北师大版八年级下册物理 7.7牛顿第一定律 教案

第7节　牛顿第一定律
教学目标
【知识与技能】
1．会通过实验探究阻力对运动的影响．
2．理解牛顿第一定律的含义．
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．
【过程与方法】
1．通过实验，探究并确认阻力对物体运动的影响．
2．经历建立牛顿第一定律的科学推理过程．
【情感、态度与价值观】
1．培养学生跟他人交流合作的意识和用实验解决问题的方法与能力．
2．通过建立牛顿第一定律的科学推理过程学习科学思维方法．
重点难点
【重点】
1．探究阻力对物体运动的影响．
2．对牛顿第一定律和惯性的理解．
【难点】
惯性和惯性定律的区别．
教学过程
知识点一　惯性
【自主学习】
阅读课本P49，完成以下问题：
1.一切物体都有保持静止或匀速直线运动状态不变的性质，这种性质叫惯性．
2．惯性是一切物体都具有的固有属性．
【合作探究】
演示一　惯性现象
猛然抽出纸条
1．你能观察到什么现象？为什么？
答：观察到猛然抽出纸条，杯子留在原地的现象；因为被子原来是静止的，当纸条被抽走，杯子具有保持原来的静止状态的性质，因此留在原地．
2．迅速击打鸡蛋下的硬纸板，载有木块的小车突然受阻停止运动，你会看到什么现象？为什么会产生这样的现象？
迅速击打鸡蛋下的硬纸板
载有木块的小车突然受阻停止运动
答：会看到硬纸板被打飞，鸡蛋却落入杯子以及小车虽受阻停止，木块却继续运动飞离了小车的现象；因为鸡蛋具有保持原来静止状态，木块具有保持原来运动状态的性质，当硬纸板被打飞，小车突然停止运动，鸡蛋将会在重力作用下掉入杯子，木块将会继续运动脱离小车．
3．这几个实验说明了什么？
答：物体具有保持原来的运动状态不变的性质．
演示二　物体的惯性无处不在
甲
乙
1．如图甲所示，为什么汽车急刹车时，人会向前“冲”？如图乙所示为，什么迅速撞击斧子的木柄，斧头就能套紧在木柄上？
答：人和车一起向前运动，急刹车后，车停下来，人具有保持原来运动状态的性质，所以向前“冲”；斧头和斧头柄向下运动，斧头柄停下来了，斧头由于惯性仍然向下运动套紧在斧头柄上．
2．这两个现象说明了什么，你能再举几个例子吗？
答：这两个现象说明了惯性在生活中无处不在．生活中的惯性现象有汽车突然启动人向后倒、篮球场上的投篮、运动员跳远等．
【教师点拨】
1．物体的惯性只与物体的质量有关，物体的质量越大，惯性越大；物体的质量越小，惯性越小，质量是物体惯性的量度．
2．惯性与力的区别
惯性
力
定义
惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质
力是物体对物体的作用
性质
惯性是物体本身的属性，始终具有这种性质，它与外界条件无关
力则只有物体与物体发生相互作用时才有，不能离开了物体单独存在
大小、
方向、
作用点
惯性只有大小，没有方向和作用点，而大小也没有具体数值，无单位
力是由大小、方向和作用点三要素构成，它的大小有具体的数值，单位是牛
其他
惯性是保持物体运动状态不变的性质
力的作用可以改变物体的形状和物体的运动状态
惯性不是力，在解答问题时，只能说“由于惯性”“具有惯性”．而不能说“受到惯性”“由于惯性的作用”“克服惯性”等，否则就将惯性和作用混为一谈．
3．惯性也是有危害的，因此需要预防．比如汽车突然刹车时，人由于惯性可能会撞伤，因此要使用安全带；雨雪天气地面更加光滑，若刹车不及时，很可能发生交通事故，因此需要减速慢行．
【跟进训练】
1．(多选)下列哪些现象是利用惯性的(　ACD　)
A．拍打衣服时，灰尘脱离衣服
B．司机和前排的乘客要系安全带
C．洗完手后，用力甩掉手的水滴
D．跳远运动员起跳前要尽力助跑
2．火车在平直轨道上匀速前进，在密闭没有空气流动的车厢内点燃一支香，则车里乘客看到香所冒出的烟的运动情况是(　C　)
A．一边上升一边向前飘
B．一边上升一边向后飘
C．只是上升，不向任何一边飘
D．无法确定
知识点二　牛顿第一定律
【自主学习】
阅读课本P50－53，完成以下问题：
1．牛顿总结前人规律概括出一条定律：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．这个规律叫作牛顿第一定律，也叫作惯性定律．
2．一切物体的运动状态发生改变时，一定受到外力的作用．力是使物体运动状态发生变化的原因．
【合作探究】
演示三　探究运动和力的关系
完成实验探究
1．提出问题
答：运动的小车如果不受其他物体的作用，会运动下去吗？
2．猜想与假设
答：运动小车如果不受其他物体的作用，会一直运动下去．
3．实验器材
答：一辆小车、一个斜面、粗糙程度不同的毛巾、棉布和木板各一个．
4．实验步骤
答：取一辆小车，使它三次都在斜面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，第二次换成铺棉布，第三次去掉所铺的棉布．
5．实验表格记录
答：填写结果如下.
