第1节 牛顿第一定律
1.认识牛顿第一定律.
2.认识一切物体都具有惯性,能用物体的惯性解释生活和自然中的有关现象.
【教学重点】
探究阻力对物体运动的影响
【教学难点】
建立牛顿第一定律的科学推理过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课(5分钟) 图片展示:滑板车、列车等运动的物体,停止施加动力,还会继续运动吗 为什么最终要停下来 教师简介古人对这样的问题的认识,亚里士多德认为:如果要使物体持续运动,就必须对它施加力的作用.伽利略则认为:物体的运动并不需要力来维持,运动之所以会停止下来,是因为受到摩擦阻力.同学们同意谁的观点 学生针对问题积极思考讨论,并说出自己的观点. 从生活中的实例引出两种对立的观点,激发学生的学习兴趣.
新课教学(30分钟) 一、阻力对物体运动的影响1.提出问题:阻力对物体的运动有什么影响,如果物体不受阻力会怎么样 2.制订计划与设计实验引导学生思考:实验中要控制哪些条件保持不变 要改变哪些条件 要注意观察什么 设计实验记录表.3.进行实验:让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,逐渐减小水平面的粗糙程度,测量小车的运动距离.接触面小车受到阻力(填“大”“较大”或“最小”)小车运动的距离(填“短”“较长”或“最长”)毛巾棉布木板4.分析与论证:对数据比较分析能得到什么结论 学生通过交流讨论,明确要研究阻力大小与物体运动的路程的关系,应该用控制变量的思想去设计实验.要让小车一开始进入水平面的速度相同.为此,要让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下.然后动手做实验,并在表格中填好数据.实验结果表明:小车受到的阻力越小,它运动的距离越远. 让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识.
续表
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
新课教学(30分钟) 二、牛顿第一定律根据上面的实验结果思考:小车在比木板更光滑的水平面上运动时,能比在木板上前进更远吗 设想一下,如果小车运动时不受任何阻力,小车会永远运动下去吗 由于有前三次实验做基础,这种无限光滑的平面虽然没有,但是我们也有充分的理由认为小车将永远运动下去.这就是历史上伽利略所做过的实验和通过实验得到的结论.法国的科学家笛卡儿进一步补充了伽利略得出的结论,使人们的认识又深化了一步.笛卡儿认为,物体不受外力时,除了速度的大小不会改变,永远运动下去,也不会改变运动的方向.最后,英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果,建立了力和运动的关系的一条规律——牛顿第一定律.怎样准确理解牛顿第一定律 指出:牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的,但是它又有深厚的实验基础.它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的,由这个定律进一步得出的一切科学推论都经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定律早已成为大家公认的力学基本定律之一. 在实验的基础上,让学生充分发挥想象力,积极思考:小车运动时不受任何阻力,小车会永远运动下去.学生交流讨论明确:“一切”表明这条规律的普遍适用性,没有例外,不符合这条规律的物体是不存在的;“不受外力”是定律成立的条件,这是一种理想情况,它也包含物体在某一方向上不受外力的情况.“总保持”指物体在不受外力时,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.物体不受外力作用时,原来运动的物体要保持匀速直线运动;原来静止的物体要保持静止状态.这个规律说明了维持物体的匀速直线运动是不需要力的.即:力不是维持物体运动的原因而是改变物体运动的原因. 通过科学想象与科学推理方法的结合,发展学生的想象力和分析概括能力,使学生养成良好的思维习惯,敢于质疑,勇于创新.
三、惯性牛顿第一定律告诉我们,任何物体都具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫做惯性.牛顿第一定律也叫惯性定律.按图演示:水杯装着水,轻木块放在杯口上,熟鸡蛋静止在木块上,迅速击出木块.看到什么现象 鸡蛋为什么没有随木块飞出 回忆我们乘坐汽车的情景:当汽车突然启动时,我们的身体会有什么现象发生 为什么会发生这种现象 怎样预防 鼓励学生举例说明:生活中有哪些做法是利用了惯性和预防惯性造成的危害的.指出:自然界和生活中有很多与惯性有关的现象,了解人们有时可以利用惯性,有时应注意防止惯性给人们带来危害.要会用惯性来解释这些的现象.解释这类问题时通常采用的步骤如下:(1)确定研究对象,明确研究对象是哪一个物体或同一个物体的哪一部分.(2)弄清要研究的物体(或物体的某一部分)原来处于什么运动状态(静止还是运动,向哪个方向运动).(3)在突发情况下,物体(或物体的某一部分)由于惯性,仍要保持原来的运动状态(原来静止的仍保持静止;原来向前运动的仍向前运动). 学生观察得出:鸡蛋会落入杯中.通过交流得出:鸡蛋原来静止,迅速击出木块后,由于惯性,鸡蛋仍要保持静止的状态,所以不会随木块飞出而是掉落到杯子里面去.学生回答:向后仰.乘客的上半身原来是静止的,公交车突然启动时,由于惯性上半身仍然要保持静止,但下半身已经随公交车向前运动了,所以乘客会向后倒.如果汽车突然启动时,乘客能抓紧扶手,就会使整个身子一起向前运动,避免摔倒.洗衣机脱水的原理,拍打衣服上的灰尘,抖落伞上的雨点,跳远前的助跑,高速公路上对汽车之间的车距有限制,在一些拐弯较多的地方限制车速等. 感受身边的物理,从生活走向物理,从物理走向社会,让学生应用知识指导实际的生产生活,以促进学生素质的全面提高.
