初中物理人教版八下8.1牛顿第一定律教案
文档属性
| 名称 | 初中物理人教版八下8.1牛顿第一定律教案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 664.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-01-08 19:07:25 | ||
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文档简介
8.1牛顿第一定律
【学习目标】
1．知道牛顿第一定律的内容。
2．知道物体的惯性。
3．实验探究阻力对物体运动的影响。
4．通过活动体验，一切物体都有惯性。
5．通过伽利略的理想实验，对学生进行严谨的科学态度教育。
【教学重难点】
重点：通过对小车实验的分析、推理得出牛顿第一定律，解释日常生活中简单的惯性现象。
难点：明确“力是维持物体运动的原因”的观点是错误的，正确解释惯性现象。
【教学方法】
启发诱导法、实验探究法、讨论法、观察对比法。
【教学过程】
新课导入：
通过辩论会，激发学生的学习兴趣，进而引入新课。
正方：
玩滑板车时，人不蹬地，车最终会停下来。说明物体运动需要力来维持。
反方：
滑板车滑行时，人没有蹬地，车还继续前进。说明物体运动不需要力来维持。车停下来是因为受到阻力的作用。
你认为谁对？
新课讲授：
探究点一、阻力对物体运动的影响
活动1：思考与讨论：自古以来，就有很多人认为：物体的运动需要力来维持。
伽利略认为：物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以停下来，是因为受到了阻力的作用。
到底哪个说法正确呢？
活动2：实验探究：阻力对物体运动的影响
实验设计目的：探究物体的运动是否需要力维持。
实验设计思路：以小车为例，尽量减小力对小车运动的影响，看小车运动的情况。（怎样使小车运动更远？）
相同条件：相同的小车、小车开始运动速度相同
（同一斜面、从同一高度静止开始下滑）
不同条件：表面不同即阻力不同
实验器材：木板、小车、棉布、毛巾、斜面
实验方法：控制变量法、理想实验法
活动3：动画演示：
实验记录：
实验次数 表面材料 阻力大小 滑行距离
1 毛巾 最大 最短
2 棉布 较大 较长
3 木板 较小 长
推理 光滑表面 阻力为零 无限长
实验分析：
提出问题让学生讨论：
(1)三次实验，小车最终都静止，为什么？
(2)三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？
(3)小车运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？
(4)若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？
(5)根据上面的实验及推理，还可以推理出什么结论？
(6)推理：小车在光滑的(阻力为零)表面，将会怎样运动？
实验结论：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。如果受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去，即做匀速运动。
探究点二、牛顿第一定律
活动1：进一步推测：伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：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。
牛顿总结伽利略等人的研究成果概括出的物理规律：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。这就是著名的牛顿第一定律（Newton first law）
活动2： 老师讲解：牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理而概括出来的。我们周围的物体，都要受到力的作用，因此不可能用实验来直接验证这一定律。但是，从该定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律已成为公认的物理学基本定律之一。
牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。
如果物体运动状态发生了改变，则物体一定受到了力的作用。
探究点三、惯性
活动1：老师讲解：从牛顿第一定律可以知道，如果物体不受力的作用，原来静止的物体将一直保持静止状态；原来运动的物体将保持其速度一直运动下去。一切物体都有保持原有静止状态或匀速直线运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性（inertia）。
牛顿第一定律也叫惯性定律。
活动2：老师讲解相关注意知识点：
惯性是物体本身的一种属性，一切物体都有惯性，即无论物体是静止还是运动，无论物体是受力还是不受力，在任何时候、任何状态下都具有惯性。
惯性不是力，惯性没有方向。物体只是保持之前的运动状态。在解答问题时，只能说“由于惯性”、“具有惯性”。而不能说“受到惯性”、“由于惯性的作用”、“克服惯性”等，否则就将惯性和作用混为一谈。
