9.2 牛顿第一定律备 导学设计
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文档简介
教
材
解
读
牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一，是整个力学的基础。本节内容是进一步学习运动与力的基础。 教材从学生熟悉的事例入手提出问题，容易引起同学们的学习兴趣，解释清楚了现象，对牛顿第一定律也就有了很好地理解和应用。
引导学生通过观察和分析自行建立惯性的概念，要求学生自行设计实验说明惯性的存在以及人们利用惯性的实例；再以生活中常见的交通事故引出惯性有害的一面，体现“学习的目的在于应用”这一课程理念。
教
学
目
标
知识与技能
1.认识阻力对物体运动状态的影响。
2.知道牛顿第一定律的内容。
3.知道什么是惯性，认识一切物体都有惯性。
4.会用物体的惯性解释惯性现象，培养学生的语言表达能力。
过程与方法
经历以实验为基础，进行逻辑推理的过程，理解物理学研究方法。
情感、态度与价值观
通过对相关物理学史实的学习，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
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，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。
分析讨论：①实验过程中需要控制不变的量是什么？需要改变的量是什么呢？(控制小车的初始速度不变，改变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，比如毛巾、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？(通过观察小车在水平面上运动距离的长短)
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。
学点1 探究阻力对物体运动的影响
实 验：取一辆小车，使它三次在斜面上的同一高度从静止开始沿斜面运动到水平面上，如图9－2－1所示，每次水平面的粗糙程度不同，第一次在毛巾面上，第二次换成木板面，第三次换成表面平滑的玻璃面。比较小车每次在水平面上的运动情况。
图9－2－1
记录实验结果，如下表所示：
接触面
小车受到阻力(摩擦力)的大小
小车运动的距离
毛巾
较大
较近
木板
较小
较远
玻璃
最小
最远
分析与论证：通过上表的信息可知，小车受到的阻力(摩擦力)越小，小车运动的距离就越远，小车的速度减小得也越慢。如果运动的小车处在光滑的水平面上，小车的速度就不会减小，将保持原来的速度，沿原来的方向一直运动下去。
问题1：实验中，必须保证其他的实验条件相同，而只改变小车三次滑行表面的__粗糙__程度，让小车每次都从斜面的__同一位置__开始自由下滑，保证每次小车在水平面上运动时具有相同的__初速度__。
问题2：在探究“阻力对物体运动的影响”的过程中，一共做了三次实验，让小车分别滑过毛巾、木板和平板玻璃的表面，以便归纳出物体受到的阻力越小，速度改变得越__慢__，也就是小车运动的距离越__远__的结论。
问题3：实验时，斜面的倾角不宜过__大__，且斜面与水平面间的交接处应尽量__平滑__，以免出现小车翻倒的情况。
问题4：牛顿第一定律的得出是采用了多次实验获取多组数据，在分析归纳的基础上得出规律，把物体置于一种临界的理想状态来考虑问题的方法，这种方法叫做__科学推理法__。在“探究阻力对物体运动的影响”实验的结论中__不受力__的情况虽然不存在，但推理过程是科学的，故这个推论是正确的。
学点2 惯性
实验1：如图9－2－2甲所示，猛然抽动玻璃杯下面的纸条，纸条被抽走，杯子却留在原处。
实验2：如图乙所示，迅速击打鸡蛋下面的硬纸板，硬纸板被打飞，鸡蛋却落入水中。
实验3：如图丙所示，载有铁块的小车突然受到阻力停止运动，而铁块却飞离小车。
图9－2－2
分析与论证：杯子、鸡蛋和铁块都有保持原来状态不变的性质。
问题1：惯性是物体的一种属性，它不是力。发生力的作用时，必须要涉及两个相互作用的物体，单独一个物体不会出现力的作用。惯性是每个物体都__具有__的，不需要两个物体的__相互作用__，惯性只有__大小__、没有__方向__，而力有__大小__、__方向__和__作用点__三个要素。
问题2：惯性是物体的固有属性，它与物体是否受外力、处于何种状态等__无__关。牛顿第一定律，也称惯性定律，它是描述物体在不受__外力__作用时，由于惯性而表现出来的一种__运动规律__，它的实质是说明力不是__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：惯性的大小只与物体的__质量__有关，__质量__越大，惯性越__大__，__质量__是物体惯性大小的量度。
学点3 惯性现象
解释惯性现象的一般步骤：
步骤1：明确研究对象，即明确研究的是哪一个物体。
步骤2：该物体原来处于什么状态，是运动的还是静止的。
步骤3：该物体(或物体的哪个部分)受到了力的作用改变了原来的运动状态。
步骤4：该物体(或物体的哪个部分)由于惯性保持原来的状态，出现了怎样的现象。
问题1：坐在汽车里的乘客，当汽车突然启动时，汽车上的乘客的__脚__随车一起向前运动，而身体的其他部位由于__惯性__要保持原来的__静止__状态，因此人会向__后__倾倒。
