《牛顿第一定律》教案（3）(1).doc

第6章 力与运动本章规划 在第1章我们学习了物体在静止或匀速直线运动状态下的受力问题，这时物体处于平衡状态，所受的力为平衡力.这部分内容在物理学中叫做静力学. 第3章研究了物体在直线上的运动，包括匀速运动和变速运动.在变速运动中重点讨论了匀变速直线运动.这部分内容在物理学中属于运动学. 在前边两章知识的基础上，我们在本章里来研究运动和力的关系.这部分知识的基础是牛顿第一定律和第二定律.这部分内容在物理中属于动力学. 学习动力学的知识后，可以在知道物体受力情况后确定物体的运动状态；在知道物体的运动状态的情况下，可以确定它的受力情况.动力学的知识在科学研究和生产实际中有着非常广泛的应用，如研究交通工具的速度问题、天体的运动问题等.我们从牛顿第一定律开始. 课时安排:5课时.第1节 牛顿第一定律从容说课 教学中教师应指导学生通过实验探究牛顿第一定律，做实验之前让学生明确实验中哪些条件保持不变，哪些条件发生变化，并能在该过程中渗透研究方法的教育.实验完成后，要求学生对得到的结论信息进行比较和因果推理，从实验中归纳推理出牛顿第一定律.最后,教师总结并说明牛顿第一定律是理想情况，在现实生活中物体总会受到力的作用，因此牛顿第一定律只是根据实验推理的、合乎逻辑的定律.对于惯性的认识，教师可让学生列举生活中的事例，并通过实验进一步验证任何物体都有惯性. 知识要点表解 早在两千多年前，人们已经提出了运动和力的关系，但是直到伽利略和牛顿时代，才对这个问题给出了正确的答案.观点内容依据亚里士多德（错误的观点）必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止根据经验，不加分析，凭直觉印象提出伽利略的观点运动物体停止，是因为受阻力，物体具有某个速度，只要物体不受外力,这个速度将保持不变.力是改变物体速度的原因.根据日常经验，且对经验进行归纳，并利用理想实验进行推论而得出.牛顿的观点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为止（这就是牛顿第一定律）.力是使物体产生加速度（运动状态改变）的原因.在伽利略等人的研究基础上，根据自己研究，系统归纳，总结得出.三维目标知识与技能1.牛顿第一定律的内容.2.惯性是所有物体的特性.过程与方法1.通过对牛顿第一定律的研究，培养学生的观察能力、分析推理能力、归纳论证的能力和表述的能力.2.通过惯性现象的解释，培养学生灵活运用所学知识解决问题的能力.情感态度与价值观 通过实验探究活动，能使学生养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，并认识到交流与合作的重要性，有主动和他人合作的精神.教学设计教学重点 正确认识物体运动跟力的关系，在物体不受力的情况下，应保持匀速直线运动状态或静止状态.通过对牛顿第一定律的学习，加深对惯性概念的理解.教学难点 对牛顿第一定律和惯性的理解既是难点又是疑点.生活常识使人们对力和运动的关系形成了不正确的认识，通过教学要让学生们克服传统观念，形成正确的认识，需要下一定的功夫.教具准备 毛巾、棉布、木板、斜面、小车、象棋、钩码、细线、硬纸板、一块两端带有滑轮的木板.课件资讯，可在中搜索,即可得到惯性小车的课件.课时安排 1课时教学过程导入新课 讲述一个小故事引入课题.故事的内容为:在一辆行驶的公交车上挤满了人.由于某种原因公交车突然紧急刹车，一位男同志撞到了一位女同志身上.女同志说:“瞧你这德性.”男同志一脸无奈，笑着说:“这不是德性，是惯性.”教师问:什么是惯性呢？ 引入课题:今天我们共同学习惯性. 课前热身:让学生说一说日常生活中的惯性现象.推进新课 互动1:关闭发动机的列车会停下来，自由摆动的秋千会停下来，打出去的球会停下来，是因为它们受到摩擦阻力的原因.如果它们受到的摩擦阻力逐渐变小，直至没有摩擦阻力，将会怎样运动呢？ 实验探究:师生通过实验活动进行探究. 实验分析:相同条件下小车从同一斜面的同一高度滑下，目的是保证小车在水平轨道上开始运动的速度相同.不同条件是三种表面的粗糙程度不同，使小车在水平面上受到的摩擦阻力不同.观察到的现象是小车在木板表面运动的距离最长.结论是三种表面上由于存在摩擦，总要阻碍小车前进，最终要停下来.平面越光滑，小车受到的摩擦阻力越小，小车的速度变化得越慢，小车前进得越远. 教师启发学生:小车在比木板更光滑的平面上能前进得更远吗？能设想出小车在什么样的表面能永远运动下去吗？学生讨论 教师总结:有关物理学史，介绍亚里士多德、伽利略、牛顿的观点及研究过程.1.牛顿第一定律（惯性定律） 一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止.从牛顿第一定律可以看出:（1）物体在不受力时，总保持匀速运动状态或静止状态.（2）物体有保持匀速直线运动状态的性质，叫做惯性.在初中已经学过惯性的概念，下面通过实验再来看一下物体具有惯性的例子. 小车启动时，车上的木板向后倒；刹车时，木板向前倒.人在坐汽车时也有同样的感受.（3）物体运动状态的改变需要外力. 我们所遇到的实际问题中，物体不受力的情况是没有的.物体受平衡力时，或者说合力为零时的情况跟不受力的情况是相同的. 互动2:骑车的速度太快容易发生事故，为什么？ 教师可以通过实验探究后再解释对话中的原因.（1）将小车放在水平桌面上，在小车的上面放一木块，当小车突然启动时，观察木块的变化.