新人教版八年級物理下冊8.1《牛頓第一定律》教案

牛頓第一定律教學目標1．知識、技能目標（1）理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。（2）理解慣性，知道日常生活中由于慣性而產(chǎn)生的簡單現(xiàn)象，會解釋日常生活中的慣性現(xiàn)象。2．能力、方法目標：培養(yǎng)學生嚴謹?shù)倪壿嬐评砟芰Γ煌ㄟ^對大量實例的分析，培養(yǎng)學生歸納、綜合能力。善于思考、善于總結(jié)，把物理與實際生活緊密結(jié)合。3．情感、態(tài)度目標：讓學生知道科學研究過程的艱難，領悟?qū)嶒灱油评淼目茖W研究方法。教學重點、難點本節(jié)的重點是伽利略理想實驗，難點是對慣性的理解。教學策略與手段探究式教學，按物理史實為線索展示物理規(guī)律的形成。課前準備自制理想斜面實驗器（用有很小凹槽的柔軟鋁塑板作為軌道）、氣墊導軌。教學過程【引入新課】在人類歷史的長河中，運動和力如影隨形，總是和人們的生活密切相關。在日常生活中我們?？吹揭恍┈F(xiàn)象：關閉發(fā)動機的列車會停下來、自由擺動的秋千會停下來、滾動的球停了下來、滑動的車最終也會停下來，古希臘學者亞里士多德由此類現(xiàn)象得出了結(jié)論：沒有力的作用，物體就會停止運動。果真是這樣嗎？時光經(jīng)過近2000年，意大利科學家伽利略指出：小車在平面上滑動時，是摩擦阻力使小車停了下來，如果小車不受阻力，它就會一直運動下去，他認為：如果運動的物體受到的阻力為零，它將保持原來的速度不變，也就是說，維持運動并不需要力的作用，運動狀態(tài)的變化才需要力的作用。亞里士多德和伽利略的觀點是相互矛盾的，到底哪個說法正確，僅僅靠思辨不能回答，讓我們通過實驗來探究論證吧。【進行新課】板書：一、探究：阻力對物體運動的影響師：首先請同學們閱讀課本16頁的內(nèi)容，同時思考下列問題：（1）為了探究“阻力”對物體運動情況的影響，每次實驗時應該控制哪些因素相同？生：控制“斜面坡度、小車質(zhì)量、小車從斜面上下滑時的起始高度”均相同（2）如何改變小車在水平面上受到的阻力？生：給水平長木板表面鋪上粗糙程度不同的物體，如：毛巾、棉布等。（3）為什么讓小車從同一斜面的同一高度滑下？生：為了使小車到達水平面時初始速度相同。師：每次實驗時讓小車在到達水平面時的初始速度一樣，這種實驗方法叫什么呢？生：控制變量法。（4）實驗中應觀察哪些現(xiàn)象？比較哪些量？生：觀察小車在水平面上通過的距離。比較小車在水平面上運動距離的遠近來判斷什么表面對小車的阻力大或小。師：下面老師來演示這個實驗，請同學們把你觀察到的實驗現(xiàn)象填寫在45頁的表格中。實驗次數(shù)表面材料阻力的大小小車運動的距離s速度變化快慢1毛巾最大最短減小最快2棉布較大較長減小較快3木板最小最長減小最慢4光滑水平面0無限遠保持不變師：實驗做完了，現(xiàn)在我們來看看下面幾個問題：（多媒體展示問題：）①.小車在不同材料的平面上最終停下來的原因是什么？生：因為受到了阻力的作用。師：②.三次實驗，小車運動的距離不同，小車運動距離的遠近跟它受到的阻力有什么關系？生：阻力越小，小車運動的距離越遠。師：③.通過這三次實驗，請你分析：若使小車運動時受到的阻力進一步減小，小車運動的距離將變長還是變短？生：變長。師：④.小車運動的越遠，說明速度變化的快慢如何？生：小車運動的越遠，說明速度減小的越慢。師：根據(jù)上面的實驗，你能推理出：⑤.如果表面材料絕對光滑，沒有阻力，小車運動的距離將會怎樣呢？生：無限長。師：說明小車運動的速度將怎樣呢？生：小車的速度將不會減慢，將保持原來的速度永遠運動下去。師：伽利略通過實驗和科學推理得出“運動的物體，如果受到的阻力為零時，它的速度將不會減慢，將以恒定不變的速度永遠運動下去。”后來，法國科學家迪卡兒在伽利略的基礎上進行了補充：如果運動物體不受任何力的作用，不僅速度大小不變，而且運動方向也不變，將沿原來的方向勻速運動下去。最后，英國物理學家牛頓在前人的基礎上又進行補充：物體除了運動的以外，還有靜止的，那么，靜止的物體在沒有受到外力作用時，保持什么狀態(tài)呢？生：將保持靜止狀態(tài)。師：現(xiàn)在我們來根據(jù)幾位科學家的研究成果進行一下概括：一切物體在沒有受到外力作用時，將如何呢？生：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，這就是著名的牛頓第一定律。師：牛頓第一定律不是從實驗中直接得出來的，但是它又有深厚的實驗基礎，它是在實驗基礎上通過進一步科學推理而得到的，由這個定律進一步得出的一切科學推論都經(jīng)受住了實踐的檢驗，因此牛頓第一定律早已成為大家公認的力學基本定律。現(xiàn)在，同學們用1分鐘的時間來記一記它的內(nèi)容，并想想牛頓第一定律適用于什么范圍？定律成立的條件是什么？會出現(xiàn)什么樣的結(jié)果？生：范圍是：一切物體。師：對，不管是固體、氣體，還是液體，靜止的還是運動的，所有的物體都包括。師：定律成立的條件又是什么呢？生：在不受外力作用時。