【2025春人教八下物理精彩课堂（教案）】8.1 牛顿第一定律

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【2025春人教八下物理精彩课堂（素材+教案）】
8.1 牛顿第一定律
方式一　【情境导入】
播放视频:另类的蹦床。
请同学们观看视频,思考,视频中的情境是真的吗
方式二　【体验导入】
将铅笔盒放在教材上,在桌面上拉动教材,铅笔盒随教材运动,停止用力看看铅笔盒是否还会运动。
交流:自行车、汽车等运动的物体,停止施加动力,还会继续运动吗 为什么它们最终都会停下来
今天我们就来探究其中的奥秘。板书课题——《第1节　牛顿第一定律》。
详见电子资源
实验改进:“阻力对物体运动的影响”的演示改进
教材中探究“阻力对物体运动的影响”实验中水平面的材料为棉布、木板,在此基础上添加玻璃板,这样更能体现接触面阻力变小后小车运动距离的变化,进而为牛顿第一定律的推出条件——不受力时的物体运动状态埋下伏笔。
[中考解读] 本节在中考中常考内容是:①探究阻力对物体运动的影响;②牛顿第一定律的内容及应用;③惯性及其在生活中的应用。一般是利用牛顿第一定律解决理论问题,利用惯性知识解释生活中的相关现象,对于阻力对物体运动的影响则主要以实验探究题的形式考查。考查题型一般为选择题、填空题以及实验探究题。
[考点对接] 1.探究阻力对物体运动的影响
[源起教材P19]演示
图8.1 2　小车从斜面上滑下
阻力对物体运动的影响
如图8.1 2所示,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在棉布上滑行的距离;去掉木板上的棉布,再次让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在木板上滑行的距离。
例1　(鄂州中考)在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图8 1 1所示。
图8 1 1
(1)实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的　　　　。
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容如下表。
接触面材料 小车受阻力情况 小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾 大 23.2
棉布 较大 45.3
木板 小 97.5
同学们分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远;进一步推理得出的结论是:不受阻力作用时,运动的小车将　　　　　　　。
(3)上述实验除了用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和　　　　法。
[答案] (1)速度　(2)做匀速直线运动　(3)转换
[解析] (1)根据控制变量法,实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的速度。
(2)同学们分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的阻力越小,运动的距离越远;进一步推理得出的结论是:不受阻力作用时,小车通过的距离无限长,小车将做匀速直线运动。
(3)根据小车在水平面上通过的距离来表示阻力对运动的影响,故上述实验除了用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和转换法。
[考点对接] 2.惯性
[源起教材P21、P22]　插图
　　　　　　　　图8.1 3　 图8.1 4　 图8.1 5　　 图8.1 6 　
小球的惯性 紧套锤头 安全带和
安全气囊
例2　(山西中考)如图8 1 2所示,一辆公交车正在水平路面匀速向右行驶,遇到突发情况紧急刹车时,图8 1 3中能正确表示车内拉环情形的是 (　　)
图8 1 2 图8 1 3
[解析] A　开始时公交车及拉环以相同速度向右行驶,突然刹车使车厢做减速运动时,拉环由于惯性保持原来的运动状态,故拉环向右运动,故A正确。
