八年級物理下冊-8.1-牛頓第一定律教案-(新人教版)

1、8.1 牛頓第一定律 本章是在前面對力研究的基礎(chǔ)上，進一步探討物體的運動狀態(tài)變化和物體的受力情況間的關(guān)系，在物理學上把本章內(nèi)容稱為動力學，牛頓運動定律是動力學的基礎(chǔ)，也是整個經(jīng)典物理理論的基礎(chǔ)。 準確地理解慣性的概念，理解物體間相互作用的規(guī)律，熟練地使用牛頓第一定律解決問題，是本章學習的重點，也為進一步學習今后的知識，提升分析解決問題的水平奠定基礎(chǔ)。 本章還涉及了很多重要的研究方法，如：在牛頓第一定律的研究中采用的理想實驗法，摩擦力的研究中使用假設(shè)法，對這些方法要讓學生認真體會、理解，以提升認知的境界。本章要做好相關(guān)實驗，在實驗中體會物理學習的收獲。物理知識來源于生活，最終應(yīng)用于生活，本章的學

2、習就是對運動分析的基礎(chǔ)。 第1節(jié) 牛頓第一定律教案整體設(shè)計 牛頓第一定律揭示了運動和力的關(guān)系，是牛頓物理學的基石，力學的第一原理，它破除了長達兩千年以來亞里士多德的錯誤，改變了人類的自然觀和世界觀，本身還包含著力、慣性和參考系的科學概念，是物理學理論的支柱和基石.在教學中，不能把它看作牛頓第二定律的特殊情況，它意在引導(dǎo)學生了解科學的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展.本節(jié)課采用的理想實驗法，在物理研究中具有十分重要的地位和作用. 本課程的教學設(shè)計，主要是讓學生通過動手實驗和利用貼近學生生活的實例，達到突破重難點的目的.教學重點 1.理解力和運動的關(guān)系. 2.理解牛頓第一定律，知識慣性與質(zhì)量的關(guān)系.教學難點 慣性與質(zhì)量

3、的關(guān)系.課時安排 1課時三維目標 知識與技能 1.理解力和運動的關(guān)系，知道物體的運動不需要力來維持. 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有的. 3.理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度. 過程與方法 培養(yǎng)分析問題的水平，要能透過現(xiàn)象了解事物的本質(zhì)，不能不加研究、分析而只憑經(jīng)驗，對物理問題決不能主觀臆斷.準確地理解力和運動的關(guān)系. 情感態(tài)度與價值觀 1.培養(yǎng)科學研究問題的態(tài)度. 2.利用生活中的例子來理解慣性與質(zhì)量的關(guān)系.鼓勵學生大膽發(fā)言，并學以致用.課前準備 教具準備：多媒體課件、小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木塊、氣墊導(dǎo)軌、滑塊等. 知識準備：力的

4、概念及力的作用效果.教學過程導(dǎo)入新課歷史的足跡。1、在研究力和運動的關(guān)系上有哪些代表人物？2、每位科學家對力和運動的關(guān)系是如何理解的？3、伽利略是如何證明其觀點的？ 學生討論，教師借機導(dǎo)入新課.推動新課 一、理想實驗的魅力 自主探究 讓學生利用桌子上的器材，自主設(shè)計實驗，分別研究： 1.力推物動，力撤物停. 2.力撤物不停. 供選用器材：小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺等. 學生操作時，教師巡回指導(dǎo)學生完成以下操作： 1.桌子上鋪毛巾，小車放在毛巾上，推它就動，不推就停； 2.將毛巾換成玻璃板，或直接用桌面，把小車在桌面或玻璃板上推一下，它運動一段時間才停下來. 學生操作結(jié)束后，教師能夠

5、讓一個學生說一下他的操作過程及看到的現(xiàn)象，由此能夠得到結(jié)論. 結(jié)論：物體的運動不需要力來維持. 為了證明這個結(jié)論的準確性，再讓學生舉出一些其他的實例來說明.如：蹬一段時間自行車后停止蹬車，自行車還會滑行一段距離；在冰面上踢出去的冰塊要運動一段距離才停止運動；空中飛行的飛機制動后仍然還會向前滑翔；射出槍蹚的子彈等等. 既然物體的運動不需要力來維持，剛才的兩個實驗為什么會出現(xiàn)兩種現(xiàn)象呢？矛盾出現(xiàn)在哪里呢？下面用小球來做個對比實驗. 實驗探究 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，標出小球在毛巾上滾動的距離； 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，標出

6、小球在桌面上滾動的距離； 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，標出小球在玻璃上滾動的距離. 通過觀察對比實驗，讓學生分析實驗，總結(jié)實驗： 接觸面越光滑，小球滾動的距離越遠. 結(jié)論：運動小球停下來的原因是受到摩擦力的作用. 為了引出伽利略的理想實驗，教師可繼續(xù)設(shè)疑：若接觸面光滑無摩擦小球會怎樣？ 學生討論、交流，大膽猜想.（充分發(fā)揮學生的想象空間，發(fā)散思維） 在學生討論交流的基礎(chǔ)上，結(jié)合實驗進一步總結(jié). 結(jié)論：物體的運動不需要力來維持.力撤物停的原因是因為摩擦力.若無摩擦力，運動物體會一直運動下去.最早發(fā)現(xiàn)這個問題的科學家是伽利略，他是怎樣研究這個問題的呢？ （教師