師：“不受外力”是定律成立的條件，這是一種理想情況，它也包含物體在某一方向上不受外力的情況，通常把受平衡力看成不受力。師：不受外力什么時會出現(xiàn)什么樣結(jié)果呢？生：靜止或勻速直線運動。師：“總保持”：指物體在不受外力時，只有保持靜止或勻速直線運動兩種可能，要改變這種狀態(tài)，物體必須受力的作用?！盎颉保何矬w不受外力作用時，原來運動的物體要保持勻速直線運動，原來靜止的物體要保持靜止狀態(tài)（多媒體展示）：原來靜止的物體保持靜止狀態(tài)不受外力時原來運動物體將做勻速直線運動師：現(xiàn)在有一物體在做勻速直線運動，要讓它繼續(xù)運動，需要對它用力嗎？生：不需要師：這說明什么呢？生：物體的運動不需要力維持。師：若我要讓它停下來，需要怎樣做呢？生：對它施加力。師：原來運動的物體受到力的作用后，由運動變?yōu)榱遂o止，它的運動狀態(tài)改變了，這又說明了什么呢？生：力是改變物體運動狀態(tài)的原因。師：由此可知：亞里士多德和伽利略，誰的觀點是錯誤的？生：亞里士多德的。師：愛因斯坦曾把一代一代科學家探索自然奧秘的努力，比作福爾摩斯偵探小說中破案過程，有時候明顯可見的線索卻把人們引向錯誤的判斷。也就是說，光憑經(jīng)驗來做判斷常常是靠不住的，我們應該通過實驗和科學推理來探究真理。當堂檢測1.下列關于“牛頓第一定律”的建立的說法中正確的是(D)A它是通過日常生活推導出來的B它是通過理論推導出來的C它是通過實驗直接證明的D它是以實驗事實為基礎,通過推理而概括出來的2.正在做勻速直線運動的物體,若所受的各力突然消失,則物體(A)A、仍做勻速直線運動B、繼續(xù)向前運動,且速度越來越快C、慢慢停下來D、立即停下來3.足球比賽中,運動員用頭頂球,球在向上飛,若此時受到的力都消失,則球?qū)?B)A、靜止B、做勻速直線運動C、下落D、無法判斷4.用繩子拴住一個小球在光滑的水平面上做圓周運動,若繩子突然斷裂,小球?qū)?B)A、保持原來的圓周運動狀態(tài)B、保持繩斷時的速度做勻速直線運動C、小球運動速率減小,但保持直線運動狀態(tài)D、以上三種都有可能5.在水平桌面上鋪上粗糙程度不同的物體,讓小車自斜面頂端同一高度、從靜止開始滑下,小車在不同表面運動的距離見下表,通過探究,我們可以反駁下列說法中的哪一個(B)實驗次數(shù)表面材料阻力的大小小車運動的距離/m1毛巾最大2棉布較大3木板最小A、摩擦力越小,小車的速度減小得越慢B、小車受到力就運動,不受力就不運動C、若平面非常光滑,小車的速度將保持不變,永遠運動下去D、運動物體不受力,將保持勻速直線運動三、慣性師：接下來，請同學們看兩幅圖片：亞洲飛人柯受良駕車飛越黃河，他憑什么有這種膽識去飛越氣勢磅礴的黃河呢？警察叫司機系安全帶，為什么？下面再請同學們來看一個實驗：把一個雞蛋放在隔板上，雞蛋處于靜止狀態(tài)。打擊隔板，隔板飛了出去，雞蛋沒有隨著向前運動，而是落入了水杯?！疽曨l播放】：同樣，打擊一摞棋子最下面一個，上面的棋子沒有受到水平作用力，在水平方向沒有運動。坐在汽車上,向正上方拋出一個球，拋出去的球正好又落回到手上。這些說明了物體本身有那么一種本性，就是具有保持原來運動狀態(tài)不變的特性，這種特性叫做慣性。慣性可以通俗地用物體有一種“習慣性”或叫“惰性”來理解，就是說，一切物體都有一種“惰性”，這種“惰性”的表現(xiàn)就是不愿意改變原來的運動狀態(tài)。只要不受到外界力的作用，它就保持原來的運動狀態(tài)。除非有外力作用于它，才能迫使它改變原來的運動狀態(tài)。①慣性是一切物體都有的屬性，慣性與物體是否受外力，處于何種狀態(tài)無關。②慣性的大小由物體的質(zhì)量決定，質(zhì)量越大，慣性越大。③慣性不是力，力是物體對物體的作用，力產(chǎn)生條件是必須有施力物體和受力物體，而慣性是每個物體都有的，慣性只有大小沒有方向，所以把慣性說成“慣性力”或“慣性作用”都是錯誤的。請同學們看課文18頁圖，討論交流：為什么錘頭松了木工師傅把錘柄在凳子上撞擊幾下，錘頭就能緊緊地套在錘柄上？生：錘子向凳子撞擊時，錘頭和錘柄一起向下運動，錘柄撞到凳子受到力作用，運動狀態(tài)改變而停止運動，錘頭由于慣性繼續(xù)向下運動，套緊錘柄。師：接下來請同學們討論交流：為什么騎車的速度太快，容易發(fā)生事例？生：減速、拐彎或剎車時，騎車的人由于慣性身體會保持原來的速度向前運動，從而容易產(chǎn)生事故。師：慣性現(xiàn)象隨處可見，例如：汽車急剎車時，人的腿腳已隨車停止，而人的上身還會保持原來的運動狀態(tài)而前傾。汽車啟動時人就會向后仰。慣性對人類有利的一面，我們要加以充分利用，例如，用鍬揚沙子利用了慣性；拍打衣服上塵土，洗衣機甩衣服；跳遠運動員助跑后，利用慣性能跳的遠些；柯受良利用慣性飛越黃河等。當然，慣性也有對人類不利的一面。如：開車不可超速；駕駛汽車時汽車駕駛員和前排乘客都要使用安全帶，這是為了防止汽車急剎車時由于慣性而對人體造成傷害。在一些汽車里還裝有安全氣囊，如果車發(fā)生撞擊，氣囊會自動彈出，使人不至于撞到車身。當堂檢測1、豎直向上托起的排球，離開手后能繼續(xù)向上運動，這是由于（）A.排球受到向上的托力