所有的物体都有惯性，但不同物体的惯性大小是不同的，物体的惯性只与物体的质量有关，物体的质量越大，惯性越大；物体的质量越小，惯性越小，质量是物体惯性的量度。
活动3：想想议议1：拨动簧片，把小球与支座之间的金属片弹出时，小球并没有随金属片飞出。你能说说发生这一现象的原因吗？
金属片被弹出时，上面的金属球由于惯性要保持原来的静止状态，所以不会随金属片飞出。
活动4：想想议议2：
行驶中的汽车突然刹车时，乘客身体会前倾；汽车突然开动时，乘客身体会向后仰。想想看，身体向前倾、向后仰的原因是什么？
汽车突然刹车时，乘客的脚已随车停止运动，而身体的上部要保持原来的运动状态，因此身体会前倾。同样的道理，当汽车突然开动时，乘客的脚已随车开始运动，而身体的上部要保持原来的静止状态，因此身体会向后仰。
活动5：生活中，人们常常利用物体的惯性。
例如，跳远运动员快速助跑后，飞身一跃，利用自身的惯性，在空中继续前进，以提高成绩；
锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上。这是因为锤柄突然停止时，锤头由于惯性会继续向下运动，这样锤头就会牢牢地套在锤柄上了。
惯性有时也给人们带来危害，需要防范。
例如，交通工具必须配备刹车系统，以免造成危险。
课堂练习：
1．关于力和运动的关系，下列说法正确的是
A．物体受到了力的作用，运动状态一定改变
B．没有力的作用，运动的物体会慢慢停下来
C．物体运动状态改变，一定受到力的作用
D．物体在平衡力作用下，一定处于匀速直线运动状态
【答案】C
【解析】．物体在平衡力的作用下，可能静止，也可能做匀速直线运动，但运动状态不变。故错误；
．没有力的作用，原来静止的物体保持静止；原来运动的物体做匀速直线运动。故错误；
．力是改变物体运动状态的原因，物体运动方向的改变，则一定受到力的作用，故正确。
故选：。
2．下列有关牛顿第一定律的说法，正确的是
A．它是在大量经验事实的基础上推理概括出来的
B．它是由大量实验直接证明出来的
C．它是由牛顿凭空想象出来的
D．它揭示了物体运动需要力来维持
【答案】A
【解析】．牛顿第一定律是牛顿概括了伽利略等人的研究成果，在大量经验事实的基础上，通过推理而抽象概括得出的，运用的是科学推理法。不能用实验来直接证明，这主要是因为我们周围没有不受力的物体，故正确，错误；
．牛顿第一定律揭示了物体运动不需要力来维持，故错误；
故选：。
3．下列情景中，物体的运动状态没有发生改变的是
A．篮球出手后坠入篮筐 B．汽车在平直公路上匀速行驶
C．嫦娥一号绕月飞行 D．火箭加速升空
【答案】B
【解析】．篮球出手后坠入篮筐，篮球的运动方向和运动快慢都发生改变，运动状态发生改变，故不符合题意；
．汽车在平直公路上匀速行驶，速度的大小和方向都不变化，所以运动状态不改变，故符合题意；
．嫦娥一号绕月飞行，运动方向发生改变，运动状态发生改变，故不符合题意；
．火箭加速升空，运动速度不断增大，运动状态发生改变，故不符合题意。
故选：。
4．下列事例中不属于惯性现象的是
A．晾晒衣物时，用手拍打衣服或棉被上除尘
B．骑自行车时，为了减速捏车闸
C．锤头松了，将锤柄在地面上撞击几下
D．乘公交车上学，汽车刹车时，人往前倒
【答案】B
【解析】．灰尘静止在衣服里，用手拍身上衣服，衣服运动，灰尘由于惯性要保持原来的运动状态，可以去掉灰尘，是利用惯性的例子，故错误；
．自行车刹车时捏紧车闸，在接触面粗糙程度一定时，增大刹车皮跟钢圈间的压力来增大摩擦的，不是利用惯性的例子，故正确；
．锤头松了，锤头和锤柄一起向下运动，当把锤柄的一端在地面上撞击时，锤柄静止，锤头由于惯性还要保持原来的运动状态，紧紧的套在锤柄上，是利用惯性的例子，故错误；
．汽车刹车时汽车停止，人的下部随车停止，上部由于惯性要保持原来的运动状态，所以向前倒，这是惯性给人类带来的危害，故错误。
故选：。
5．下列关于探究“阻力对物体运动的影响”实验叙述正确的是
A．实验中，小车在平面上逐渐减速的原因是受到惯性变小
B．根据实验现象可以直接得出牛顿第一定律
C．实验表明，小车受到的摩擦力越小，运动的距离就越小
D．实验中小车总会停下来，说明力能改变物体的运动状态
【答案】D
【解析】．实验中，小车在平面上逐渐减速是受到阻力的作用，故错误；
．接触面越光滑，小车受到的阻力越小，运动的距离就越远，小车的速度减小得越慢；由此推理得出：假如小车受到的阻力为零，小车将做匀速直线运动，即牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理概括出来的，不是通过实验直接得出的，故、错误；
．实验中运动的小车受到摩擦力的作用会停下来，说明力能改变物体的运动状态，故正确。
故选：。
课堂小结：
本节课我们主要学习了以下几个问题：
1．历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究。
2．伽利略得到力和运动关系的研究方法。
3．牛顿第一定律的内容。
4．惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法。
作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
8.1牛顿第一定律
1．力与运动探讨：
力是维持物体运动的原因吗？
2．回顾历史：
回顾历史上几位科学家的观点
3．牛顿第一定律：
一切物体总保持匀速运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