7、補充）伽利略的理想實驗： A.對稱斜面，無摩擦小球滾到等高. 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，滾動距離越遠. C.把另一側(cè)斜面放平，小球要到等高，就會一直滾下去. 根據(jù)這一現(xiàn)象伽利略得出了：運動的物體若不受力，物體將勻速運動下去. 為了驗證這個理論的正確性，有條件的學?？梢酝ㄟ^氣墊導(dǎo)軌實驗來驗證一下： （介紹氣墊導(dǎo)軌、光電門工作原理） 演示1：利用氣墊導(dǎo)軌消除摩擦，讓滑塊在導(dǎo)軌上滑動，利用光電門測出滑塊在不同位置的速度. 學生記錄數(shù)據(jù)并比較，感受伽利略理論的正確性. 二、牛頓物理學的基石慣性定律 為了進一步加深對牛頓第一定律的理解，培養(yǎng)學生理解問題的能力，教師可繼續(xù)設(shè)

8、疑：既然牛頓第一定律更完善，那么它從幾個方面闡述了力和運動的關(guān)系？ 讓學生討論交流并回答： 兩個方面：不受力時，物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)；受力時，力迫使它改變運動狀態(tài). 在學生回答基礎(chǔ)上，進一步總結(jié)： 力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，力是改變物體運動狀態(tài)的原因. 設(shè)疑：牛頓第一定律能否用實驗來驗證？ 結(jié)論：不能，因為不受力作用的物體是不存在的. 受力但合力為零可看作不受力.在學生回答的基礎(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：在小車上豎放一長條木塊，讓小車在光滑玻璃板上運動，前面固定一個物體，當車被物塊擋住時，車

9、上的木塊向前傾倒，為什么？ 引導(dǎo)學生分析：木塊隨車一起運動，當車被擋住時，車停止運動，木塊的下半部分受到車的摩擦作用也隨車停止運動，而上半部分由于要保持原來的運動狀態(tài)，故向前傾倒.物體這種保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性. 舉例說明：木塊立在靜止的車上，忽然拉動小車，木塊后傾. 人站在勻速行駛的車廂內(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勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(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原來的勻速直線運動或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，所以牛頓第一定律又叫慣性定律.當力迫使它改變這種狀態(tài)時，它就會有抵抗運動狀態(tài)改變的“本領(lǐng)”.這個“本領(lǐng)”與什么因素有關(guān)？請大

10、家通過實例分析.討論交流：1.載重貨車啟動時，由靜止到高速得需要較長一段時間；百米沖刺到終點后，體重大的運動員較難停下來。 2.我國公安交通部門規(guī)定，在各種小型車輛前排乘坐的人（包括司機）必須系好安全帶，為什么？（教材19頁科學世界） 3.常見的柴油機、電動機等機器的底座非常沉重，而參加作戰(zhàn)任務(wù)的戰(zhàn)斗機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？ 通過這樣的實例分析，使學生總結(jié)出：運動狀態(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.課堂訓練 1.下列關(guān)于慣性的說法中，正確的是（ ） A.人走路時沒有慣性，被絆倒時有慣性 B.百米賽跑

11、到終點時不能立即停下是由于慣性，停下時就沒有慣性了 C.物體沒有受外力作用時有慣性，受外力作用后慣性被克服了 D.物體的慣性與物體的運動狀態(tài)及受力情況均無關(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)，與受力與否及運動狀態(tài)無關(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，勻速運動的物體的慣性是保持其速度不變.當物體在外力作用下運動狀態(tài)發(fā)生變化時，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，當你在平直路面上騎自行車時，是否覺得用力不停地蹬，車才會勻速前進，一旦不用力蹬，車子就會減速，甚至停下呢？這與牛頓第一定律矛盾嗎？試解釋之.圖4

12、-1-4 解答：對比用力蹬和不用力蹬兩種情況，發(fā)現(xiàn)不蹬車時，車減速，運動狀態(tài)改變，這是因為有阻力作用；而蹬車時，雖用力蹬車，但合外力為零，因此可以勻速前進，仍然符合牛頓第一定律.課堂小結(jié) 通過本節(jié)的學習，我們知道了： 1.歷史上幾位科學家對力和運動關(guān)系的看法和研究. 2.伽利略得到力和運動關(guān)系的研究方法. 3.牛頓第一定律的內(nèi)容. 4.慣性及應(yīng)用慣性知識解決實際問題的方法.布置作業(yè) 1.教材； 2.建議作業(yè)。活動與探究 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，穿相同運動鞋的甲、乙兩人進行拔河比賽. 原理：雙方與地面間的動摩擦因數(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)計點評 本節(jié)課