沪科版物理八年级下学期：7.1 科学探究：牛顿第一定律 教案+导学案+课时作业设计（含答案）

第一节 科学探究：牛顿第一定律
一、教学目标
1．知道牛顿第一定律的内容。
2．知道物体的惯性，认识一切物体都具有惯性。
3．会用惯性的知识解释生活中的一些物理现象。
二、教学重难点
重点：牛顿第一定律、惯性。
难点：对牛顿第一定律的理解。
教学过程
（教学案）
一、情境引入
2012年第99届环法大赛第18赛段从布拉尼亚克到布里夫拉盖亚尔德的比赛全部结束，英国天空车队的卡文迪什凭借最后50米的冲刺胜利，在卡文迪什冲过终点时并没有立即停下来，而是又向前运动了一段距离，最终才停了下来。欣赏相关的视频，思考问题：运动和力之间有什么关系呢？从而引入本课。
二、互动新授
(一)牛顿第一定律
1．建立的过程。
(1)分析教材图7－1、图7－2的实例，请同学们说出其中木箱和铁钉的运动状态并分析其受力情况。
(2)指导学生阅读教材，课件出示自学指导题目。
①对于力和运动的关系，亚里士多德的观点是什么？
②对于力和运动的关系，伽利略的观点是什么？
学生根据自学指导题目，阅读教材，回答出亚里士多德和伽利略的观点，结合伽利略的理想实验，提出新的问题：运动物体如果不受其他物体的作用，会一直运动下去吗？
2．探究阻力对物体运动的影响。
教师演示：将滑块放到斜面上，放手让滑块滑下。引导学生观察并提出问题：滑块会立即停止前进吗？滑块能一直运动下去吗？滑块为什么不会一直运动下去？
学生分析出滑块不能一直运动下去的原因是有阻力，教师进而提出：如果阻力为零时会怎样呢？
课件出示问题：(1)如何控制才能使滑块在水平面上运动时的初速度相同呢？
(2)滑块前进的距离除了受阻力的影响外，还受哪些因素的影响？
(3)怎样改变滑块运动过程中受到的阻力的大小？
(4)实验中如何体现阻力对滑块运动的影响？
在教师的引导下，学生根据准备的器材进行操作并讨论交流：滑块在水平面上通过的距离越远，受到的阻力越小，反之，受到的阻力越大。滑块的质量越大，从斜面上滑下时，前进的距离越远；从斜面的不同高度滑下时，滑块前进的距离也不同；斜面的坡度不同，滑块前进的距离也不同；在水平面上铺上毛巾、棉布、木板等物体，使水平表面的粗糙程度不同，滑块前进的距离也不同。
教师强调实验的注意事项：同一滑块从斜面的同一高度滑下，保证滑块在水平面上的初速度相等。
学生进行分组实验，分别改变木板表面的粗糙程度，记录实验数据，填写表格，并对收集到的信息进行分析，找出变化规律。
实验记录表：
表面材料
阻力大小
滑块滑动距离
毛巾
棉布
木板
设想——光滑水平面
师生共同总结得出结论：在其他条件相同时，平面越光滑，滑块受到的摩擦力越小，滑块前进的距离就越大。
进一步引导学生推理：如果物体不受力，它将以一个恒定的速度永远运动下去。
3.牛顿第一定律
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。
说明：牛顿第一定律是通过分析事实，进一步概况推理得出的状态，因此它不是实验定律，不能用实验来直接证明。
(二)惯性
1．什么是惯性？
分析牛顿第一定律的意义，原来静止的物体不受外力时保持静止状态；原来运动的物体不受外力时将保持原来的速度做匀速直线运动。由此得出，物体在不受外力时，总有保持原来运动状态不变的性质，这种性质叫做惯性。
2．惯性是物体的一种属性
教师演示教材图7－5惯性小实验：将砝码放在硬纸片上，拨动弹性片，使硬纸片迅速弹出去。
学生观察现象，然后阅读教材，了解惯性是一切物体所固有的属性。
教师总结：一切物体在任何情况下都具有惯性，与物体是否受力及所处状态无关。惯性的大小只取决于物体的质量，质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小。
3．惯性的利用与防止
学生完成教材图7－6中的小实验。
自学教材内容，讨论交流：
(1)锤头松了为什么木工师傅把锤柄在凳子上撞击几下，锤头就能紧紧地套在锤柄上？
(2)跳远运动员起跳前为什么需要进行助跑？
(3)驾驶员和前排乘客为什么必须使用安全带？
(4)汽车突然启动时，乘客倒向何方？
(5)汽车紧急刹车时，汽车为什么不能立即停下而还要继续向前运动一段距离？
通过小组讨论交流，总结出惯性现象的应用，师生共同归纳出解决惯性现象说理题的方法步骤：物体原状态→受力后与力相关联部分运动状态的改变情况→另一部分因惯性而保持的运动状态→结论。　
三、课堂小结
四、板书设计
第一节　科学探究：牛顿第一定律
一、牛顿第一定律
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。
