第1課時 牛頓第一定律

第八章 運動和力本章首先介紹了牛頓第一定律和慣性，然后通過牛頓第一定律來認識運動和力的關(guān)系，并進一步揭示了二力平衡的條件，最后學(xué)習(xí)了力學(xué)中最常見的力摩擦力（阻力），幫助學(xué)生理解摩擦力在生活中的應(yīng)用，掌握增大和減小摩擦力的方法.本章共分3節(jié)：1.第1節(jié)為“牛頓第一定律”，本節(jié)從力的作用效果之一：力可以改變物體的運動狀態(tài)，這一實際問題出發(fā)，引出問題“維持運動真的需要力嗎”，并進行實驗和推理；推導(dǎo)出“牛頓第一定律”，引導(dǎo)學(xué)生理解力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因；最后由牛頓第一定律引出一切物體都具有保持原有運動狀態(tài)不變的性質(zhì)慣性，并介紹了慣性的利與弊.2.第2節(jié)為“二力平衡”，本節(jié)是牛頓第一定律的延續(xù)，不受力的物體實際上是不存在的，那么合力為零時即二力平衡時物體運動規(guī)律也正是牛頓第一定律所得到的結(jié)果，即保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài).二力平衡的條件是作用在同一物體上的兩個力，大小相等，方向相反，作用在同一直線上.3.第3節(jié)為“摩擦力”，對于摩擦現(xiàn)象，學(xué)生們有豐富的感性認識，因此可以先通過分析一些實例使學(xué)生認識摩擦力的存在，再通過探究實驗了解滑動摩擦力的大小和什么因素有關(guān)，進而理解增大摩擦和減小摩擦的方法.【教學(xué)目標(biāo)】1.在知識與技能方面：要求學(xué)生知道牛頓第一定律的內(nèi)容，知道物體的慣性及慣性在生活中的應(yīng)用；知道二力平衡的條件和平衡時物體的運動狀態(tài)，知道二力平衡條件的應(yīng)用；知道摩擦力產(chǎn)生的條件、方向及影響因素，知道增大、減小摩擦力的方法及其應(yīng)用.2.過程與方法：進行實驗探究阻力對物體運動的影響；通過活動體會一切物體都有慣性；學(xué)會分析物體平衡時的受力情況，探究二力平衡的條件；探究影響滑動摩擦力大小的因素，學(xué)習(xí)分析實驗現(xiàn)象，尋找數(shù)據(jù)間的規(guī)律，歸納出實驗結(jié)論的一般方法.3.在情感態(tài)度與價值觀方面：讓學(xué)生在實驗探究的過程中，感受獲取知識的科學(xué)方法，同時培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度；認識科學(xué)技術(shù)對人類社會的發(fā)展作用，領(lǐng)會科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力.【教學(xué)重點】牛頓第一定律，慣性，二力平衡的條件，滑動摩擦力的大小跟壓力和接觸面粗糙程度的關(guān)系.【教學(xué)難點】利用慣性解釋日?，F(xiàn)象，二力平衡的分析與應(yīng)用，摩擦力大小和方向的判斷.【課時建議】本章共有3節(jié)，建議6課時：第1節(jié) 牛頓第一定律2課時第1課時 牛頓第一定律第2課時 慣性第2節(jié) 二力平衡1課時第3節(jié) 摩擦力2課時第1課時 認識摩擦力第2課時 摩擦的利用與防止本章復(fù)習(xí)和總結(jié).1課時第1節(jié) 牛頓第一定律第1課時 牛頓第一定律【教學(xué)目標(biāo)】一、知識與技能1.知道并理解牛頓第一定律.2理解力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因.二、過程與方法通過實驗探究阻力對物體運動的影響，具有初步的觀察能力、邏輯推理能力和科學(xué)想象力.三、情感、態(tài)度與價值觀通過觀察與實驗、探究與討論、分析與概括等教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)科學(xué)探究的精神.【教學(xué)重點】牛頓第一定律的解釋.【教學(xué)難點】牛頓第一定律的理解.【教具準(zhǔn)備】長木板、斜面、毛巾、棉布、小車.【教學(xué)課時】1課時【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一課時所學(xué)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學(xué)生對知識的鞏固.【新課引入】教師用多媒體展示來自生活中的圖片，請同學(xué)們思考：為什么最終滑板車會停下來?【進行新課】 阻力對物體運動的影響1.維持運動真的需要力嗎？