第七节 牛顿第一定律
学习目标:
1.知道力和运动的关系的发展过程.
2.理解牛顿第一定律的内容和含义.
3.知道理想实验是科学探究的一种重要方法.
4.再次运用控制变量法设计实验的过程.
学习重难点 :
重点:牛顿第一定律的内容;物体的惯性
难点:探究牛顿第一定律的方法。
导学方法:实验探究法
导学过程
课前预习案( 限时5 分钟)
【课前预习、教材导读】你准备好了吗?阅读教材 p48—p51 的内容,并完成下
列填空。如果你觉得还有需要补充的内容和疑问,请记录下来,预备课上组内交
流(学生阅读教材,查阅资料,完成以下内容,小组长课前检查)
1、什么是惯性及惯性现象:________________________________________
2、力可以使运动的物体______,可以使静止的物体_______,也可以使物体速度
的______、_______发生改变。力还可以使物体发生_______。所以力的作用效果
可以总结为______________和_________________.
课内探究案
一、 自主学习,交流预习情况(小组交流讨论,解决不了的问题由组长汇总。)
二、新课引入,激发情趣
我们学过了力,一切物体都受到力的作用.我们也学过了运动,运动是绝对
的,一切物体都在运动,静止只是相对的.物体都受力,同时又都在运动,力的
效果之一就是力能改变物体的运动状态.可见,力和物体的运动有密切的联系.我
们在这一章中要学习力和运动二者之间的联系.
三、探究新知:
板块 一 :惯性
读一读:课本 49 页第一段,找出惯性的概念,并填写下空.
1. 惯性:我们把物体保持 ________或 ________的性质叫做物体的惯性。
演示:让学生照课文第 49 页图 7-42 所示,为什么迅速撞击斧子的木柄,斧头就
能套紧在木柄上?_________________________
为什么行驶的汽车突然刹车,乘客会前倾,汽车突然启动,乘客会后到
_________________________
亲身体验:用纸条和钢笔帽来完成惯性实验
小实验:抽出被压在钢笔帽、棋子下纸条。
2、对惯性的理
(1) 惯性是物体本身的一种属性,一切物体都有惯性。与外界条件无关 。
(与物体的状态,与物体是运动还是静止,与质量的大小,与物体是否受力,速
度的大小等外界条件无关)
(2) 惯性不是力 ,力是物体对物体的作用,而惯性是物体本身固有的一种属性。
所以在解答物体惯性现象问题时 , 不能说“ 受到惯性” 、“ 由于惯性的作用” 、“ 克
服惯性” 等 , 只能说“ 由于惯性” 、“ 具有惯性”. 否则就将惯性和作用混为一谈
(3)所有的物体都有惯性,但不同物体的惯性大小是不同的, 物体的惯性只与
物体的质量有关。
物体的 m 越大,惯性越大;物体的 m 越小,惯性越小
3、 解释惯性现象
(1)人走路时,被石头绊会向前倒,这是为什么?
思路引导: 人走路时,脚被石头绊住,由于________,上身仍要保持原来的
________状态,而向前倾倒.
(2)为什么行驶的汽车突然刹车,乘客会前倾,汽车突然启动,乘客会后倒
思路引导:汽车突然刹车时,人会往前倾,是因为:刹车时,乘客的脚由于摩擦力,
随车停止运动,而乘客身体的上部由于 会保持原来的运动状态,
所以身体会向前倾。汽车突然开动时,乘客会向后倾,是因为:开动时,乘客
的脚由于摩擦力随车运动,而乘客身体的上部由于会保持原来的运动状态,所以身
体会向后倾。
(3)为什么锤头松了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?
思路引导:木工师傅把锤柄在凳子上撞击时由于________,锤头仍要保持原来的
________状态,而向前进。
(4)解释:为什么用手拍打衣服,灰尘会落下来?
思路引导:用手拍打衣服,灰尘会由于________,灰尘仍要保持原来的________
状态,而静止所以会落下来。
方法小结:来解释惯性注意事项
(1 )先确定研究物体(2 )此物体原来处于什么运动状态(3 )若受力将改变原
状态;若不受力将保持原状态(4 )物体由于惯性而产生的现象。
4 、惯性与惯性定律的区别
惯性是物体的一种性质,它的存在是无条件的,而牛顿第一定律是描述
物体运动时所遵循的运动规律,是有条件的(不受外力);
5 、惯性现象及其应用
(1 )惯性现象的利于弊
利:用手拍打衣服上的灰尘,灰尘会落下来。跳远助跑,套紧锤头等。
弊:在日常生活中,需要防止惯性带来的危害的是:交通事故,跑步绊倒等
惯性的防止:小型客车前排乘客要系安全带;车辆行使要保持距离;包装玻璃制
品要垫上很厚的泡沫塑料。
(2 ) 与惯性有关的交通条例:限速行驶、系安全带、严禁超载、保持车距等,
有关措施:头枕——追尾 安全气囊——前撞 安全带——紧急刹车
板块二 牛顿第一定律
1、内容: 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态。
2、牛顿第一定律的理解:
(1)研究对象:“一切物体”指什么?
(2)成立条件:“没有受力的作用”指 什么?
