑料球却相对瓶子向右运动，如图乙所示．为什么会这样呢？
答案与解析
1、【答案】A
【解析】本题的四个选项说法都正确，但题目中要求实验能说明的问题，故只能选A
2、【答案】D
【解析】小车运动过程中，虽然撤去了推力但还会受到摩擦力，一共受三个力，合力方向与运动方向相反。
3、【答案】D
【解析】牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实分析的产物，不可能用实验直接验证；不受外力的物体或合外力为零的物体，处于静止或匀速状态；牛顿第一定律是在伽利略等科学家对运动的研究基础上提出的，要使物体运动状态发生变化，物体必受到力的作用。
4、【答案】C
【解析】惯性是物体本身属性，质量是惯性的唯一量度与其他因素无关。
5、【答案】D
【解析】物体具有惯性，在水平方向始终与火车与相同速度
6、【答案】　B
【解析】　因小车表面光滑，因此球在水平方向上没有受到外力作用．原来两球与小车有相同速度，当车突然停止时，由于惯性，两小球的速度不变，所以不会相碰．
7、【答案】　D
【解析】　“严禁超速”是为了在紧急情况下减小制动时间，由于汽车的质量不变，所以汽车的惯性仍不变，故A错误；“严禁超载”是禁止质量变大，是为了减小汽车的惯牲，故B错误；疲劳驾驶会增加司机的反应时间，故C错误；汽车超载，质量变大，从而使汽车的惯性增加，故D正确．
8、【答案】　ACD
【解析】　牛顿第一定律又叫惯性定律，但不能说惯性定律就是惯性．惯性是指一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，它是物体的固有性质，惯性大小仅由物体的质量决定，与物体是否受力及物体的运动状态无关．而惯性定律指物体在不受外力作用(合外力为零)的条件下所遵守的运动规律，它指出了力是改变物体运动状态的原因，而不是产生或维持物体运动的原因．总之，惯性和惯性定律是两个不同的概念，但惯性定律揭示出物体具有惯性．故选A、C、D.
9、【答案】
AB
【解析】由牛顿第一定律知，当车厢做匀速直线运动时，相对于车厢静止的小球，其悬线应在竖直方向上，故M球一定不能在图示情况下相对于车厢静止，说明M正在摆动；而N既有可能相对于车厢静止，也有可能相对于车厢摆动恰好到达图示位置，故A、B正确，C错误．当车厢做匀加速直线运动时，物体的运动状态改变，合外力一定不等于零，故不会出现N球悬线竖直且相对车厢静止的情况，D错误．
10、【答案】
运动状态
惯性
11、【答案】
【解析】因为相同体积的水的质量与球的质量不相同，质量越大，运动状态越难以改变，故铁球运动状态的改变比瓶子(及瓶子中的水)慢，所以铁球会相对瓶子向左偏，而塑料球运动状态的改变比瓶子(及瓶子中的水)快，所以塑料球会相对瓶子向右偏．
选择题
填空题
实验探究题
选择题
填空题
实验探究题

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