4．惯性：
惯性是物体的固有属性，且惯性大小只和质量有关。
【课后反思】
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。
牛顿
【学习目标】
1．知道牛顿第一定律的内容。
2．知道物体的惯性。
3．实验探究阻力对物体运动的影响。
4．通过活动体验，一切物体都有惯性。
5．通过伽利略的理想实验，对学生进行严谨的科学态度教育。
【教学重难点】
重点：通过对小车实验的分析、推理得出牛顿第一定律，解释日常生活中简单的惯性现象。
难点：明确“力是维持物体运动的原因”的观点是错误的，正确解释惯性现象。
【教学方法】
启发诱导法、实验探究法、讨论法、观察对比法。
【教学过程】
新课导入：
通过辩论会，激发学生的学习兴趣，进而引入新课。
正方：
玩滑板车时，人不蹬地，车最终会停下来。说明物体运动需要力来维持。
反方：
滑板车滑行时，人没有蹬地，车还继续前进。说明物体运动不需要力来维持。车停下来是因为受到阻力的作用。
你认为谁对？
新课讲授：
探究点一、阻力对物体运动的影响
活动1：思考与讨论：自古以来，就有很多人认为：物体的运动需要力来维持。
伽利略认为：物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以停下来，是因为受到了阻力的作用。
到底哪个说法正确呢？
活动2：实验探究：阻力对物体运动的影响
实验设计目的：探究物体的运动是否需要力维持。
实验设计思路：以小车为例，尽量减小力对小车运动的影响，看小车运动的情况。（怎样使小车运动更远？）
相同条件：相同的小车、小车开始运动速度相同
（同一斜面、从同一高度静止开始下滑）
不同条件：表面不同即阻力不同
实验器材：木板、小车、棉布、毛巾、斜面
实验方法：控制变量法、理想实验法
活动3：动画演示：
实验记录：
实验次数 表面材料 阻力大小 滑行距离
1 毛巾 最大 最短
2 棉布 较大 较长
3 木板 较小 长
推理 光滑表面 阻力为零 无限长
实验分析：
提出问题让学生讨论：
(1)三次实验，小车最终都静止，为什么？
(2)三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？
(3)小车运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？
(4)若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？
(5)根据上面的实验及推理，还可以推理出什么结论？
(6)推理：小车在光滑的(阻力为零)表面，将会怎样运动？
实验结论：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。如果受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去，即做匀速运动。
探究点二、牛顿第一定律
活动1：进一步推测：伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：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。
牛顿总结伽利略等人的研究成果概括出的物理规律：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。这就是著名的牛顿第一定律（Newton first law）
活动2： 老师讲解：牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理而概括出来的。我们周围的物体，都要受到力的作用，因此不可能用实验来直接验证这一定律。但是，从该定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律已成为公认的物理学基本定律之一。
牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。
如果物体运动状态发生了改变，则物体一定受到了力的作用。
探究点三、惯性
活动1：老师讲解：从牛顿第一定律可以知道，如果物体不受力的作用，原来静止的物体将一直保持静止状态；原来运动的物体将保持其速度一直运动下去。一切物体都有保持原有静止状态或匀速直线运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性（inertia）。
牛顿第一定律也叫惯性定律。
活动2：老师讲解相关注意知识点：
惯性是物体本身的一种属性，一切物体都有惯性，即无论物体是静止还是运动，无论物体是受力还是不受力，在任何时候、任何状态下都具有惯性。
惯性不是力，惯性没有方向。物体只是保持之前的运动状态。在解答问题时，只能说“由于惯性”、“具有惯性”。而不能说“受到惯性”、“由于惯性的作用”、“克服惯性”等，否则就将惯性和作用混为一谈。
所有的物体都有惯性，但不同物体的惯性大小是不同的，物体的惯性只与物体的质量有关，物体的质量越大，惯性越大；物体的质量越小，惯性越小，质量是物体惯性的量度。
活动3：想想议议1：拨动簧片，把小球与支座之间的金属片弹出时，小球并没有随金属片飞出。你能说说发生这一现象的原因吗？
金属片被弹出时，上面的金属球由于惯性要保持原来的静止状态，所以不会随金属片飞出。