(3)总:一直这样。
(4)状态:匀速直线运动状态“或”静止状态
3、牛顿第一定律揭示力与运动关系的本质:
力不是维持物体的运动的原因,力是改变物体运动状态的原因。
4、牛顿第一定律不是实验定律,因为在我们周围的物体,都要受到外力的作用,
不可能用实验来直接验证。但是这个结论是以实验为基础,通过分析事实并进一
步概括推理得出的,这种实验方法叫抽象思维加推理。
例:正在路上行驶的汽车,突然受到的所有的力消失,那么它会( )
A 突然停止 B 慢慢停下来 C 做匀速直线运动 D 加速运动
方法总结:根据牛顿第一定律,原来静止的物体不受外力,将继续保持静止状态,
原来运动的物体,突然不受外力,将以力撤销的那一瞬间的速度大小和方向做匀
速直线运动.
原来静止的物体 不受力 永远保持静止状态
原来运动的物体 不受力 永远做匀速直线运动
板块 、 阻力对物体运动的影响
1 、维持运动需要力吗? 力和运动究竟有着什么样的关系?
活动:用力推小车,小车运动远一段距离停下。这是什么原因?
(1)想一想:物体是怎样运动起来的?
骑自行车时,停止用力以后,自行车会怎样?
推讲桌上的粉笔盒,盒子运动起来,停止用力,盒子停止。
亚里士多德对于力和运动的观点 :要维持物体运动,就必给物体施加力的作用
,没有力的作用,物体就会停止运动。即亚里士多德认为:力是 原因.(
填“维持”或“改变”)
(2)伽利略的观点:物体的运动 力来维持,运动之所以停下来,是因
为受到了 。如果阻力为零,运动的物体将以 永远运动下去。
小组活动:上述观点哪一个是正确的请同学们自己思考后各抒己见,请说明自己
的理由.
2 探究合作: 阻力对物体运动的影响 (p51 页)
上述观点哪一个是正确,需要通过实验来证明,课本上的实验叫“伽利略斜面小
车实验”在这个实验中,再次用到了 控制变量法 ,
实验器材:斜面、小车、平直长木板、毛巾、棉布等。
实验步骤:
取一辆小车,使它三次都在斜面上的 同一高度处从静止开始沿斜面运动到水平面
上,如图所示,每次水平面的表面不同,第一次在水平面上铺毛巾,第二次换成
棉布,第三次去掉所铺棉布,比较小车每次在水平面上的运动情况?
( 注意:在 实验过程中要保证除了水平面粗糙程度不同外,其它条件均相同:
即
相同条件:
不同条件:
问题:为什么要让小车从斜面的同一高度滑下?
学生小组实验,分析讨论填好结论和推理。(填“大”、“较大”或“小”)
表面状况 阻力的大小 小车运动的距离
毛巾
棉布
木板
分析上表得出结论:平面越光滑,小车运动的距离越_____,这说明小车受到的阻
力越_____,速度减小的越______.如果小车不受阻力,小车将________________.
推理:如果物体不受力,它将___________________________________.
上述实验证明__________的观点是正确的.后来,_____国物理学家________总结
了前人的研究成果,概括出一条重要的物理规
律:____________________________________________________这就是著名的牛
顿第一定律.
四、课堂小结:
小结本节课学到的知识与技能、过程与方法。
五、总结反刍,当堂检测
【 智勇大冲关! 】小试身手! 你能行
1.关于牛顿第一定律,下列叙述正确的是( )
A.物体总保持匀速直线运动或静止状态
B.一切物体在没有受到外力作用时总保持匀速直线运动和静止状态
C.一般物体在没有受到外力作用时总保持匀速直线运动或静止状态
D.一切物体在受到外力作用时一定不会保持匀速直线运动或静止状态
2.下列关于“牛顿第一定律”的建立的说法中正确的是( )
A.它是通过日常生活推导出来的
B.它是通过理论推导出来的
C.它是通过实验直接证明的
D.它是以实验事实为基础,通过推理而概括出来的
3.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.沿原路径返回地球
B.沿原方向做匀速直线运动
C.沿原方向做加速直线运动
D.沿原方向做减速直线运动
4.2011 年 5 月 15 日,刘翔在国际田径钻石联赛男子 110m 实档比
赛中采用 7 步上栏的新技术以 13 秒 07 的成绩一举夺冠(如图所示)。下列描述
正确的是( )
A.刘翔蹬地起跑,说明力是维持物体运动状态的原因
B.刘翔在比赛过程中全程平均速度为 8.03m/s
C.刘翔到达终点后不能立即停下是受到惯性力的作用
D.刘翔在领奖台上上栏过程中不受到的重力
5.关于惯性的理解和现象解释,以下说法正确的是( )
A.高速飞行的子弹具有惯性,穿入木头静止后惯性消失
B.汽车驾驶员和前排乘客系安全带,是为了减小汽车行驶中人的惯
C.行驶中的公交车紧急刹车时,乘客会向前倾,是由于惯性力的作用
D.百米赛跑运动员到达终点不能马上停下来,是由于运动员具有惯性
六、课堂小结
七、布置作业