例3　(眉山中考)如图8 1 4所示,用力击打一摞棋子中间的一个,棋子飞出,说明力可以改变物体的　　　　　　;上面的棋子没有飞出去是由于上面的棋子具有　　　　。
图8 1 4
[答案] 运动状态　惯性
[解析] 棋子飞出,说明力可以改变物体的运动状态;一切物体都有惯性,没有飞出去的棋子也具有惯性。
材料一——行车安全距离多远合适
根据E=fs=知道,车辆在行驶过程中,速度增大为原来的2倍,刹车距离会增大为原来的4倍。所以机动车辆在行驶过程中要根据速度、路面情况、天气情况适当改变车间距。
《赣南日报》曾这样报道:“正常行驶的车流中,前面的车一个急刹,后面的车反应不及,无奈只得一头撞上去。”在路上,相信大家没少看到过这样一幕。导致这种“心跳”事件时常发生的原因是两车没有保持安全车距。
记者近日采访了解到,不保持安全车距这一驾驶陋习,是导致高速公路上车祸发生的主要原因之一,而在城市道路上,由此产生的追尾、剐蹭事故也不在少数。
不保持安全车距易致追尾
近日,市民朱某驾驶一辆重型货车沿赣州开发区金岭路由西往东行驶,当行至黄金岭派出所路段时,与同向行驶的一辆轻型货车相撞,导致轻型货车又与前方同向的一辆小轿车相撞,造成三车损坏的交通事故。据朱某介绍,事发当时,最前面的那辆小轿车突然减速掉头,后面的轻型货车随即减速,而紧跟其后的朱某因未与前方车辆保持足够的安全车距,导致其刹车不及追尾前方的轻型货车。
就在此前不久,市民陈某驾驶一辆重型货车行至赣州开发区金岭路与宝福路路口时,因为未保持安全车距,与前方卢某驾驶的小轿车发生追尾,致使卢某的小轿车又撞上前方的摩托车,导致摩托车驾驶员刘某受伤,三车不同程度损坏。据出警的民警介绍,这起事故的成因是卢某行至该路口时,见绿灯开始闪烁即将变为红灯,便将车停下想等待下一个绿灯时再通过。而等后面的驾驶员陈某注意到信号灯的变化时,他所驾驶的重型货车因离前车距离太短,刹车不及而导致追尾。
接连发生的追尾事故给广大驾驶人敲响了警钟。市公安交警部门提醒,驾车上路时,保持安全车距既是保护自己及他人安全的需要,也是每一名驾驶员需要掌握的必要技巧。
保持车距切记宁长勿短
记者在采访中发现,很多驾驶员都有这样的心态,如果与前车保持的车距过长,就时常会被心急的老司机加塞。这样不仅会影响道路通行效率,而且容易发生小剐蹭。但若两车车距太近,稍不注意又容易导致追尾。在城市道路开车,如何“拿捏好”车距成为规避交通事故的重要因素之一。
《中华人民共和国道路交通安全法》第四十三条规定,同车道行驶的机动车,后车应当与前车保持足以采取紧急制动措施的安全距离。但是,对于在高速公路以外的道路上,应当保持多长车距,法律并没有作出具体的规定。一般来说,在市区低速行驶时(时速在30千米以下),车况和路况良好的条件下,安全行车距离至少应当保持一个车身的长度。
当然,驾驶员要结合路况车况、天气条件、驾驶习惯等诸多因素适当增加车距,特别是对于在复杂路况的路面行驶或驾龄较短的“新手”来说,保持相对较长的车距是一个更为稳妥的办法。
雨雾等天气车距应当加倍
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、路面摩擦系数越小,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。
材料二——中国古代物理成就(惯性现象及应用)
难以置信的是公元前5世纪的《考工记》中还记录了惯性现象。
《考工记·輈人》说:“劝登马力,马力既竭,輈尤能一取焉。”这段话的意思比较浅显,指出马力衰竭,车还能前进几步。
图8 1 5
当没有动力来拉车的时候,车还能再运动,这就清楚地指出了力不是维持物体运动的原因。同时,车能继续运动,这是由于它具有惯性。这条记载是我国公元前5世纪的人们发现的现象,比公元前4世纪的古希腊学者亚里士多德的错误观点先进很多!
这样的发现,启发了后世的中国人。以东汉张衡为例,他在公元132年创制了测定震源方向的仪器——“候风地动仪”(图8 1 5),其中一个重要原件是被称为“都柱”的倒立摆,就利用了惯性现象。
“都柱”的重心高于摆动中心,当地震横波出现时,都柱向震源方向倒下。它的发明在人类历史上意义非凡,是人类对惯性现象第一次科学、巧妙地应用!　　