教師演示實驗：用手推桌面的小車，小車運動前進，當(dāng)停止用力，小車最終停止運動.教師提問：生活中還有哪些類似的現(xiàn)象？生思考后回答：靜止的自行車用力踩腳踏板才開始運動，停止用力蹬車，車最終會停下來.用力推秋千時，它會擺動起來，停止用力時，它最終會停下來.用力拋鉛球它就向前運動，停止用力，它最終會停下來.師 維持運動真的需要力嗎？生思考、交流、討論.（質(zhì)疑）師 古希臘學(xué)者亞里士多德早就對類似的現(xiàn)象進行思考過，他認為：如果要使一個物體持續(xù)運動，就必須對它施加力的作用.如果這個力被撤銷，物體就會停止運動.亞里士多德的觀點一直維持和統(tǒng)治人們的思想近兩千年，直到三百年前，由意大利科學(xué)家伽利略通過實驗才揭示了這個謎底.好，我們就一起來進行實驗探究吧！2.探究阻力對物體運動的影響實驗?zāi)康模禾骄孔枇ξ矬w運動的影響提出問題1：小車在水平木板上前進的距離與哪些因素有關(guān)？學(xué)生思考、猜想.說出猜想的依據(jù).教師總結(jié)：影響因素有斜面坡度，小車質(zhì)量，小車起始高度，水平面的阻力.提出問題2：研究小車在水平木板上前進的距離s和水平木板對它的阻力f的關(guān)系，你認為應(yīng)該如何進行？學(xué)生思考、交流和討論，設(shè)計出一個研究方案.教師引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生運用控制變量法：必須讓其他因素相同，只讓表面粗糙程度不同（如毛巾、木板、棉布）.注意：在同一斜面上用同一小車在同一位置開始運動.學(xué)生進行實驗，設(shè)計表格，記錄數(shù)據(jù).教師提問：從三次實驗現(xiàn)象可以得到怎樣的描述？學(xué)生分析：三種表面中，毛巾粗糙，棉布略光滑，木板最光滑，毛巾上阻力最大，棉布阻力次之，木板阻力最小，可以看出，阻力小，小車運動距離遠.學(xué)生結(jié)論：阻力越小，小車前進的距離越遠.若表面非常光滑，則小車受到的阻力將非常小，速度將減小得非常慢，小車運動的距離就很遠很遠.牛頓第一定律教師推理：如果表面絕對光滑，物體受到的阻力為零，速度不會減慢，將以恒定的速度永遠運動下去.這就是伽利略研究實驗得到的結(jié)論.師 請同學(xué)們思考：靜止的物體，如操場上的籃球架，處于什么狀態(tài)？生：靜止?fàn)顟B(tài).師 那是為什么呢？生：因為沒有受到推力或阻力.師不完全正確.靜止的物體是由于不受力或所受合力為零，總是保持靜止?fàn)顟B(tài).教師總結(jié)：概括上述兩種情況，一切物體在不受力時，原先靜止的物體將總保持靜止?fàn)顟B(tài)，原先運動的物體將總保持恒定的速度勻速直線運動下去.這就是英國科學(xué)家牛頓在總結(jié)了伽利略等人研究成果的基礎(chǔ)上，概括出一條重要的物理規(guī)律：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài).這就是著名的牛頓第一定律.師 請大家再回頭判斷下，古希臘學(xué)者亞里士多德的觀點“力是維持物體運動的原因”是否正確？生：不對.維持物體的運動不需要力，力是改變物體運動狀態(tài)的原因.板書：例題 (用多媒體展示)關(guān)于牛頓第一定律，下列說法中正確的是（ ） A牛頓第一定律可以通過大量的實驗直接證明出來B物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)叫做牛頓第一定律C力是改變物體運動狀態(tài)的原因D力是維持物體運動的原因解析：牛頓第一定律是建立在經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上，通過進一步的推理而概括出來的.因為實際中物體不可能不受力的作用（只是受到的力的合力為零），實驗中也不可能保證表面絕對光滑，阻力為零，小車永遠運動下去，所以不可能設(shè)計出這種實驗來直接驗證.維持物體的運動根本不需要力，而改變物體的運動狀態(tài)必須要有力，所以力是改變物體運動狀態(tài)的原因.答案：C【教師結(jié)束語】大家通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，收獲確實不少，我們知道了牛頓第一定律，明白了力和運動的關(guān)系：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，不是維持物體運動的原因.課后作業(yè)完成本課時對應(yīng)練習(xí).在幫助學(xué)生建立牛頓第一定律時，采用演示實驗，師生參與實驗探究，提出問題、設(shè)計實驗，激發(fā)學(xué)生積極參與思考、分析、討論，引導(dǎo)學(xué)生概括