八年級(jí)物理下冊(cè) 第8章 第1節(jié) 牛頓第一定律教案 （新版）新人教版.doc

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第八章 運(yùn)動(dòng)和力 本章設(shè)計(jì) 本章是在前面對(duì)力研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化和物體的受力情況間的關(guān)系，在物理學(xué)上把本章內(nèi)容稱為動(dòng)力學(xué)，牛頓運(yùn)動(dòng)定律是動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)，也是整個(gè)經(jīng)典物理理論的基礎(chǔ)。 正確地理解慣性的概念，理解物體間相互作用的規(guī)律，熟練地運(yùn)用牛頓第一定律解決問(wèn)題，是本章學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，也為進(jìn)一步學(xué)習(xí)今后的知識(shí)，提高分析解決問(wèn)題的能力奠定基礎(chǔ)。 本章還涉及了許多重要的研究方法，如：在牛頓第一定律的研究中采用的理想實(shí)驗(yàn)法，摩擦力的研究中運(yùn)用假設(shè)法，對(duì)這些方法要讓學(xué)生認(rèn)真體會(huì)、理解，以提高認(rèn)知的境界。 本章要做好有關(guān)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中體會(huì)物理學(xué)習(xí)的收獲。 物理知識(shí)來(lái)源于生活，最終應(yīng)用于生活，本章的學(xué)習(xí)就是對(duì)運(yùn)動(dòng)分析的基礎(chǔ)。 第1節(jié) 牛頓第一定律教案 整體設(shè)計(jì) 牛頓第一定律揭示了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，是牛頓物理學(xué)的基石，力學(xué)的第一原理，它破除了長(zhǎng)達(dá)兩千年以來(lái)亞里士多德的錯(cuò)誤，改變了人類(lèi)的自然觀和世界觀，本身還包含著力、慣性和參考系的科學(xué)概念，是物理學(xué)理論的支柱和基石.在教學(xué)中，不能把它看作牛頓第二定律的特殊情況，它意在引導(dǎo)學(xué)生了解科學(xué)的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展.本節(jié)課采用的理想實(shí)驗(yàn)法，在物理研究中具有十分重要的地位和作用. 本課程的教學(xué)設(shè)計(jì)，主要是讓學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和利用貼近學(xué)生生活的實(shí)例，達(dá)到突破重難點(diǎn)的目的. 教學(xué)重點(diǎn) 1.理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系. 2.理解牛頓第一定律，知識(shí)慣性與質(zhì)量的關(guān)系. 教學(xué)難點(diǎn) 慣性與質(zhì)量的關(guān)系. 課時(shí)安排 1課時(shí) 三維目標(biāo) 知識(shí)與技能 1.理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，知道物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持. 2.理解牛頓第一定律，知道它是邏輯推理的結(jié)果，不受力的物體是不存在的. 3.理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度. 過(guò)程與方法 培養(yǎng)分析問(wèn)題的能力，要能透過(guò)現(xiàn)象了解事物的本質(zhì)，不能不加研究、分析而只憑經(jīng)驗(yàn)，對(duì)物理問(wèn)題決不能主觀臆斷.正確地認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系. 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1.培養(yǎng)科學(xué)研究問(wèn)題的態(tài)度. 2.利用生活中的例子來(lái)認(rèn)識(shí)慣性與質(zhì)量的關(guān)系.鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)言，并學(xué)以致用. 課前準(zhǔn)備 教具準(zhǔn)備：多媒體課件、小車(chē)、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木塊、氣墊導(dǎo)軌、滑塊等. 知識(shí)準(zhǔn)備：力的概念及力的作用效果. 教學(xué)過(guò)程 導(dǎo)入新課 歷史的足跡。 1、在研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系上有哪些代表人物？ 2、每位科學(xué)家對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是如何認(rèn)識(shí)的？ 3、伽利略是如何證明其觀點(diǎn)的？ 學(xué)生討論，教師借機(jī)導(dǎo)入新課. 推進(jìn)新課 一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力 自主探究 讓學(xué)生利用桌子上的器材，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分別研究： 1.力推物動(dòng)，力撤物停. 2.力撤物不停. 供選用器材：小車(chē)、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺等. 學(xué)生操作時(shí)，教師巡回指導(dǎo)學(xué)生完成以下操作： 1.桌子上鋪毛巾，小車(chē)放在毛巾上，推它就動(dòng)，不推就停； 2.將毛巾?yè)Q成玻璃板，或直接用桌面，把小車(chē)在桌面或玻璃板上推一下，它運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間才停下來(lái). 