（2）将小车放在水平桌面上，推动小车使小车运动，当小车遇到障碍物（紧急刹车）时，观察木块的变化. 学生回答观察到的现象 教师概括总结:一切物体都有保持原来的运动状态的特性. 学生讨论解释骑车太快为什么容易发生事故，并举例说明惯性在日常生活中的应用与防护.2.惯性（1）物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫惯性.互动3:惯性定律和惯性有区别吗？ 在学生讨论的基础上，教师概括总结:惯性是物体的一种特性,而惯性定律是物体在不受力的作用时，由于惯性而表现出的运动规律.（2）惯性是物体的特性，任何物体在任何情况下都有惯性.互动4:惯性大小跟哪些因素有关系？ 教师提出问题，让学生猜想可能的因素并设计实验来探究. 教师总结:质量是物体惯性大小的量度.（3）质量是物体惯性大小的量度. 互动5:牛顿第一定律告诉我们，物体不受力时，将保持静止或匀速直线运动状态，但不受力的物体是不存在的.为什么生活中有些物体还会保持静止或匀速直线运动状态呢？教师让学生分析实例:悬挂着的电灯是静止的，放在桌子上的书是静止的，斜挂在墙上的球是静止的，在水平路面上行驶的汽车做匀速直线运动. 教师概括总结:合外力为零的物体保持静止或匀速直线运动状态.例题剖析1 火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为( )a.人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动b.人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动c.人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必是偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已d.人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终有相同的速度分析:人从跳起到落地的过程中，水平方向不受外力作用，保持着原来所具有的速度做匀速直线运动，所以仍落回车上原处. 答案:d 说明:如果人跳起的瞬间，车厢沿水平直轨以加速度a做匀加速运动或匀减速运动,那么人将不会落回车上原处,落地点在原处后方s=at2处(火车加速时)或在原处前方s=at2处(火车减速时),式中t就是人从起跳到落地的时间.例题剖析2有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界.请你评价一下，这个设想可行吗？分析:因为地球上的一切物体（包括地球周围的大气）都随着地球一起在自转,气球升空后，由于惯性，它仍保持原来的自转速度.当忽略其他与地球有相对运动（如风）的作用产生的影响时，升空的气球与它下方的地面处于相对静止的状态,不可能使它相对地球绕行一周.解答:这个设想不符合物理原理，不可行.说明:1632年，伽利略观察了一个关闭的船舱内发生的现象后，写道:“在这里（只要船的运动是匀速的），你在一切现象中观察不出丝毫的改变，你也不能够根据任何现象来判断船究竟是在运动还是停止着:当你在地板上跳跃的时候，你所通过的距离和你在一静止的船上跳跃时所通过的距离完全相同，也就是说，你向船尾跳时并不比你向船头跳时由于船的迅速运动而跳得更远些.虽然当你跳在空中时，在你下面的地板是在向着和你跳跃的相反的方向奔驰着；当你抛一东西给你的朋友时，如果你的朋友在船头而你在船尾，你所费的力并不比你们两个站在相反的位置时所费的力更大.从挂在天花板下的装着水的酒杯里滴下的水滴，将垂直地落到地板上，没有任何一滴水滴落向船尾方向，虽然当水滴尚在空中时，船在向前走.苍蝇将继续自己的飞行，在各方面都是一样，毫不发生苍蝇（好像它很疲倦地跟在疾驶着的船后）集聚在船尾方面的情形.” 伽利略的这段精彩的描述，给设想乘坐气球周游世界的人是一个很好的劝说. 讨论 来源于生活中的直觉印象而产生与亚里士多德相同的看法是非常根深蒂固的.不少同学常常还保留着力是运动的原因的潜意识.如在分析力学问题时，看到物体在运动，就认为它一定受到力的作用；若物体向东运动就认为物体受的力向东；物体以较大的速度运动就认为它受到的力一定大；物体受力为零时，就认为它的速度也应为零因此，必须深刻认识力不是物体运动的原因，而是改变物体运动的原因.课堂小结1.牛顿第一定律的内容是什么？定律中的“总”字体现了“恒”，“或”字体现了不是静，就是动.2.思考引入中提出的问题:踢出去的足球受什么力？重力.运动中不受沿运动方向的推力，能否继续运动？完全可以.3.在什么条件下，物体一定处于匀速直线运动状态？答:（1）物体原来是运动的；（2）物体没有受到外力的作用.4.在什么条件下，物体一定处于静止状态？答:（1）物体原来是静止的；（2）物体没有受到外力的作用.布置作业p113第1、2、3题.阅读“信息窗”.板书设计牛顿第一定律一、演示实验1.条件 相同的条件是:小车在三种粗糙程度不同的平面上开始水平运动的速度相同. 不同的条件是:三种表面的粗糙程度不同，使小车受到的摩擦阻力不同.2.结论 表面越光滑，小车受到的摩擦阻力越小，小车前进得越远. 二、牛顿第一定律1.内容 一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态.2.对定律的理解(1)没有受到力的作用时，原来静止的物体保持