活动4：想想议议2：
行驶中的汽车突然刹车时，乘客身体会前倾；汽车突然开动时，乘客身体会向后仰。想想看，身体向前倾、向后仰的原因是什么？
汽车突然刹车时，乘客的脚已随车停止运动，而身体的上部要保持原来的运动状态，因此身体会前倾。同样的道理，当汽车突然开动时，乘客的脚已随车开始运动，而身体的上部要保持原来的静止状态，因此身体会向后仰。
活动5：生活中，人们常常利用物体的惯性。
例如，跳远运动员快速助跑后，飞身一跃，利用自身的惯性，在空中继续前进，以提高成绩；
锤子的锤头变松了，人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上。这是因为锤柄突然停止时，锤头由于惯性会继续向下运动，这样锤头就会牢牢地套在锤柄上了。
惯性有时也给人们带来危害，需要防范。
例如，交通工具必须配备刹车系统，以免造成危险。
课堂练习：
1．关于力和运动的关系，下列说法正确的是
A．物体受到了力的作用，运动状态一定改变
B．没有力的作用，运动的物体会慢慢停下来
C．物体运动状态改变，一定受到力的作用
D．物体在平衡力作用下，一定处于匀速直线运动状态
【答案】C
【解析】．物体在平衡力的作用下，可能静止，也可能做匀速直线运动，但运动状态不变。故错误；
．没有力的作用，原来静止的物体保持静止；原来运动的物体做匀速直线运动。故错误；
．力是改变物体运动状态的原因，物体运动方向的改变，则一定受到力的作用，故正确。
故选：。
2．下列有关牛顿第一定律的说法，正确的是
A．它是在大量经验事实的基础上推理概括出来的
B．它是由大量实验直接证明出来的
C．它是由牛顿凭空想象出来的
D．它揭示了物体运动需要力来维持
【答案】A
【解析】．牛顿第一定律是牛顿概括了伽利略等人的研究成果，在大量经验事实的基础上，通过推理而抽象概括得出的，运用的是科学推理法。不能用实验来直接证明，这主要是因为我们周围没有不受力的物体，故正确，错误；
．牛顿第一定律揭示了物体运动不需要力来维持，故错误；
故选：。
3．下列情景中，物体的运动状态没有发生改变的是
A．篮球出手后坠入篮筐 B．汽车在平直公路上匀速行驶
C．嫦娥一号绕月飞行 D．火箭加速升空
【答案】B
【解析】．篮球出手后坠入篮筐，篮球的运动方向和运动快慢都发生改变，运动状态发生改变，故不符合题意；
．汽车在平直公路上匀速行驶，速度的大小和方向都不变化，所以运动状态不改变，故符合题意；
．嫦娥一号绕月飞行，运动方向发生改变，运动状态发生改变，故不符合题意；
．火箭加速升空，运动速度不断增大，运动状态发生改变，故不符合题意。
故选：。
4．下列事例中不属于惯性现象的是
A．晾晒衣物时，用手拍打衣服或棉被上除尘
B．骑自行车时，为了减速捏车闸
C．锤头松了，将锤柄在地面上撞击几下
D．乘公交车上学，汽车刹车时，人往前倒
【答案】B
【解析】．灰尘静止在衣服里，用手拍身上衣服，衣服运动，灰尘由于惯性要保持原来的运动状态，可以去掉灰尘，是利用惯性的例子，故错误；
．自行车刹车时捏紧车闸，在接触面粗糙程度一定时，增大刹车皮跟钢圈间的压力来增大摩擦的，不是利用惯性的例子，故正确；
．锤头松了，锤头和锤柄一起向下运动，当把锤柄的一端在地面上撞击时，锤柄静止，锤头由于惯性还要保持原来的运动状态，紧紧的套在锤柄上，是利用惯性的例子，故错误；
．汽车刹车时汽车停止，人的下部随车停止，上部由于惯性要保持原来的运动状态，所以向前倒，这是惯性给人类带来的危害，故错误。
故选：。
5．下列关于探究“阻力对物体运动的影响”实验叙述正确的是
A．实验中，小车在平面上逐渐减速的原因是受到惯性变小
B．根据实验现象可以直接得出牛顿第一定律
C．实验表明，小车受到的摩擦力越小，运动的距离就越小
D．实验中小车总会停下来，说明力能改变物体的运动状态
【答案】D
【解析】．实验中，小车在平面上逐渐减速是受到阻力的作用，故错误；
．接触面越光滑，小车受到的阻力越小，运动的距离就越远，小车的速度减小得越慢；由此推理得出：假如小车受到的阻力为零，小车将做匀速直线运动，即牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理概括出来的，不是通过实验直接得出的，故、错误；
．实验中运动的小车受到摩擦力的作用会停下来，说明力能改变物体的运动状态，故正确。
故选：。
课堂小结：
本节课我们主要学习了以下几个问题：
1．历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究。
2．伽利略得到力和运动关系的研究方法。
3．牛顿第一定律的内容。
4．惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法。
作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
8.1牛顿第一定律
1．力与运动探讨：
力是维持物体运动的原因吗？
2．回顾历史：
回顾历史上几位科学家的观点
3．牛顿第一定律：
一切物体总保持匀速运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
4．惯性：
惯性是物体的固有属性，且惯性大小只和质量有关。
【课后反思】
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。
牛顿