【课堂小结】
通过今天的学习,同学们有哪些收获 在实验探究中又存在哪些问题 还有什么想探究的问题
学生可以个别回答或相互交流,在交流的基础上进行学习小结.
第1节 牛顿第一定律
一、阻力对物体运动的影响
二、牛顿第一定律
1.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.
2.理解
(1)物体在合外力为零时,总保持静止状态或匀速直线运动状态.
(2)力是改变物体运动状态的原因.
三、惯性
1.任何物体在任何情况下都具有外力.
2.惯性是物体的固有属性.
3.质量是物体惯性大小的量度.
1.2016年11月17日12时41分,神舟十一号飞船与天宫二号空间实验室成功实施分离,航天员景海鹏、陈冬踏上返程之旅.如果在返程途中飞船所受的外力全部消失,那么它将( D )
A.落回地面
B.静止在空中
C.绕地球运动
D.做匀速直线运动
2.在地上滚动的小球,速度越来越慢,最后停止运动,这是因为( C )
A.推力减小的缘故
B.阻力增大的缘故
C.小球受阻力的缘故
D.小球不受力的缘故
3.若物体不受任何外力的作用,则该物体( D )
A.一定做匀速直线运动
B.一定保持静止
C.运动状态可能会发生改变
D.以上说法都不对
4.静止在地面上的足球,当运动员用脚踢球,足球沿着地面向前运动,说明力 改变 了足球的运动状态;足球离开脚后 不受 (填“受到”或“不受”)人的作用力,仍向前运动一段距离才停下来,这段距离足球受到 阻力 的作用,运动状态 改变 (填“改变”或“不改变”).
5.在学习牛顿第一定律时,为了研究“阻力对物体运动的影响”,我们做了如图所示的实验:
(1)在实验中应让同一小车从同一斜面的 同一高度 由静止开始滑下,目的是 使小车到达水平面时的初速度相同 .
(2)实验表明,表面越光滑,小车运动的距离越 远 (填“远”或“近”),这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 慢 (填“快”或“慢”).
1.安全气囊
安全气囊是现代轿车上引人注目的高技术装置.安装了安全气囊装置的轿车方向盘,平常与普通方向盘没有什么区别,但一旦车前端发生了强烈的碰撞,安全气囊就会瞬间从方向盘内“蹦”出来,垫在方向盘与驾驶者之间,防止驾驶者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上,这样有安全气囊装置的轿车发生正面撞车时,驾驶者的死亡率会大大降低.
安全气囊主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等部件组成.传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号;气体发生器根据信号指示产生点火动作,点燃固态燃料并产生气体向气囊充气,使气囊迅速膨胀,气囊容量约为50~90 L.同时气囊设有安全阀,当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体,避免将乘客挤压受伤.
2.雨雾天气车距应当加倍
据市公安交警部门统计,雨雾天气下追尾事故的发生率相对较高,这说明安全车距的长短与行驶速度、气候条件和路面情况等因素密切相关.一般来说,车速越大、车重越大、路面越光滑,安全距离就应当相应增加.特别是遇到大风、雪、雾等恶劣天气以及路面结冰或夜间行驶时,行车间距应增加到一倍以上.
除了注意天气状况外,驾驶员在行车过程中还需要养成良好的驾驶习惯,密切注意前车动态.比如,一旦看到前车刹车灯亮了,后车一定要同时踩刹车减速.有些老驾驶员自恃经验丰富,认为距离尚远就可以先不踩刹车,这成为很多追尾事故发生的一大诱因.此外,十字路口或转弯路段也是追尾事故的常发路段,驾驶员行车至路口时,一定要注意减速,适时加大安全车距,以防前车突然停止或转弯而刹车不及酿成事故.