慣性及慣性定律

1、牛頓第一定律導(dǎo)學(xué)案 主備人： 吳學(xué)文（一）教學(xué)目的一、 知識(shí)目標(biāo)：1知道牛頓第一定律 2通過(guò)大量事實(shí)認(rèn)識(shí)慣性，并了解利用慣性及防止慣性的方法。二、情感目標(biāo)：體會(huì)亞里士多德與伽利略的思想沖突，認(rèn)識(shí)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)方法，了解物理上理想實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)。三 能力目標(biāo)：1.能將知識(shí)應(yīng)用到生產(chǎn)、生活中。2通過(guò)學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的邏輯推理能力和科學(xué)想象能力 重點(diǎn)：通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的參與，強(qiáng)化學(xué)生分析與論證的能力；加深對(duì)牛頓第一定律和慣性的理解。 難點(diǎn)：轉(zhuǎn)變學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)概念，讓學(xué)生明了慣性是物體的一種屬性，任何物體都具有，牛頓定律是慣性現(xiàn)象的規(guī)律總結(jié)。（二）教具慣性小車、斜面、木板、毛巾、標(biāo)志小旗知識(shí)準(zhǔn)備力的作用效果有哪

2、些？教師：我們學(xué)過(guò)了力，一切物體都受到力的作用我們也學(xué)過(guò)了運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，一切物體都在運(yùn)動(dòng)，靜止只是相對(duì)的物體都受力，同時(shí)又都在運(yùn)動(dòng)，力的效果之一就是力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可見，力和物體的運(yùn)動(dòng)有密切的聯(lián)系我們?cè)谶@一章中要學(xué)習(xí)力和運(yùn)動(dòng)二者之間的聯(lián)系新課導(dǎo)學(xué)1歷史的回顧教師：古希臘的學(xué)者亞里斯多德早在兩千年前就提出“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”他的根據(jù)是一個(gè)物體（例如一輛車）運(yùn)動(dòng)起來(lái)后必須用力才能使它不停地運(yùn)動(dòng)下去，失去力的作用，運(yùn)動(dòng)會(huì)停下來(lái)初看起來(lái)，他的觀點(diǎn)似乎符合實(shí)際情況，所以這個(gè)觀點(diǎn)在人類的歷史上統(tǒng)治了近一千七百年直到三百年前，人們才開始對(duì)這個(gè)觀點(diǎn)是否正確提出疑問(wèn)，并由伽利略和牛頓等幾位科學(xué)

3、家對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系提出了科學(xué)的論斷2做課本圖91所示實(shí)驗(yàn)(1)教師：這是一塊傾斜放置的木板，它的下端又接出一塊木板水平放置，木板上鋪一塊毛巾讓一輛小車從斜面上的某一位置由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，注意觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況（演示，并在小車停止處放一面小旗做為標(biāo)志畫板圖）教師提問(wèn)：小車為什么停下來(lái)？（學(xué)生回答）小車在水平的毛巾面上受到了阻力教師：亞里斯多德認(rèn)為維持運(yùn)動(dòng)必須有力現(xiàn)在，小車恰恰是因?yàn)槭艿搅俗枇?，它的運(yùn)動(dòng)不能維持可見，他的觀點(diǎn)缺乏一定的前提條件，因此是不確切的(2)教師提問(wèn)：能讓小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的再遠(yuǎn)些嗎？（學(xué)生回答）減小水平面對(duì)小車的阻力（演示，用棉布表面的木板代替毛巾，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，并在小車

4、停止處放小旗做標(biāo)志）教師：小車從斜面上的同一位置由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，這樣可以保證小車到達(dá)斜面底端具有跟剛才實(shí)驗(yàn)時(shí)相同的速度，小車在水平面上運(yùn)動(dòng)得更遠(yuǎn)了，原因是阻力小了（畫板圖）教師：從實(shí)驗(yàn)可知，木板對(duì)小車的阻力小了，小車運(yùn)動(dòng)得更遠(yuǎn)了，它的速度經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間才變?yōu)?(3)教師：我們把水平放置的木板表面換成一塊比較光滑的板，重復(fù)上述的實(shí)驗(yàn)（演示，并畫圖）可見，水平木板對(duì)小車的阻力越小，小車運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)，它的速度必須經(jīng)過(guò)更長(zhǎng)的時(shí)間才能變?yōu)?3牛頓第一定律教師：請(qǐng)大家設(shè)想，如果小車從斜面上滑下來(lái)，滑到一個(gè)非常光滑、阻力無(wú)限小的光滑平面上，小車的運(yùn)動(dòng)將如何？由于有前三次實(shí)驗(yàn)做基礎(chǔ)，這種無(wú)限光滑的平面雖然沒(méi)

5、有，但是我們也有充分的理由認(rèn)為小車將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去這就是歷史上伽利略所做過(guò)的實(shí)驗(yàn)和通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論法國(guó)的科學(xué)家笛卡兒進(jìn)一步補(bǔ)充了伽利略得出的結(jié)論，使人們的認(rèn)識(shí)又深化了一步笛卡兒認(rèn)為，物體不受外力時(shí)，除了速度的大小不會(huì)改變，永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，也不會(huì)改變運(yùn)動(dòng)的方向最后，英國(guó)的著名物理學(xué)家牛頓總結(jié)了前人研究的成果，建立了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系的第一條規(guī)律牛頓第一定律一切物體在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，這就是著名的牛頓第一定律（強(qiáng)調(diào)“一切”表明這條規(guī)律的普遍適用性，沒(méi)有例外，不符合這條規(guī)律的物體是不存在的；“不受外力”是本定律成立的條件，這是一種理想情況，它也包含物體在某一方向上不