學(xué)生操作結(jié)束后，教師可以讓一個(gè)學(xué)生說(shuō)一下他的操作過(guò)程及看到的現(xiàn)象，由此可以得到結(jié)論. 結(jié)論：物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持. 為了證明這個(gè)結(jié)論的正確性，再讓學(xué)生舉出一些其他的實(shí)例來(lái)說(shuō)明.如：蹬一段時(shí)間自行車(chē)后停止蹬車(chē)，自行車(chē)還會(huì)滑行一段距離；在冰面上踢出去的冰塊要運(yùn)動(dòng)一段距離才停止運(yùn)動(dòng)；空中飛行的飛機(jī)制動(dòng)后仍然還會(huì)向前滑翔；射出槍蹚的子彈等等. 既然物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持，剛才的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么會(huì)出現(xiàn)兩種現(xiàn)象呢？矛盾出現(xiàn)在哪里呢？下面用小球來(lái)做個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn). 實(shí)驗(yàn)探究 A.使斜槽下端與桌子上鋪好的毛巾吻合，讓小球從斜槽上自由滾下，標(biāo)出小球在毛巾上滾動(dòng)的距離； B.使斜槽下端直接與桌面吻合，讓小球從斜槽上同一位置自由滾下，標(biāo)出小球在桌面上滾動(dòng)的距離； C.使斜槽下端與桌面上的玻璃吻合，讓小球從斜槽上同一位置自由滾下，標(biāo)出小球在玻璃上滾動(dòng)的距離. 通過(guò)觀察對(duì)比實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)： 接觸面越光滑，小球滾動(dòng)的距離越遠(yuǎn). 結(jié)論：運(yùn)動(dòng)小球停下來(lái)的原因是受到摩擦力的作用. 為了引出伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，教師可繼續(xù)設(shè)疑：若接觸面光滑無(wú)摩擦小球會(huì)怎樣？ 學(xué)生討論、交流，大膽猜想.（充分發(fā)揮學(xué)生的想象空間，發(fā)散思維） 在學(xué)生討論交流的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步總結(jié). 結(jié)論：物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持.力撤物停的原因是因?yàn)槟Σ亮?若無(wú)摩擦力，運(yùn)動(dòng)物體會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去.最早發(fā)現(xiàn)這一問(wèn)題的科學(xué)家是伽利略，他是怎樣研究這個(gè)問(wèn)題的呢？ （教師補(bǔ)充）伽利略的理想實(shí)驗(yàn)： A.對(duì)稱斜面，無(wú)摩擦小球滾到等高. B.減小另一側(cè)斜面傾角，小球從同一位置自由釋放要滾到等高，滾動(dòng)距離越遠(yuǎn). C.把另一側(cè)斜面放平，小球要到等高，就會(huì)一直滾下去. 根據(jù)這一現(xiàn)象伽利略得出了：運(yùn)動(dòng)的物體若不受力，物體將勻速運(yùn)動(dòng)下去. 為了驗(yàn)證這個(gè)理論的正確性，有條件的學(xué)校可以通過(guò)氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證一下： （介紹氣墊導(dǎo)軌、光電門(mén)工作原理） 演示1：利用氣墊導(dǎo)軌消除摩擦，讓滑塊在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，利用光電門(mén)測(cè)出滑塊在不同位置的速度. 學(xué)生記錄數(shù)據(jù)并比較，感受伽利略理論的正確性. 二、牛頓物理學(xué)的基石——慣性定律 為了進(jìn)一步加深對(duì)牛頓第一定律的理解，培養(yǎng)學(xué)生理解問(wèn)題的能力，教師可繼續(xù)設(shè)疑：既然牛頓第一定律更完善，那么它從幾個(gè)方面闡述了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系？ 讓學(xué)生討論交流并回答： 兩個(gè)方面：不受力時(shí)，物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)；受力時(shí)，力迫使它改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài). 在學(xué)生回答基礎(chǔ)上，進(jìn)一步總結(jié)： 力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因. 設(shè)疑：牛頓第一定律能否用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證？ 結(jié)論：不能，因?yàn)椴皇芰ψ饔玫奈矬w是不存在的. 受力但合力為零可看作不受力.在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，作出肯定，并指出：牛頓第一定律雖然所描述的是一種理想化狀態(tài)，但它卻正確揭示了自然規(guī)律. 三、慣性與質(zhì)量 演示：在小車(chē)上豎放一長(zhǎng)條木塊，讓小車(chē)在光滑玻璃板上運(yùn)動(dòng)，前面固定一個(gè)物體， 當(dāng)車(chē)被物塊擋住時(shí)，車(chē)上的木塊向前傾倒，為什么？ 引導(dǎo)學(xué)生分析：木塊隨車(chē)一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車(chē)被擋住時(shí)，車(chē)停止運(yùn)動(dòng)，木塊的下半部分受到車(chē)的摩擦作用也隨車(chē)停止運(yùn)動(dòng)，而上半部分由于要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故向前傾倒.物體這種保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性. 