《第4节-牛顿第一定律》教案1.doc

《第4节 牛顿第一定律》教案
一、教学目标
（一）知识与技能
1、能叙述牛顿第一定律的内容。
2、确认力并非维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。
3、能叙述惯性的意义。
4、确认一切物体，无论是固体、液体还是气体，无论物体是静止的还是运动的，都具有惯性。
5、能用惯性知识解释有关现象。
（二）过程与方法
在解释惯性现象的过程中进行语言表达能力的训练心。
（三）情感、态度与价值观
1、渗透物理与生活实际相联系，物理知识解决问题的方法教育；
2、通过探究与交流，使学生有将自己的见解公开并与他人讨论的愿望，认识交流合作的 重要性，有主动与他人合作的精神。
二、教学重点
1、理解牛顿第一定理。 
2、理解惯性定理。
3、能用惯性知识解释日常生活中的一些实际问题。
三、教学难点
能用惯性知识解释日常生活中的一些实际问题。
四、课时安排
1课时
五、教学准备
斜面一块、毛巾一条、纸板一块、玻璃一块、小车一辆（共26组）、惯性定律演示器、铁架台、细线下端悬挂有轻小物体、蜡烛、火柴、有关课件
六、教学过程
新课导入：
激趣设疑：你知道亚洲第一飞人柯受良是怎样飞越黄河的吗？柯受良驾车飞越黄河，飞越宽度达55米，飞跃时间达11.58秒。如果柯受良腾空飞出后所受的一切力都突然消失，他和他的车将会怎样运动呢？我们今天通过实验探究来研究这个问题。
新课讲解：
一、 牛顿第一定律
设问：原来静止的物体，不受力时，运动状态会改变吗？
一个静止的物体，如果不受力时，将保持静止的状态。
实验：静止的书本不受力时，将保持静止状态。
引导分析：原来是静止的物体，不再受到新的力，运动状态就不会改变，所以仍然保持静止状态。
再设问：运动的物体，如果不再受到力的作用，它的运动状态会怎样呢？是继续运动？还是立即停止？还是运动一段距离再停止？
讲解：因为我们很难为运动的物体创造一个“不受到力的作用”的实验条件。因此只能采用实验加推测的方法。用从斜面上滑下的小车作为运动的物体。让小车在不同材料上运动，看它运动的距离大小与受到的摩察阻力有什么关系？
实验探究：运动的小车在水平面上为什么会停下？
提出问题：运动小车为什么会在水平面上停下？
建立假设：运动物体速度变小的快慢跟什么因素有关？
材料表面的粗糙程度有关？
受到的阻力大小有关，阻力越大，小车运动速减小的越快。
小车开始运动的速度有关，开始速度越达减小的越慢。
设计实验：
小组讨论：应用所给的实验器材，如何制定实验方案检验你的假说是否正确？——比较水平面上铺不同的材料时，小车通过距离的长短；实验时需要记录哪些信息？——水平面铺设的材料；小车在水平面上所能通过的距离。在笔记本上设计一个记录表格，如下所示。应如何控制实验的条件？——每一次小车都要从同一位置由静止开始滑下。
材料种类
小车受到摩擦力的大小
（填：大、较小、最小）
小车在水平面上运动的距离（填：短、较长、最长）
毛巾

棉布

玻璃

实验探究、收集实验数据 ：
将实验表格补充完整，采用合适的方法进行实验，并作好必要记录。注意：玻璃板易损坏，铺的材料应该铺平。
分析数据、得出结论：水平表面越光滑，小车运动时受到的阻力越小，通过的距离越大，运动时间越长，速度减小的越慢。
引导推理：假设小车在运动中不受任何阻力，情况又如何？（发挥同学的丰富的想象力）——小车将永远运动下去，运动的速度将保持不变。
牛顿第一定律：教师简介牛顿第一定律得出的历史过程。
（1）伽利略：如果物体在运动中不受到力的作用，它的速度将保持不变。
（2）笛卡儿补充了伽利略的认识，指出：如果运动物体不受到任何力的作用，它不会向左、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀速直线运动。
（3）牛顿总结了伽利略等人的研究成果，进一步得出：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
其它表述方法：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持原来的运动状态不变。
牛顿第一定律的意义：
它告述我们“物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。”就是说：一切物体在不受外力作用时，原来静止的，将保持静止；原来运动的物体将保持匀速直线运动状态，纠正了人们的错误认识：以前人们认为力是维持物体运动状态的原因，即有力作用于物体，物体才会运动，没有力作用于物体，物体就不会运动。
设问：牛顿第一定律的发现过程经历了几百年的时间，由此表明了什么？有何感想？科学往往是众多科学家智慧和劳动的结晶！科学也是一个不断探究、不断发展的过程。
再设问：为什么物体不受力作用时，会保持匀速直线运动状态或静止状态呢？
二、 力和运动的关系
因为物体在不受力作用时总保持匀速直线运动或静止状态，所以，要改变物体的速度
大小和运动方向，必须对物体施加力的作用。由此可见，牛顿第一定律为我们深刻地揭示了力与运动的关系。力不是维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。
思考：小球竖直下落运动中，为什么速度越来越大？小球竖直上抛运动中，为什么速度越来越小？小球斜向上方向抛出时运动方向为什么会改变？
三、惯性：
一切物体都具有保持原有的速度大小和运动方向不变的性质。
强调：惯性是一切物体固有的属性，无论是固体、液体或气体，无论物体是运动还是静止，都有惯性。
讨论：惯性与牛顿第一定律的区别：惯性描述的是物体保持匀速直线运动或静止状态的性质；牛顿第一定律反映的是：物体在不受外力作用时，将会保持匀速直线运动状态或静止状态。正因为物体有惯性，才能使物体在不受外力作用时，会保持原来的运动状态不变；当物体受到外力作用时，物体仍然具有惯性，但它却不能再保持匀速直线运动状态或静止状态。
实验：运动的物体具有惯性——向右拉动小车，当小车受阻碍而停止运动时，车上的小木块向右倾倒。
学生思考：这种现象为什么产生？
引导分析：开始小车和木块一起是运动的，小车受阻而停止时，车上的木块的下部由于和小车之间有摩擦也随着停止下来，木块的上部由于惯性要保持原来的运动状态，所以就会倒向右方。
实验：静止的物体也有惯性——用手指弹击卡片，卡片上的硬币落在杯子的水中。
学生思考并回答。
实验：气体也有惯性——用开有洞的纸板箱，让洞对着点燃的蜡烛，用力拍箱子时蜡烛熄灭。
学生观察：看到什么现象？如何解释？
学生实验：将橡皮块压在一小纸条上，用力迅速拉出小纸条，又看到什么现象？说明了什么？
惯性现象在日常生活中经常见到，如何解释呢？
惯性现象解释的一般步骤：
确定研究对象；
研究对象原来做什么运动；
发生了什么变化；
由于惯性，研究对象有怎样的表现。
像所有的事物一样，惯性也是有利有弊的，这是难以避免的，学生讨论生活中惯性利弊现象，知道在实际中要注意客观地看待这个问题，要注意防止有害的惯性现象可能造成的危害，利用有益的惯性现象为我们服务。