问题2：惯性对我们有利也有弊，我们利用惯性时，总想让惯性__大__一些，而防止惯性的危害时，总想让惯性__小__一些。
材
解
读
牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一，是整个力学的基础。本节内容是进一步学习运动与力的基础。 教材从学生熟悉的事例入手提出问题，容易引起同学们的学习兴趣，解释清楚了现象，对牛顿第一定律也就有了很好地理解和应用。
引导学生通过观察和分析自行建立惯性的概念，要求学生自行设计实验说明惯性的存在以及人们利用惯性的实例；再以生活中常见的交通事故引出惯性有害的一面，体现“学习的目的在于应用”这一课程理念。
教
学
目
标
知识与技能
1.认识阻力对物体运动状态的影响。
2.知道牛顿第一定律的内容。
3.知道什么是惯性，认识一切物体都有惯性。
4.会用物体的惯性解释惯性现象，培养学生的语言表达能力。
过程与方法
经历以实验为基础，进行逻辑推理的过程，理解物理学研究方法。
情感、态度与价值观
通过对相关物理学史实的学习，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
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，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。
分析讨论：①实验过程中需要控制不变的量是什么？需要改变的量是什么呢？(控制小车的初始速度不变，改变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，比如毛巾、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？(通过观察小车在水平面上运动距离的长短)
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。
学点1 探究阻力对物体运动的影响
实 验：取一辆小车，使它三次在斜面上的同一高度从静止开始沿斜面运动到水平面上，如图9－2－1所示，每次水平面的粗糙程度不同，第一次在毛巾面上，第二次换成木板面，第三次换成表面平滑的玻璃面。比较小车每次在水平面上的运动情况。
图9－2－1
记录实验结果，如下表所示：
接触面
小车受到阻力(摩擦力)的大小
小车运动的距离
毛巾
较大
较近
木板
较小
较远
玻璃
最小
最远
分析与论证：通过上表的信息可知，小车受到的阻力(摩擦力)越小，小车运动的距离就越远，小车的速度减小得也越慢。如果运动的小车处在光滑的水平面上，小车的速度就不会减小，将保持原来的速度，沿原来的方向一直运动下去。
问题1：实验中，必须保证其他的实验条件相同，而只改变小车三次滑行表面的__粗糙__程度，让小车每次都从斜面的__同一位置__开始自由下滑，保证每次小车在水平面上运动时具有相同的__初速度__。
问题2：在探究“阻力对物体运动的影响”的过程中，一共做了三次实验，让小车分别滑过毛巾、木板和平板玻璃的表面，以便归纳出物体受到的阻力越小，速度改变得越__慢__，也就是小车运动的距离越__远__的结论。
问题3：实验时，斜面的倾角不宜过__大__，且斜面与水平面间的交接处应尽量__平滑__，以免出现小车翻倒的情况。
问题4：牛顿第一定律的得出是采用了多次实验获取多组数据，在分析归纳的基础上得出规律，把物体置于一种临界的理想状态来考虑问题的方法，这种方法叫做__科学推理法__。在“探究阻力对物体运动的影响”实验的结论中__不受力__的情况虽然不存在，但推理过程是科学的，故这个推论是正确的。
学点2 惯性
实验1：如图9－2－2甲所示，猛然抽动玻璃杯下面的纸条，纸条被抽走，杯子却留在原处。
实验2：如图乙所示，迅速击打鸡蛋下面的硬纸板，硬纸板被打飞，鸡蛋却落入水中。
实验3：如图丙所示，载有铁块的小车突然受到阻力停止运动，而铁块却飞离小车。
图9－2－2
分析与论证：杯子、鸡蛋和铁块都有保持原来状态不变的性质。
问题1：惯性是物体的一种属性，它不是力。发生力的作用时，必须要涉及两个相互作用的物体，单独一个物体不会出现力的作用。惯性是每个物体都__具有__的，不需要两个物体的__相互作用__，惯性只有__大小__、没有__方向__，而力有__大小__、__方向__和__作用点__三个要素。
问题2：惯性是物体的固有属性，它与物体是否受外力、处于何种状态等__无__关。牛顿第一定律，也称惯性定律，它是描述物体在不受__外力__作用时，由于惯性而表现出来的一种__运动规律__，它的实质是说明力不是__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：惯性的大小只与物体的__质量__有关，__质量__越大，惯性越__大__，__质量__是物体惯性大小的量度。
学点3 惯性现象
解释惯性现象的一般步骤：
步骤1：明确研究对象，即明确研究的是哪一个物体。
步骤2：该物体原来处于什么状态，是运动的还是静止的。
步骤3：该物体(或物体的哪个部分)受到了力的作用改变了原来的运动状态。
步骤4：该物体(或物体的哪个部分)由于惯性保持原来的状态，出现了怎样的现象。
问题1：坐在汽车里的乘客，当汽车突然启动时，汽车上的乘客的__脚__随车一起向前运动，而身体的其他部位由于__惯性__要保持原来的__静止__状态，因此人会向__后__倾倒。
问题2：惯性对我们有利也有弊，我们利用惯性时，总想让惯性__大__一些，而防止惯性的危害时，总想让惯性__小__一些。