9.2 牛顿第一定律 教案
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文档简介
力与运动
二、牛顿第一定律（教案）
一、教学目标
知识目标：
1．通过实验探究了解阻力对物体运动的影响，经过分析、归纳和推理建立牛顿第一定律。
2．理解牛顿第一定律并能用于分析实际现象。
3．通过观察和归纳建立惯性的概念，并能用于解释与惯性有关的现象。
能力目标：
1．通过斜面小车实验，培养学生的观察能力。
2．通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理)。
3．通过解释生活中的惯性现象，进行物理语言表达能力的训练。
情感目标：
1．通过对实验探究活动的参与，让学生认识到交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神。养成实事求是，尊重自然规律的科学态度。
2．通过对惯性现象的观察，培养学生对科学的求知欲。
二、重点难点
重点：通过对实验探究的参与，强化学生分析与论证的能力，加深对牛顿第一定律和惯性的理解。
难点：转变学生的经验观念，正确理解牛顿第一定律。
三、教法与学法
教法：采用矛盾冲突教学法、实验探究法、多媒体教学法和重点讲解法。这样在突破难点，形成重点的同时，培养学生自主、合作、探究学习的能力。
学法：探究式学习法、自主学习法、合作学习法。
四、教学过程
（一）牛顿第一定律
我们一起做实验：（1）手推桌子 （2）手推砝码
得出初步结论：没有力，物体就不能运动；有力就物体运动。
力是维持物体运动的原因。
我们一起再做实验：（1）.踢出的足球，足球继续运动（2）手推小车
得出结论：力不是维持物体运动的原因
现在我们有两个观点：A力是维持物体运动的原因
B 力不是维持物体运动的原因
我们从踢出的足球在草坪上滚动最终停下来着手研究起。
教师：（1）踢出去的足球在草坪上滚动的停下的原因是？
学生：足球受到草坪的摩擦力（阻力）
教师：（2）踢出去的足球在草坪上滚动的停下的距离总相同？为什么？
学生：不同。足球的速度、摩擦力等
教师：（3）踢出去的足球在草坪上受到的阻力越小，滚动的停下的距离将怎样？
学生：越长
教师：如果阻力变得很小，运动距离很大，如果没有阻力呢？足球将会怎样？
下面我们通过实验来说明
教师提问：我们采用什么方法来改变小车受到的阻力？
学生交流汇报：让小车在不同的材料表面运动。实验中为了方便探究阻力对物体运动路程的影响，物体的运动速度应满足怎样的关系呢？
教师演示小车在不同高度，让学生观察判断是否可行？
学生交流后认为：应使速度相等。
教师：怎样才能使速度相等呢？。
教师边讲解边演示：
演示：让小车从相同斜面的同一高度滑下。
讲解：小车到达斜面底端时具有相同的速度
那接下来请同学们讨论一下：
学生设计实验方案,各小组讨论提出自己的实验方案，派代表说明，最后讨论，归纳方案如下：
把毛巾铺在水平木板上，将小车从斜面上点A释放，记下小车最终停在棉布上的位置。
把棉布拿掉，换上瓦楞纸将小车从斜面上点A释放，记下小车最终停在瓦楞纸上的位置。
将小车从斜面上点A释放，记下小车最终停在木板上的位置。
共同思考几个问题：
①让小车分别在毛巾、瓦楞纸、木板上运动是为了改变小车所受的阻力 。
②实验中，通过 小车运动距离的长短 来反映阻力对物体运动的影响大小。
③控制变量法：控制小车的初始速度相同。
学生分组进行实验并记录数据。
将小车在水平轨道上运动时受到摩擦力的情况和运动的距离填入下表：
水平部分材料
小车所受阻力情况
（填“大”、“较小”、“最小”）
小车运动的路程
（填“短”、“较长”、“最长”）
毛巾
瓦楞纸
木板
学生交流总结得出实验结论：
物体所受的阻力越小,运动的路程越长。
提问：假如水平面绝对光滑，那么物体的运动情况又如何呢？
学生热烈讨论得出：
如果物体不受阻力，物体将一直运动下去。