舉例說(shuō)明：①木塊立在靜止的車(chē)上，忽然拉動(dòng)小車(chē)，木塊后傾. ②人站在勻速行駛的車(chē)廂內(nèi)豎直向上跳起，仍落回原地. 總結(jié)：慣性是指物體具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì). 從牛頓第一定律我們得知，一切物體都有保持它們?cè)瓉?lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，所以牛頓第一定律又叫慣性定律.當(dāng)力迫使它改變這種狀態(tài)時(shí)，它就會(huì)有抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的“本領(lǐng)”.這個(gè)“本領(lǐng)”與什么因素有關(guān)？請(qǐng)大家通過(guò)實(shí)例分析. 討論交流： 1.載重貨車(chē)啟動(dòng)時(shí)，由靜止到高速得需要較長(zhǎng)一段時(shí)間；百米沖刺到終點(diǎn)后，體重大的運(yùn)動(dòng)員較難停下來(lái)。 2.我國(guó)公安交通部門(mén)規(guī)定，在各種小型車(chē)輛前排乘坐的人（包括司機(jī)）必須系好安全帶，為什么？（教材19頁(yè)科學(xué)世界） 3.常見(jiàn)的柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)等機(jī)器的底座非常沉重，而參加作戰(zhàn)任務(wù)的戰(zhàn)斗機(jī)卻要拋掉副油箱以減小質(zhì)量，這是為什么呢？你能解釋一下嗎？ 通過(guò)這樣的實(shí)例分析，使學(xué)生總結(jié)出：運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的難易程度與質(zhì)量有關(guān). 結(jié)論：慣性大小與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的物體慣性大；質(zhì)量小的物體慣性小. 課堂訓(xùn)練 1.下列關(guān)于慣性的說(shuō)法中，正確的是（ ） A.人走路時(shí)沒(méi)有慣性，被絆倒時(shí)有慣性 B.百米賽跑到終點(diǎn)時(shí)不能立即停下是由于慣性，停下時(shí)就沒(méi)有慣性了 C.物體沒(méi)有受外力作用時(shí)有慣性，受外力作用后慣性被克服了 D.物體的慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及受力情況均無(wú)關(guān) 解析：慣性是物體的固有屬性，與其內(nèi)在因素即質(zhì)量有關(guān)，與受力與否及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān).一切物體都有慣性，質(zhì)量是物體慣性大小的量度，靜止物體的慣性是保持靜止，勻速運(yùn)動(dòng)的物體的慣性是保持其速度不變.當(dāng)物體在外力作用下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，只要其質(zhì)量不變，其慣性大小不發(fā)生變化. 答案：D 2.如圖4-1-4所示，當(dāng)你在平直路面上騎自行車(chē)時(shí)，是否覺(jué)得用力不停地蹬，車(chē)才會(huì)勻速前進(jìn)，一旦不用力蹬，車(chē)子就會(huì)減速，甚至停下呢？這與牛頓第一定律矛盾嗎？試解釋之. 圖4-1-4 解答：對(duì)比用力蹬和不用力蹬兩種情況，發(fā)現(xiàn)不蹬車(chē)時(shí)，車(chē)減速，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，這是因?yàn)橛凶枇ψ饔?；而蹬?chē)時(shí)，雖用力蹬車(chē)，但合外力為零，因此可以勻速前進(jìn)，仍然符合牛頓第一定律. 課堂小結(jié) 通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道了： 1.歷史上幾位科學(xué)家對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的看法和研究. 2.伽利略得到力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的研究方法. 3.牛頓第一定律的內(nèi)容. 4.慣性及應(yīng)用慣性知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的方法. 布置作業(yè) 1.教材； 2.建議作業(yè)。 活動(dòng)與探究 課題：比較慣性大小與質(zhì)量的關(guān)系 方法：在相同的路面上，穿相同運(yùn)動(dòng)鞋的甲、乙兩人進(jìn)行拔河比賽. 原理：雙方與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則雙方與地面間的最大靜摩擦力取決于各方的質(zhì)量，而最大靜摩擦力大的一方易獲勝. 結(jié)論：質(zhì)量大的物體慣性大. 設(shè)計(jì)點(diǎn)評(píng) 本節(jié)課先通過(guò)多媒體播放畫(huà)面引出束縛人類(lèi)思想近兩千年的亞里士多德的觀點(diǎn)，通過(guò)讓學(xué)生親自實(shí)驗(yàn)操作，并舉例分析認(rèn)識(shí)到他的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，引出伽利略的觀點(diǎn)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證它的正確性.在此基礎(chǔ)上引出牛頓的觀點(diǎn)，即牛頓第一定律的內(nèi)容及慣性的概念.對(duì)慣性的理解對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)難點(diǎn)，本節(jié)課是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，并通過(guò)實(shí)例分析讓學(xué)生理解質(zhì)量是物體慣性大小的量度，實(shí)現(xiàn)從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的過(guò)渡.