第七节 牛顿第一定律[下学期]

第七节 牛顿第一定律
一、教学目标
　　1.知识与技能：能叙述牛顿第一定律的内容，确认力并非维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。能叙述惯性的意义，确认一切物体，无论是固体、液体还是气体，无论是静止的还是运动的，都具有惯性。并能用惯性知识解释有关现象。
　　2.过程与方法：利用简单的实验器材、动手体会科学研究的过程与方法。
　　3.情感、态度、价值观：通过观察与实验，激发学生的学习兴趣，养成透过现象看本质的科学习惯。
二、重点难点
　　牛顿第一定律和惯性
三、教学设计
（一）、提出问题，设置误区：
　1、复习：
　　⑴力的作用效果是什么？
　　⑵物体的运动状态指什么？什么叫运动状态发生了改变？
　　　运动状态改变包括哪些具体内容？
　2、学生实验：学生在课桌上推橡皮，观察用力推动和停止用力时的情况，观察后讨论：
　　⑴橡皮的运动状态有无变化？怎样变化？为什么发生这样的变化？
　　⑵此实验你得到什么结论？
【议一议】
　　(必须有力作用在物体上，物体才会运动，没有力的作用，物体就要静止下来。)
　3、亚里士多德观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要停下来。
　4、引发议论，分析正误。
　　⑴引导学生列举：力停止作用后，物体还要运动的事例，证明上述观点是错误的。
　　⑵分析上述实验得出错误结论的原因并重新实验，分析观察结果。
（二）、演示实验，深化认识：
　1、实验：
　　⑴让小车从一定高度的斜面滑下来，使小车在垫有毛巾的木板上以一定速度开始运动，观察小车运动情况。
　　⑵让小车在垫有棉布的木板上运动。
　　⑶让小车在木板上运动。
　　分析比较三次实验：
　　表面种类 表面光滑程度(填：粗糙、较粗糙、较光滑) 小车受到阻力大小填：(大、较小、最小) 小车运动距离(填：短、较长、最长)
　　　　　毛巾表面
　　　　　棉布表面
　　　　　木板表面
【议一议】
　2、分析推理：
　　⑴比较三次实验中的平面，为什么第三次实验时阻力最小？
　　⑵如果平面更光滑并且足够长，小车将如何运动，速度将如何改变？为什么这样？
　　⑶如果平面绝对光滑且无限大，小车会怎样运动？小车的速度将能否变化？理由是什么？
　3、伽俐略结论：运动的物体不受外力作用时，它的运动速度将保持不变，永远运动下去。（即匀速运动）。
　4、比较：在运动和力的关系上，前后有亚里士多德的观点和伽俐略的结论，伽俐略的结论才是正确的。后来，笛卡尔在深入研究的基础上，补充并完善了伽俐略的观点，他认为：运动的物体在不受外力作用的时候，它的速度将保持不变，永远运动下去，它既不会向左偏，也不会向右偏，将永远沿直线运动下去，即保持匀速直线运动。
　5、得出规律：英国科学家牛顿概括了伽俐略、笛卡尔等人的研究成果，总结出如下规律：
　　牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
　　二、惯性
　　教师：从牛顿第一定律知道，任何物体都具有保持静止状态或保持匀速直线运动状态的性质，这种性质叫做惯性。也可以说物体保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。
　　我国以前有人用“动者恒动，静者恒静”来表述物体的惯性。这句话可以做如下解释：物体具有保持原有的运动状态不变的性质。物体运动时要保持运动状态不变；物体静止时要保持静止状态不变。恒是永久的意思，即原有的运动状态会永久保持，直到有力的作用才能使它的运动状态改变。
　　这里提出了一切物体都有惯性，物体在任何情况下都有惯性。
　　三、惯性现象
　　教师：一切物体都有惯性。下面我们做几个表现物体具有惯性的有趣实验。
　　1.惯性小球实验
　　我们把一个小球放在小木片上，用弹簧片迅速地把小木片弹出去，注意观察发生的现象。
　　(演示)
　　小木片弹出去后，小球落在了原处。
　　大家都知道这是由于小球有惯性。但是如何用简单明了的语言解释这个现象呢
　　我们用惯性解释物理现象，必须抓住惯性的实质。惯性的实质是物体有保持原有的运动状态不变的性质，所以我们必须认清物体原有的运动状态。以小球为例，木片被弹出去之前，小球处于静止状态。小球由于有惯性，还应保持原有的静止状态，所以小球落在原处。简言之，物体原来是什么状态，由于有惯性，它要保持什么状态，这是解释惯性现象的关键。
　　2.钢笔帽的惯性实验。
教师示范：拿一个小纸条放在桌边上，在纸条上压一个立着放的钢笔帽，将纸条迅速抽出，钢笔帽不倒。
　　(学生操作)
　　教师提问：请大家解释当纸条抽出时，笔帽为什么不倒
　　(学生回答，教师讲评)
　　钢笔帽是静止的。当纸条迅速抽出时，由于笔帽有惯性，还在保持静止状态，所以笔帽不倒。
　　3.刹车时的惯性现象
　　教师：我们在小车上立一个木块，使小车和木块一起运动，小车突然停住时会发生什么现象
　　(演示，并请学生解释，教师讲评)
　　教师：刹车前木块和小车一起运动。刹车时，木块底部和小车都停住了，但是由于有惯性，木块上部还要保持向前运动，所以木块向前倾倒。
　　这个实验再现了汽车紧急刹车时乘客向前倒这一普遍现象。
　　4.汽车起动发生的惯生现象
　　教师：请大家解释汽车起动时乘客为什么向后倾倒
　　(学生回答：教师讲评)
(三)、小结