2023年人教版初中物理八下8.1 牛顿第一定律 教案

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．实验探究阻力对物体运动的影响，理解力不是维持物体运动的原因。
【教学重难点】
重点：牛顿第一定律内容的理解。
难点：伽利略的理想实验法的实质，运动和力的关系。
【教学方法】
讲述法、实验法、自主探究法。
【教学过程】
一、新课导入：
“神舟九号”飞船航天员在太空舱中游走穿梭，就像鱼儿在水中游泳一样。太空舱中的情景在教室内为何无法重现？原来太空是一个几乎不受力的环境，在这样的环境中，一切物体都可以随拿随放，而在地球上，一切物体都受重力，把物体拿到空中静止释放后，物体并不能静止在原处，而是要落下来。看来，力和运动是有关系的。这节课，就让我们一起来探究力和运动之间有着怎样的关系吧！
二、新课讲授：
(一)阻力对物体运动的影响
教师引导学生思考：运动的物体为什么会停下来？运动要靠力来维持吗？
学生以小组为单位，讨论交流，提出各种想法。
教师课件展示：
1．亚里士多德的观点：力是维持物体运动状态的原因，一切运动物体终将归于静止。
2．伽利略的观点：物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力。
学生认真体会伽利略的观点和自身生活体验的不同。
教师利用课件展示：伽利略的理想斜面实验。
教师点拨：伽利略构想的理想实验以可靠的事实为基础，把实验与逻辑推理有机地结合在一起。这种科学探究的方法有力地推动了科学的发展。
教师提出问题：通过视频可以看出，运动的物体之所以会停下来是因为受到了阻力的作用，阻力对运动的物体有什么影响呢？
学生分组实验：阻力对物体运动的影响。
以小组为单位设计可行的实验方案：
(1)实验中应该采用什么物理方法？
(2)如何改变钢球受到的阻力大小？
(3)如何保证钢球运动到水平面时的速度相同？
进行实验：在水平桌面上铺粗糙程度不同的物体(毛巾、粗布条、平滑的木板)，让钢球自斜面顶端从静止开始滑下。观察钢球从同一高度滑下后，在不同表面运动的距离。
教师巡回指导，及时解决学生在实验中出现的问题。
收集数据：用刻度尺测量出钢球的运动距离，填入表格。
表面状况 阻力的大小程度 钢球运动的距离
毛巾
粗布条
平滑的木板
师生共同归纳总结：
1．运动的物体所受的阻力越小，向前运动的距离越大。
2．如果运动的物体不受阻力它将一直做匀速直线运动。
(设计意图：培养学生合作探究能力和动手实验能力。)
【对点训练】
根据伽利略的理想斜面实验可知，下列说法正确的是(　　)
A．物体运动必须有力的作用
B．物体静止必须没有力的作用
C．物体不受外力作用时，一定处于静止状态
D．运动的物体不受外力作用时，可以永远地运动下去
【答案】D
(二)牛顿第一定律
学生自主阅读课本P17的内容，学习牛顿第一定律的知识。
教师引导学生阅读牛顿第一定律的内容，它包括几层意思？有哪些发现？学生分析、交流讨论，对牛顿第一定律进一步分析理解：
1．内容：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。
2．适用范围：一切物体；条件：不受力。
3．运动规律：总保持匀速直线运动状态或静止状态。
教师指导：现实生活中不受力的物体是不存在的。若物体所受力很小可近似为不受力。尽管没有用实验加以证明，但已经用大量的事实和间接实验进行验证了。
教师简介历史上牛顿第一定律的发现过程。
师生一起总结，得出力与运动的关系：没有力的作用，物体仍可以运动(匀速直线运动)，运动不需要力来维持。力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。
(三)惯性
演示实验：
为什么钢球没有随卡片飞出？
教师利用多媒体播放急刹车时的视频。
急刹车时，人为什么会向前倾倒？
学生认真观察实验和观看视频思考并讨论原因。
教师引导点拨得出惯性的定义。
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来运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。所以牛顿第一定律也叫惯性定律。
教师提问：地球上的物体有惯性，太空中的物体有惯性吗？固体有惯性，液体和气体有惯性吗？人行走时有惯性，静止时有惯性吗？
学生阅读教材，回答并总结：一切物体在任何时候都有惯性，惯性是物体的固有属性。