材料一　行车安全距离多远合适
材料二　中国古代物理成就(惯性现象及应用)
第八章　运动和力　
第1节　牛顿第一定律
教 材 解 读 牛顿第一定律是经典力学的三大定律之一,是整个力学的基础。本节内容是在机械运动及力的概念的基础上进一步学习运动和力的初步知识。教材从学生熟悉的事例入手提出问题,容易激发学生的学习兴趣;解释清楚了现象,对牛顿第一定律也就有了进一步的理解和应用。
学 习 目 标 物理观念 1.知道牛顿第一定律的内容。 2.知道物体的惯性。
科学思维 通过学生活动和视频体验惯性,对亚里士多德“力是维持物体运动原因”的观点提出质疑,并进行修正。
科学探究 通过实验探究经历完整的科学探究过程,探究阻力对物体运动的影响,了解力是改变物体运动状态的原因。
科学态度与责任 通过活动和阅读感受科学就在身边。
重难 点处 理 重点:牛顿第一定律、惯性。建议通过学生对实验探究过程的参与,强化学生分析与论证的能力,进而加深对牛顿第一定律和惯性的理解。 难点:对牛顿第一定律和惯性的理解。本块内容重在转变学生的经验概念,因此建议通过一些演示实验让学生明了惯性是物体的一种属性,任何物体都具有惯性。知道牛顿第一定律是惯性现象的规律总结。
合 作 探 究 探究课题:阻力对物体运动的影响。 设计实验:(1)实验过程中需要控制不变的量是什么 要改变的量呢 (小车到达水平面时的速度;小车运动过程中所受的阻力) (2)如何控制小车的初始速度相同呢 (让同一小车从同一斜面的同一高度由静止下滑) (3)怎样改变小车运动过程中受到的阻力大小呢 (在水平面上铺上粗糙程度不同的物体,例如毛巾、棉布、木板等) (4)实验中如何体现阻力对物体运动的影响大小 (通过小车在水平面上运动距离的长短来体现) 　进行推理:如果运动的物体不受力,它将永远做匀速直线运动。
教 学 反 思 在进行牛顿第一定律的教学时,不能只满足于学生能复述牛顿第一定律的内容,还应帮助学生理解牛顿第一定律所包含的几层意思。定律的理解是未知的,但可以在教师的启发下,通过学生相互讨论、自主探究、教师补充共同完成下面的三层含义: (1)牛顿第一定律描述了物体不受外力作用时的运动规律:物体不受外力作用,或者所受的合外力为零时,物体将保持原来的运动状态——匀速直线运动状态或静止状态。 (2)牛顿第一定律阐明了力的科学定义:力是物体间的相互作用,它是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。 (3)一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,揭示了物体普遍具有的属性——惯性。
典案一 教学设计①
教师活动 学生活动 设计意图
【导入新课】 播放视频:另类的蹦床。 请同学们观看视频,思考,视频中的情境是真的吗 观看完视频,有同学根据自己的生活经验认为是真的,但也有的同学认为没有向前的力去维持运动员随车向前运动,所以这个视频中的情境是假的。 那么,物体的运动需要力去维持吗 运动和力又有什么关系呢 观看视频并回答问题。 通过思考、观察,激起学生好奇心,从而引入课题。
【探究新知】 一、阻力对物体运动的影响 请同学们选择恰当的实验器材去探究阻力对物体运动的影响。 思考并说一说实验的过程。 老师提问: (1)此实验过程中,控制哪些条件保持不变 用什么方法控制 (2)三次实验,小车最终都静止,为什么
三次实验,小车运动的距离不同,这说明什么问题 (4)小车运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系 (5)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 (6)根据上面的实验及推理,还可以推理出什么结论 (7)推理:小车在光滑的(阻力为零)表面,将会怎样运动 教师利用实验器材进行演示实验。 能得到什么结论呢 如果小车受到的阻力为零呢 对,大家和伽利略一样,就推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”这一观点,推动了科学的进步。 之后又经过笛卡儿、牛顿的不断补充,尤其是牛顿加入静止的物体在不受力时的情况,得到了牛顿第一定律。 