师适时引导：
那物体的运动方向改变吗？运动速度改变吗？
总结：如果物体不受阻力，物体将一直保持匀速直线运动。
如果伽利略将这个实验留给同学们来做，那么同学们将比他完成得更好。伽利略通过大量的实验研究了运动物体不受力时的情况，那么如果物体原来是静止的，不受力的作用时，物体处于什么状态呢？
学生讨论得出：仍处于静止状态。
英国著名的物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上对大量的事实进行了深入地研究，总结出牛顿第一定律：
一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
牛顿第一定律描述了物体不受力的情况．虽然世界上没有真正不受力的物体，但大量的事实可以推证这一定律是正确的．因为我们的实验是正确的，推理是合理的。结论当然正确。
教师：我们再来判断开始的两个观点，你们认为怎样？
学生：观点2正确
教师：观点1是亚里士多德最先提出来的。虽然他的观点错误，但他已经观察了力与运动有着密切的关系。伽利略、笛卡尔等人不迷信权威，敢于挑战权威，值得我们学习。但他们研究不够完整与准确。牛顿通过实验与科学推理，第一得出牛顿第一定律，回答了物体不受力的情况。从而否定了千年以来力是物体运动的原因这个错误观点。
（二）惯性
认识惯性：
教师演示实验：
竖直叠放五枚棋子，用长塑料尺迅速击打下面的棋子，上面的四枚棋子并没有倒下，而是落在原来位置的正下方。
2. 请学生实验射箭，箭离开弓后，箭仍然向前运动
师生共同分析：
箭在弓的弹力作用下，是 （运动/静止）的，箭离开手之后， （受/不受）手的推力作用，箭 （保持/不保持）原来的运动状态向前。
学生分析：
汽车启动时乘客向后倾倒，乘客原来是 （静止/运动），汽车受牵引力向前运动后，乘客 （保持/不保持）原来的静止状态。
汽车刹车时乘客向前倾倒，乘客原来是 （静止/运动），汽车受摩擦力停止运动后，乘客 （保持/不保持）原来的运动状态。
总结：
刚才的实验都说明了：
原来静止的物体具有保持静止的性质，原来运动的物体具有保持原有的速度做匀速直线运动的性质。我们将物体具有保持运动状态不变的性质称为惯性 。
友情提醒：一切物体都有惯性，不管物体是否受力，是否运动，物体都具有惯性。惯性是物体的物理属性。
请同学们利用实验桌上的器材，设计一个能说明物体具有惯性的实验，看哪位同学设计得更合理、操作更简单并且效果更明显。
实验器材：重物、纸条、盛水杯子、鸡蛋、硬纸片、小车、木块、棋子、木尺等。
例如：（1）小车突然启动，木块倒向后方。
（2）运动的小车遇到障碍物，木块倒向前方。
（3）在装有水的杯子上放一硬纸板，纸板上放一鸡蛋。迅速击打鸡蛋下的硬纸板，纸片飞出，鸡蛋掉入杯中。
（4）突然抽动压在桌边的纸条，纸条被抽了出来，而重物却未移动。
总结归纳：惯性是物体本身所具有的一种性质，惯性是物体的物理属性，一切物体（固体、液体、气体）都具有惯性。
气体具有惯性教师演示实验：吹灭蜡烛。
在我们的生活生产中，有许多与惯性有关的现象，举例加以说明并解释简单的惯性现象。
生活中的惯性：狗抖动身体把水甩干；锤头在固定的物体上撞击，可以装紧锤头；跳远运动员助跑可以提高成绩。惯性有利的一面。
生活中惯性有害的一面，例如汽车刹车还要运动一段路程，造成交通事故。
播放视频：追尾女司机飞出窗外瞬间
阅读“在高速公路上行车时的安全防护”。
交流：在高速公路上行车时，为了减少事故的发生，有哪些与惯性有关的交通安全规定？
学生交流与讨论。
例如：配带安全带；车与车之间要保持车距；禁止超载；禁止客货混装；禁止携带刀具乘坐公共汽车等。
（三）课堂小结
1.请同学小结：今天你学到了什么？
2.老师补充：掌握探究的方法和体验探究的过程比单纯地学习知识更重要。
（四）课堂小小练