6、受外力的情況。；“總保持”指物體在不受外力時(shí)，只有保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)兩種可能，要改變這種狀態(tài)，物體必須受力的作用。）物體不受外力作用時(shí)，原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體要保持勻速直線運(yùn)動(dòng)；原來(lái)靜止的物體要保持靜止?fàn)顟B(tài)這個(gè)規(guī)律說(shuō)明了維持物體的勻速直線運(yùn)動(dòng)是不需要力的（即：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因或力是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因。）牛頓第一定律不是從實(shí)驗(yàn)中直接得出來(lái)的，但是它又有深厚的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)它是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過(guò)進(jìn)一步的科學(xué)推理而得到的，由這個(gè)定律進(jìn)一步得出的一切科學(xué)推論都經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn)，因此，牛頓第一定律早已成為大家公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一4、牛頓第一定律又叫慣性定律。那么，什么是慣性呢？教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本圖

7、67慣性小實(shí)驗(yàn)，并思考，得出慣性的定義。讓學(xué)生做“迷你小實(shí)驗(yàn)”認(rèn)識(shí)慣性，（雞蛋落杯實(shí)驗(yàn)，或鋼筆帽下快速抽動(dòng)紙條而鋼筆帽不倒，球和書一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)書本突然靜止時(shí)，球向前運(yùn)動(dòng)等）接著通過(guò)一組生活中的事實(shí)，如“勞動(dòng)時(shí)利用慣性”?！凹眲x車時(shí)防止慣性”，來(lái)獲知如何利用慣性和防止慣性帶來(lái)的危害。鼓勵(lì)學(xué)生舉例說(shuō)明：生活中有那些做法是利用了慣性和預(yù)防慣性造成的危害的。（洗衣機(jī)脫水的原理，拍打衣服上的灰塵，抖落傘上的雨點(diǎn)，跳遠(yuǎn)前的助跑，高速公路上對(duì)汽車之間的車距有限制，在一些拐彎較多的地方限制車速等）教師強(qiáng)調(diào)：慣性是萬(wàn)物皆有的一種固有屬性，慣性與物體是否受外力、處于何種狀態(tài)無(wú)關(guān)。慣性由物體的質(zhì)量決定，質(zhì)量越大，慣

8、性越大。慣性不是力，力是，力產(chǎn)生的條件是，而慣性是每個(gè)物體都有的，慣性只有大小沒(méi)有方向，所以，把慣性說(shuō)成“慣性力”或“受慣性作用”，都是錯(cuò)誤的。區(qū)分慣性和慣性現(xiàn)象：慣性是物體的一種屬性，而慣性定律是描述物體在不受外力作用時(shí)，由于慣性而表現(xiàn)出來(lái)的一種運(yùn)動(dòng)規(guī)律，它的實(shí)質(zhì)是說(shuō)明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。明確：解釋慣性現(xiàn)象分三步，即“三步法”。（1） 明確研究的是那個(gè)物體，它原來(lái)處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（2） 觀察那個(gè)物體（或物體的某一部分）受到外力作用后突然改變了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并指明其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況。（3） 分析研究的物體由于慣性怎樣保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而出現(xiàn)題目給出的現(xiàn)象

9、。學(xué)生據(jù)自己所知講解“牛頓的故事”小結(jié)1復(fù)習(xí)本節(jié)課文2查閱有關(guān)慣性的資料，討論慣性的利弊。反饋練習(xí)1慣性和慣性定律都是指物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以它們是一回事（ ）2慣性定律中的物體沒(méi)有受到外力是指物體上沒(méi)有任何力的作用（ ）3不受外力作用的物體是不存在的（ ）4物體只有受到力的作用才能發(fā)生運(yùn)動(dòng)（ ）5物體在不受外力作用時(shí)，保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性（ ）6物體在靜止時(shí)不易推動(dòng)，說(shuō)明物體靜止時(shí)比運(yùn)動(dòng)時(shí)慣性大（ ）7射擊時(shí)，子彈出膛后能繼續(xù)在空中飛行，這是由于空氣阻力不大的緣故（）8力的作用不是使物體運(yùn)動(dòng)，而是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變（ ）二、選擇題1有一熱氣球以一定的速度勻速豎直上升到某一高度時(shí)，從熱氣球里掉出一個(gè)物體，這個(gè)物體離開熱氣球后將 A繼續(xù)上升一段距離，然后下落；B立即下落；C以原來(lái)的速度永遠(yuǎn)上升；D以上說(shuō)法都不對(duì)2正在運(yùn)動(dòng)著的物體，若它所受的一切外力都同時(shí)消失，那么它將 A立即停下來(lái)；B速度變慢逐漸停止；C速度大小不改變但方向改變；D作勻速直線運(yùn)動(dòng)3用繩