教师强调：惯性是物体固有的一种属性，它不是力。惯性是每个物体都有的，只有大小没有方向，所以把惯性说成“惯性力”或“受惯性作用”都是错误的。
教师讲解：物体在运动状态变化过程中由于惯性而表现出来的现象称为惯性现象。生活中，我们经常遇到哪些惯性现象呢？
学生思考后举例：汽车突然启动时，车上乘客向后倾倒；斧子的手柄松了，用手柄的下端撞击石头或树墩。
教师：能否就上面列举的惯性现象进行解释？
学生：汽车突然启动时，车上乘客的脚已随车向前运动，而身体的上部由于惯性还要保持静止状态，这时乘客就要向后倒；用手柄的下端撞击石头或树墩时，手柄突然停止，而斧头由于惯性会继续向下运动，这样斧头就会牢牢地套在手柄上了。
(二)惯性的利用和防止
教师利用课件展示：惯性的利用。
惯性的利用：生活中我们经常利用惯性为我们服务，你了解的现象有哪些呢？
学生列举自己了解的实例并加以分析。
惯性的防止：凡事有利就有弊，惯性为我们服务的同时，也给我们带来了很多弊端，请同学们阅读“科学世界：汽车安全带和安全气囊”。
三、课堂练习：
1．下列说法中正确的是(　　)
A．牛顿第一定律反映了物体不受力时物体的运动规律
B．物体运动状态保持不变是由于不受力作用
C．在水平面上滑动的木块最终停下来是由于没有力维持它运动
D．物体运动状态变化时，物体必定受到力的作用
2．在研究牛顿第一定律的实验中，记录数据如下，则下列说法不正确的是(　　)
接触面 毛巾 棉布 木板
小车移动的距离 s/cm 18.3 26.8 98.2
A．三次实验让小车从斜面的同一高度滑下
B．在木板表面小车速度减小得最慢
C．实验表明，力是使物体运动的原因
D．实验中运用了逐渐逼近法
3．如图所示，一个小球在一段光滑弧形斜槽AB上运动，当小球从A运动到B时，小球所受的全部外力突然消失，那么小球将(　　)
A．做匀速直线运动
B．立即停止运动
C．运动越来越慢
D．运动越来越快
【答案】1.D　2.C　3.A
4．对以下现象的解释正确的是(　　)
A．小车在恒力作用下做匀速直线运动，说明力是维持物体运动的原因
B．公共汽车紧急刹车时，乘客会向前倾倒，这是由于乘客受到向前的惯性力
C．竖直上抛的物体，脱手后仍向上运动是由于物体具有惯性
D．桌面上运动的小球最终会停下来，是因为小球具有的惯性消失了
5．火车在长直水平轨道上匀速行驶，车厢内有一人向上跳起，发现仍落到原处，因为(　　)
A．从人跳起到落地，在水平方向上人和车始终具有相同的速度
B．人跳起瞬间，车厢内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，车继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已
D．人跳起后，车厢内的空气给他一向前的力，带着他同火车一起向前运动
6．下列各场景中，属于需要防止惯性带来的危害的是(　　)
A．跳远时，助跑能使运动员跳得更远
B．离垃圾箱一段距离扔果核，果核也能飞进垃圾箱
C．拍打刚晒过的被子，灰尘脱落
D．汽车在行驶时要保持一定的车距
【答案】4.C　5.A　6.D
四、课堂小结：
1．力和运动的关系。
2．牛顿第一定律。
3．什么叫惯性？惯性跟什么因素有关？
4．惯性的利用和防止。
五、作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
第1节　牛顿第一定律
一、阻力对物体运动的影响
1．阻力是物体停止运动的原因
2．运动不需要力来维持
二、牛顿第一定律
1．内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态
2．对象：一切物体
3．没有受到力的作用
(1)原来静止的物体仍然静止
(2)原来运动的物体保持匀速直线运动
三、惯性
1．定义
2．惯性和力是两个完全不同的概念
四、惯性的利用和防止
惯性既有对我们有利的一面，也有对我们不利的一面
【课后反思】
学生认为物体的运动是由于受到力的作用的结果，这是从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念。为了使学生摆脱这种错误观念，学生通过本节课的学习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，揭示力与运动的关系，进而较好地完成本节课的实验。
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