1.牛顿第一定律又称惯性定律，它表明：原来静止的物体在不受力时，将 ；原来运动的物体在不受力时，将 。牛顿第一定律是通过分析事实，在进一步 ， 得出的。牛顿第一定律 （选填“能”或“不能”）用实验直接证明。
2.正在运动的物体，如果外力突然同时消失，将 （ ）
立即停止下来 B.速度会越来越慢
C.速度会越来越快 D.保持原来的速度和方向做匀速直线运动
3.如图所示，细绳上端固定，下端系一个小球，小球在水平面内做圆周运动，
假如某一时刻，细绳断裂，且小球所受的一切外力同时消失，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.仍做圆周运动
4.运动员跑到终点不能立即停下来是因为（ ）
运动员失去了惯性
运动员具有惯性
运动员不受力的作用
运动员的惯性大于阻力
5.氢气球用绳子吊一重物，共同以8m/s的速度匀速上升，当到达某一高度时，绳子突然断开，这个物体将 （ ）
继续上升一段，然后下落 B.立即下落
C.以原来的速度一直上升 D.以上说法都不对
6.生活中有许多利用惯性的事例，下列事例中不是利用了惯性的是 （ ）
射击时，子弹离开枪口后仍能继续高速向前飞行
河里戏水的鸭子上岸后，用力抖动翅膀，把身上的水抖掉
司机开车在高速公路上行驶，必须系安全带
锤头松了，把锤柄的一端在地上撞击几下就紧了
板书设计：
牛顿第一定律
（一）牛顿第一定律
1.运动的物体，不受外力作用时，总保持匀速直线运动。
2.静止的物体，不受外力作用时总保持静止状态。
3．牛顿第一定律：
一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
惯性
1.物体具有保持运动状态不变的性质称为惯性。
2.一切物体都有惯性，惯性是物体的物理属性
【设计意图：】
遵循从生活走向物理，从物理走向生活。通过对踢足球引起思考：物体不受力怎样运动？让学生设计实验，并完成实验，，从而得出结论：一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。接着通过生活中的现象引导学生分析惯性。并试图解释惯性。
二、牛顿第一定律（教案）
一、教学目标
知识目标：
1．通过实验探究了解阻力对物体运动的影响，经过分析、归纳和推理建立牛顿第一定律。
2．理解牛顿第一定律并能用于分析实际现象。
3．通过观察和归纳建立惯性的概念，并能用于解释与惯性有关的现象。
能力目标：
1．通过斜面小车实验，培养学生的观察能力。
2．通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理)。
3．通过解释生活中的惯性现象，进行物理语言表达能力的训练。
情感目标：
1．通过对实验探究活动的参与，让学生认识到交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神。养成实事求是，尊重自然规律的科学态度。
2．通过对惯性现象的观察，培养学生对科学的求知欲。
二、重点难点
重点：通过对实验探究的参与，强化学生分析与论证的能力，加深对牛顿第一定律和惯性的理解。
难点：转变学生的经验观念，正确理解牛顿第一定律。
三、教法与学法
教法：采用矛盾冲突教学法、实验探究法、多媒体教学法和重点讲解法。这样在突破难点，形成重点的同时，培养学生自主、合作、探究学习的能力。
学法：探究式学习法、自主学习法、合作学习法。
四、教学过程
（一）牛顿第一定律
我们一起做实验：（1）手推桌子 （2）手推砝码
得出初步结论：没有力，物体就不能运动；有力就物体运动。
力是维持物体运动的原因。
我们一起再做实验：（1）.踢出的足球，足球继续运动（2）手推小车
得出结论：力不是维持物体运动的原因
现在我们有两个观点：A力是维持物体运动的原因
B 力不是维持物体运动的原因
我们从踢出的足球在草坪上滚动最终停下来着手研究起。
教师：（1）踢出去的足球在草坪上滚动的停下的原因是？
学生：足球受到草坪的摩擦力（阻力）