二、牛顿第一定律 牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的物理规律: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。 说明:(1)牛顿第一定律说明了物体的运动不需要靠力来维持。运动的物体之所以会停下来,是由于物体受到了力的作用。 (2)对牛顿第一定律中“总保持静止状态或匀速直线运动状态”这句话的含义,我们可以理解为:物体不受力时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和运动方向都不改变。 强调:牛顿第一定律是通过分析事实进一步概括、推理得出的,不是直接的实验结论,但其中符合逻辑的科学推理是非常重要的。 三、惯性 牛顿第一定律还指出一切物体都具有一种性质,我们把这种性质叫惯性。 1.思考、讨论下面的两个问题: (1)为什么立定跳远不如助跑跳远跳得远 (2)参加百米比赛的运动员到达终点时为什么很难立即停下来 2.演示实验1:小车上放一碗水,让碗与小车均处于静止状态,突然使小车向右启动时,碗中的水向左泼出。突然使小车停下时,碗中的水向右泼出。 演示实验2:小车突然运动和突然停下来时表现出的惯性现象如下图。 思考问题:为什么突然拉动小车时,木块向后倒;而小车突然停止时,木块向前倒 根据木块的运动能不能解释汽车在突然启动和急刹车时乘客表现出的状态 归纳总结:木块向后倒或向前倒,是因为木块上部和下部的运动状态不一样。当小车突然启动时,木块下部随小车一起运动,而木块的上部由于惯性还要保持静止状态,于是木块向后倒。当运动的小车突然停下时,木块的下部由于和小车间的摩擦而随小车静止,木块上部由于惯性还要保持向前运动的状态,于是木块向前倒。 3.试一试:请你在地面上用力竖直向上跳起,观察一下,落地点将落在起跳点的前边、后边还是起跳点上 想一想: (1)当你在匀速直线运动的火车车厢内竖直向上跳起,落下后你将落在起跳点的前方、后方还是起跳点上 (2)当你在火车车厢内竖直向上跳起后,火车突然加速,你落下后将落在起跳点的前方、后方还是起跳点上 4.精彩展示 课前选出6名学生,两人一组,提前练习下面3个实验中的一个,课上让他们精彩展示。 (1)将纸条压在玻璃杯下,猛然抽出玻璃杯下的纸条。 (2)将5个象棋子叠起来,迅速击打下面的一个棋子。 (3)在装有水的杯子上放一块硬纸板,硬纸板上放一鸡蛋,迅速击打鸡蛋下的硬纸板。 学生讨论分析。 大量事实表明,一切物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。我们把物体保持运动状态不变的性质叫作惯性。 5.应用牛顿第一定律解释惯性现象 让学生们谈一下乘坐公交车过程中,当公交车启动或刹车时身体的感受并让学生阐明理由。 讨论交流1:为什么锤头松了,木工师傅把锤柄在石块上撞击几下,锤头就能紧紧地套在锤柄上 选择合适的器材:斜面、木板、毛巾、棉布等。 分组实验:如图所示,在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体(毛巾、棉布、木板等),让小车自斜面顶端由静止开始滑下,观察小车从同一高度滑下后,在不同表面运动的距离。将实验数据记录在实验数据表格里。 实验数据记录表: 接触面阻力的大小小车运动 的距离毛巾较大较短棉布较小较长木板最小最长
思考并回答。 观察实验并分析实验数据。 当同一辆小车以相同的速度开始运动时,接触面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远。 学生观察、思考、交流、回答。 学生观察、讨论交流、得出结论。 学生仔细观察、认真思考、讨论交流。 通过让学生自主设计实验,锻炼学生的实验设计能力,加深对实验的理解,同时在实验过程中,互相交流和讨论,增强合作意识。 列举生活中与惯性相关的物理现象并加以解释,将知识学以致用,从而使学生真正地建构物理知识,达到巩固提升的目的。