B.排球受到慣力C.排球具有慣性

D.排球受到慣性的作用2、一切物體都有慣性，但是（

）A.運動時的慣性比靜止時的慣性大

B.運動越快，物體的慣性越大C.物體受力越大，慣性越大

D.物體的慣性在任何情況下都是不變的3、一切物體都有慣性，但是（

）A.運動時的慣性比靜止時的慣性大

B.運動越快，物體的慣性越大C.物體受力越大，慣性越大

D.物體的慣性在任何情況下都是不變的小結(jié)師：請同學們想一想：本節(jié)課的學習內(nèi)容有哪些？最后，在愛因斯坦的一句話中結(jié)束這節(jié)課：伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應用的科學的推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端。沒有哪一個定律是終極真理，物理學的大廈永不封頂，還等待你們?yōu)樗泶u加瓦！1、美國空軍UFO檔案記載，黎明前，一架B29轟炸機在墨西哥灣上空訓練時，一個很大的不明飛行物以4000km～15000km的時速靠近、經(jīng)過、遠離它。在目擊描述中，不明飛行物能迅速增減速度，甚至還能驟然停止。思考：（1）.如果沒有特別的裝置，UFO驟然停止時，外星人飛行員的命運是怎樣的？（2）.人們想象外星人持有慣性消除器，用來消除自身的慣性，以便應對速度的迅速變化，你怎么看？我們利用慣性的知識發(fā)現(xiàn)了UFO檔案記載中的疑點。希望大家在遇到問題時利用所學知識，冷靜分析。2、超載車輛的事故現(xiàn)場（超載車輛事故頻繁，致使許多無辜生靈成冤魂?。?、“坦泰尼克號”的沉沒（明知前方有堅硬的冰山，龐大而笨重的身軀，還是“勇敢”地撞了上去……這一撞，撞出了一段凄美的愛情故事?。?、姚明加入NBA四年后與四年前的身材和體重變化（這個賽季，當我們欣喜于CHINAYAO由原來的“瘦小伙”變成威猛的