接触面
小车受到摩擦力的大小
小车运动的距离
毛巾
大
短
棉布
比较大
较长
木板
小
最长
6．实验现象
答：小车在铺有毛巾的水平面上的运动距离最短，在铺有棉布的水平面上的运动距离较长，在木板表面的运动距离最长．
7．实验结论
答：在其他条件相同时，平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车前进的距离越远．
8．进一步推理
答：假如平面绝对光滑且足够长，忽略空气阻力，那么小车将一直保持不变的速度永远运动下去．
9．注意事项：为什么小车都从同一位置滑下？
答：小车每次从同一高度滑下，确保了小车在平面上运动时的初速度相同．
演示四　伽利略的理想实验
伽利略认为，当小球沿左侧某高度向下运动，无论右边斜面坡度如何，小球都会沿着斜面上升到一定高度．如果忽略掉各种阻力，理想情况，小球将会上升到与左侧下落点等高；如果斜面为水平，那么小球将一直运动下去．
1．伽利略驳斥古希腊哲学家亚里士多德关于力的观点是什么？
答：地面上的物体是静止的，要维持物体的运动，就必须给它施加一定的力，不受力而能一直运动的物体是不存在的．
2．你认为伽利略和亚里士多德的观点谁更合理、科学？
答：我认为伽利略的观点更科学，因为他是经过科学的分析、推理的，而亚里士多德更多的是主观的判断，没考虑到阻力的作用．
演示五　运动状态的改变
运动员接住垒球
被射出去的水流
飞机降落滑行过程
过山车弯道运动
1．上面哪些情形中物体的运动状态发生了改变？
答：垒球、水流、飞机、过山车的运动状态都发生了改变．
2．图中物体运动状态改变的原因是什么？
答：垒球在运动员对它的阻力作用下从运动变为静止；水流的运动方向在重力及阻力作用下变化了；飞机运动速度在地面和空气阻力作用下改变了；过山车在重力和驱动力及摩擦力作用下运动速度和方向都发生了变化．
3．这些情形说明了什么？
答：一切物体的运动状态发生改变时一定受到外力的作用．力是改变物体运动状态的原因．
【教师点拨】
1．牛顿第一定律是牛顿概括了伽利略等人的研究成果总结出来的．
2．牛顿第一定律，也叫作惯性定律．
3．力是使物体运动状态发生变化的原因，而不是维持运动状态的原因．
【跟进训练】
1．(多选)关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是(　BD　)
A．牛顿第一定律是实验定律
B．牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C．物体的运动需要力来维持
D．物体的运动不需要力来维持
2．(多选)关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是(　BD　)
A．只要接触面比较光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去
B．这个实验实际上是永远无法做到的
C．利用先进仪器就能使实验成功
D．虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的实验基础上的
课堂小结
1．惯性：我们把物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫惯性．
2．惯性的大小只与物体的质量有关．质量越大，惯性越大．惯性的大小与其他因素无关．
3．牛顿第一定律：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．
练习设计
完成本课对应训练．
温馨提示：实验视频见课件．