教师：（2）踢出去的足球在草坪上滚动的停下的距离总相同？为什么？
学生：不同。足球的速度、摩擦力等
教师：（3）踢出去的足球在草坪上受到的阻力越小，滚动的停下的距离将怎样？
学生：越长
教师：如果阻力变得很小，运动距离很大，如果没有阻力呢？足球将会怎样？
下面我们通过实验来说明
教师提问：我们采用什么方法来改变小车受到的阻力？
学生交流汇报：让小车在不同的材料表面运动。实验中为了方便探究阻力对物体运动路程的影响，物体的运动速度应满足怎样的关系呢？
教师演示小车在不同高度，让学生观察判断是否可行？
学生交流后认为：应使速度相等。
教师：怎样才能使速度相等呢？。
教师边讲解边演示：
演示：让小车从相同斜面的同一高度滑下。
讲解：小车到达斜面底端时具有相同的速度
那接下来请同学们讨论一下：
学生设计实验方案,各小组讨论提出自己的实验方案，派代表说明，最后讨论，归纳方案如下：
把毛巾铺在水平木板上，将小车从斜面上点A释放，记下小车最终停在棉布上的位置。
把棉布拿掉，换上瓦楞纸将小车从斜面上点A释放，记下小车最终停在瓦楞纸上的位置。
将小车从斜面上点A释放，记下小车最终停在木板上的位置。
共同思考几个问题：
①让小车分别在毛巾、瓦楞纸、木板上运动是为了改变小车所受的阻力 。
②实验中，通过 小车运动距离的长短 来反映阻力对物体运动的影响大小。
③控制变量法：控制小车的初始速度相同。
学生分组进行实验并记录数据。
将小车在水平轨道上运动时受到摩擦力的情况和运动的距离填入下表：
水平部分材料
小车所受阻力情况
（填“大”、“较小”、“最小”）
小车运动的路程
（填“短”、“较长”、“最长”）
毛巾
瓦楞纸
木板
学生交流总结得出实验结论：
物体所受的阻力越小,运动的路程越长。
提问：假如水平面绝对光滑，那么物体的运动情况又如何呢？
学生热烈讨论得出：
如果物体不受阻力，物体将一直运动下去。
师适时引导：
那物体的运动方向改变吗？运动速度改变吗？
总结：如果物体不受阻力，物体将一直保持匀速直线运动。
如果伽利略将这个实验留给同学们来做，那么同学们将比他完成得更好。伽利略通过大量的实验研究了运动物体不受力时的情况，那么如果物体原来是静止的，不受力的作用时，物体处于什么状态呢？
学生讨论得出：仍处于静止状态。
英国著名的物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上对大量的事实进行了深入地研究，总结出牛顿第一定律：
一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
牛顿第一定律描述了物体不受力的情况．虽然世界上没有真正不受力的物体，但大量的事实可以推证这一定律是正确的．因为我们的实验是正确的，推理是合理的。结论当然正确。
教师：我们再来判断开始的两个观点，你们认为怎样？
学生：观点2正确
教师：观点1是亚里士多德最先提出来的。虽然他的观点错误，但他已经观察了力与运动有着密切的关系。伽利略、笛卡尔等人不迷信权威，敢于挑战权威，值得我们学习。但他们研究不够完整与准确。牛顿通过实验与科学推理，第一得出牛顿第一定律，回答了物体不受力的情况。从而否定了千年以来力是物体运动的原因这个错误观点。
（二）惯性
认识惯性：
教师演示实验：
竖直叠放五枚棋子，用长塑料尺迅速击打下面的棋子，上面的四枚棋子并没有倒下，而是落在原来位置的正下方。
2. 请学生实验射箭，箭离开弓后，箭仍然向前运动
师生共同分析：
箭在弓的弹力作用下，是 （运动/静止）的，箭离开手之后， （受/不受）手的推力作用，箭 （保持/不保持）原来的运动状态向前。
学生分析：
汽车启动时乘客向后倾倒，乘客原来是 （静止/运动），汽车受牵引力向前运动后，乘客 （保持/不保持）原来的静止状态。
汽车刹车时乘客向前倾倒，乘客原来是 （静止/运动），汽车受摩擦力停止运动后，乘客 （保持/不保持）原来的运动状态。
总结：
刚才的实验都说明了：