[演示实验]教师将筷子插入苹果,用筷子底部撞击桌面,模拟演示锤头套在锤柄的过程。 讨论交流2:为什么高速行驶的货车急刹车时,容易造成交通安全事故 视频“急刹车带来的交通事故” 总结归纳: (1)利用惯性:跳远运动员的助跑;用力可以将石头甩出很远;骑自行车蹬几下后可以让它自动前行一段距离。 (2)防止惯性带来的危害:小型客车司机和前排乘客要系安全带;车辆行驶要限载限速;车辆行驶要保持距离。 课堂小结(略) 课堂练习(略) 布置作业(略) 学生认真思考、讨论交流。 学生观察现象并尝试解释现象。 培养学生自主探索知识的能力。 培养学生利用物理知识解释生活中的现象的意识,理解惯性。
温馨提示:为满足广大一线教师的不同教学需求,特新增“典案二　教学设计②”,　
内含多种授课方式不同的教学设计案例,word排版,可编辑加工,方便使用。　
内容详见电子资源。
典案三 导学设计
学点1:阻力对物体运动的影响
观察如图8 1 6所示情境,思考并回答以下问题。
图8 1 6
问题1:亚里士多德的观点
如图甲所示,滑板车在沿水平方向运动时,如果脚不蹬地,它最终会停下来;图乙中在水平路面上骑自行车停止用力后,自行车会慢慢停下来。因此,亚里士多德就认为:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加　力　的作用,他认为力是维持物体　运动　的原因。
问题2:伽利略的观点
图甲和图乙中的滑板车和自行车在人停止用力后,仍能向前运动,这就是说它们的运动　不需要　(选填“需要”或“不需要”)力来维持,并且滑板车和自行车最终会停下来,原因是它们都受到了　阻力　的作用。因此,伽利略的观点是:物体的运动　不需要　力来维持;并进一步推测:如果物体受到的阻力为零,速度　不会　(选填“会”或“不会”)减小,物体将以　不变　的速度永远运动下去。他认为力是　改变　物体运动状态的原因。
问题3:实验探究:阻力对物体运动的影响
图8 1 7
(1)方法分析:利用如图8 1 7所示装置进行实验,为了比较小车在不同表面上滑行的距离,我们需要控制小车在滑到斜面底端时具有相同的　速度　,这就需要让小车每次都从斜面的　同一高度　滑下。
(2)实验分析:毛巾、棉布、木板三个表面越来越　光滑　(选填“粗糙”或“光滑”),当小车以相同的速度滑到斜面底端后,滑行的距离越来越　远　(选填“近”或“远”),说明接触面越　光滑　,　阻力　越小,小车滑行的距离越远。
(3)实验推论:如果滑行的表面绝对光滑,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　。
学点2:牛顿第一定律
结合上面的实验,并阅读教材P20相关文字内容,回答下列问题。
问题1:一切物体总保持　静止　或　匀速直线运动　状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
问题2:牛顿第一定律表明,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。
问题3:牛顿第一定律　不是　实验定律,而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。
学点3:惯性
阅读教材P20、P21文字内容,回答下列问题。
问题1:从牛顿第一定律可知,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　沿直线一直运动下去。物体这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。
问题2:以图8 1 8为例,解释惯性现象的步骤:
图8 1 8
(1)明确分析对象:　小球　;
(2)分析对象原来的状态:　静止　;
(3)发生的动作:金属片突然　弹出　;
(4)惯性性质:小球由于具有　惯性　,要保持原来的　静止　状态;
(5)分析对象最终的状态:　小球在重力作用下下落到支座上　。
问题3:图8 1 9　甲、乙　是利用惯性来为我们服务的,而图　丙　却是为了防止惯性带来危害采取的措施:交通部门要求驾驶员和乘客必须使用安全带,多数轿车上同时也装备了安全气囊,防止车辆发生碰撞时,驾驶员或乘客由于　惯性　而与车身发生碰撞造成伤害。
图8 1 9
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