说明：牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过推理抽象概括出来的。
二、惯性
1．定义：物体保持运动状态不变的性质。 2．应用
五、教学反思
本节课通过两种不同的观点激发认知冲突，从而引导学生同时实验探究验证正确的观点，有助于调动学生学习的积极性。问题的设置由浅入深，有一定的梯度，使学生在自学过程中逐渐建立并正确理解力与运动的关系，在教学过程中应注意控制变量法的应用。通过小实验加强对惯性的理解，易激发学生的学习兴趣，并在此基础上引导出学生总结惯性现象的分析方法，是这节课的成功之处。而对于惯性现象的分析，是学生的弱点，学生容易将因为惯性产生的现象、惯性现象的利用和为了防止惯性带来的危害而采取的措施三个方面混淆，可适当加强这方面的训练。
（导学案）
一、学法点津
本节课中牛顿第一定律的得出利用了理想实验法，此实验与以前的探究实验又有很大的差异，通过质疑——猜想——实验——进一步推理与猜想得出结论。而惯性现象的学习主要是利用已有的生活经验和小实验进行结合，体会惯性的存在并真正理解惯性。
二、学点归纳总结
（一）知识要点总结
1．牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速运动状态或静止状态。
2．惯性：物体保持运动状态不变的性质。
（二）规律方法总结
1．牛顿第一定律是在大量实验经验的基础上进一步推理概括得出的。
2．牛顿第一定律说明了力与运动的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。
3．惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都具有惯性，惯性的大小仅与物体的质量有关。
课时作业设计
一、选择题
1．目前人类发射的探测器已飞出了太阳系，如果探测器所受外力全部消失，那么探测器将(　　)。
A．沿原路返回地球 B．飞向太阳
C．沿原方向做匀速直线运动 D．沿原方向做减速直线运动
2．关于牛顿第一定律，下列说法正确的是(　　)。
A．牛顿第一定律是用实验直接得到的一个科学的结论
B．牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理而概括出来的，是一个科学的理论
C．牛顿第一定律告诉我们，物体在不受外力作用时，能同时保持静止状态和匀速直线运动状态
D．牛顿第一定律是理论推出的，所以不一定是正确的
3．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是(　　)。
A．物体受到力的作用就会运动
B．做匀速直线运动的物体一定不受力的作用
C．物体受到力的作用，运动状态一定改变
D．物体运动状态改变时，一定受到力的作用
4．如图所示，小明每次都让小车在斜面上同一高度由静止释放，然后在粗糙程度不同的水平面上运动，探究“运动和力的关系”。关于这实验，下列叙述中错误的是(　　)。
A．在同一高度静止释放小车是为了保证小车在水平面上开始运动时惯性相同
B．小车的轮子起到减小摩擦的作用
C．小车下滑过程中重力势能转化为动能
D．小车滑下斜面后，由于惯性在水平面上还能滑行一段距离
5．《中华人民共和国道路交通安全法》规定：坐在汽车前排的司机和乘客都应系好安全带，这是为了减轻在下列哪种情况下可能对人身造成的伤害(　　)。
A．汽车车速太慢　　　 B．汽车紧急刹车
C．汽车缓慢启动　　　 D．汽车突然加速
6．下列示例中属于防止惯性带来危害的是(　　)。
A．拍打衣服，把灰尘拍去
B．将足球射入球门
C．公路上的汽车看见远处有障碍物时提前减速
D．跳远时快速助跑
二、填空题
7. 某乘务员买了一只绣球挂在正常行驶的车厢顶棚上，一乘客看见绣球突然向前方摆动，说明列车正在 _________；若绣球突然向右侧摆动，说明列车正在________。
8. 为了探究运动和力的关系，小敏进行了如下实验：在水平放置的木板上铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布，让同一辆小车由同一斜面上，分别从A、B、C处静止开始滑下，观察小车在不同水平面上运动的距离，记录在表中，实验重复三次。
(1)实验中，要使小车在水平面上开始运动时的速度相同，小车应从斜面的_______处滑下。
(2)比较实验数据发现，小车运动状态改变最慢的是在_______表面上。
(3)实验结果能证明________(选填序号)。
　 A．物体运动需要力　　B．力可以改变物体的运动状态　　C．牛顿第一定律
【参考答案】
1.C 2. B 3. D 4. A 5．B 6. C 7．刹车　　 向左转弯
8. (1)同一高度　(2)木板　(3)B