原来静止的物体具有保持静止的性质，原来运动的物体具有保持原有的速度做匀速直线运动的性质。我们将物体具有保持运动状态不变的性质称为惯性 。
友情提醒：一切物体都有惯性，不管物体是否受力，是否运动，物体都具有惯性。惯性是物体的物理属性。
请同学们利用实验桌上的器材，设计一个能说明物体具有惯性的实验，看哪位同学设计得更合理、操作更简单并且效果更明显。
实验器材：重物、纸条、盛水杯子、鸡蛋、硬纸片、小车、木块、棋子、木尺等。
例如：（1）小车突然启动，木块倒向后方。
（2）运动的小车遇到障碍物，木块倒向前方。
（3）在装有水的杯子上放一硬纸板，纸板上放一鸡蛋。迅速击打鸡蛋下的硬纸板，纸片飞出，鸡蛋掉入杯中。
（4）突然抽动压在桌边的纸条，纸条被抽了出来，而重物却未移动。
总结归纳：惯性是物体本身所具有的一种性质，惯性是物体的物理属性，一切物体（固体、液体、气体）都具有惯性。
气体具有惯性教师演示实验：吹灭蜡烛。
在我们的生活生产中，有许多与惯性有关的现象，举例加以说明并解释简单的惯性现象。
生活中的惯性：狗抖动身体把水甩干；锤头在固定的物体上撞击，可以装紧锤头；跳远运动员助跑可以提高成绩。惯性有利的一面。
生活中惯性有害的一面，例如汽车刹车还要运动一段路程，造成交通事故。
播放视频：追尾女司机飞出窗外瞬间
阅读“在高速公路上行车时的安全防护”。
交流：在高速公路上行车时，为了减少事故的发生，有哪些与惯性有关的交通安全规定？
学生交流与讨论。
例如：配带安全带；车与车之间要保持车距；禁止超载；禁止客货混装；禁止携带刀具乘坐公共汽车等。
（三）课堂小结
1.请同学小结：今天你学到了什么？
2.老师补充：掌握探究的方法和体验探究的过程比单纯地学习知识更重要。
（四）课堂小小练
1.牛顿第一定律又称惯性定律，它表明：原来静止的物体在不受力时，将 ；原来运动的物体在不受力时，将 。牛顿第一定律是通过分析事实，在进一步 ， 得出的。牛顿第一定律 （选填“能”或“不能”）用实验直接证明。
2.正在运动的物体，如果外力突然同时消失，将 （ ）
立即停止下来 B.速度会越来越慢
C.速度会越来越快 D.保持原来的速度和方向做匀速直线运动
3.如图所示，细绳上端固定，下端系一个小球，小球在水平面内做圆周运动，
假如某一时刻，细绳断裂，且小球所受的一切外力同时消失，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.仍做圆周运动
4.运动员跑到终点不能立即停下来是因为（ ）
运动员失去了惯性
运动员具有惯性
运动员不受力的作用
运动员的惯性大于阻力
5.氢气球用绳子吊一重物，共同以8m/s的速度匀速上升，当到达某一高度时，绳子突然断开，这个物体将 （ ）
继续上升一段，然后下落 B.立即下落
C.以原来的速度一直上升 D.以上说法都不对
6.生活中有许多利用惯性的事例，下列事例中不是利用了惯性的是 （ ）
射击时，子弹离开枪口后仍能继续高速向前飞行
河里戏水的鸭子上岸后，用力抖动翅膀，把身上的水抖掉
司机开车在高速公路上行驶，必须系安全带
锤头松了，把锤柄的一端在地上撞击几下就紧了
板书设计：
牛顿第一定律
（一）牛顿第一定律
1.运动的物体，不受外力作用时，总保持匀速直线运动。
2.静止的物体，不受外力作用时总保持静止状态。
3．牛顿第一定律：
一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
惯性
1.物体具有保持运动状态不变的性质称为惯性。
2.一切物体都有惯性，惯性是物体的物理属性
【设计意图：】
遵循从生活走向物理，从物理走向生活。通过对踢足球引起思考：物体不受力怎样运动？让学生设计实验，并完成实验，，从而得出结论：一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。接着通过生活中的现象引导学生分析惯性。并试图解释惯性。