牛頓第一定律

1、牛頓第一定律 宣漢縣茶河鄉(xiāng)平樓中心校 王美芳一、教學目標 （一）知識與技能 1認識牛頓第一定律。 2認識一切物體都具有慣性，能用物體的慣性解釋生活和自然中的有關現(xiàn)象。 （二）過程與方法 1通過實驗，探究并確認阻力對物體運動的影響。 2經(jīng)歷建立牛頓第一定律的科學推理過程。 2能通過生活經(jīng)驗和大量事實認識一切物體都具有慣性。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 1通過建立牛頓第一定律的科學推理過程學習科學思維方法。 2通過慣性現(xiàn)象的認識，樹立交通安全意識。 3體會物理與生活的密切聯(lián)系。 二

2、、教學重難點 本節(jié)內容由“阻力對物體運動的影響”“牛頓第一定律”“慣性”三部分內容組成?！白枇ξ矬w運動的影響”是研究力與運動關系的重要實驗，做好這個實驗并在實驗的基礎上進行合理的猜想是得出牛頓第一定律的關鍵。運動和力是人們在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常接觸到的物理現(xiàn)象。早在兩千多年前人們就開始研究運動和力的關系，直到伽利略和牛頓時代，這個問題才得以解決。運動和力的關系問題不僅深化了人類對自然的認識，而且體現(xiàn)了科學研究的基本方法，對人類思維發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。牛頓第一定律是經(jīng)典力學的核心內容之一，它指出了力與運動的關系，即力不是維持運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因。它是整個初、高中物理課程

3、的基礎。要讓學生完成對它的認識，最重要的是揭示建立牛頓第一定律的思維過程，幫助學生突破思維障礙。牛頓第一定律說明了物體有慣性，一切物體都有保持原有運動狀態(tài)不變的性質。慣性與生活聯(lián)系緊密，人們有時可以利用慣性，有時應注意防止慣性給人們帶來危害。 重點：探究阻力對物體運動的影響 難點：建立牛頓第一定律的科學推理過程 三、教學策略 首先以水平方向只受阻力作用逐漸停下來的日常生活實際為基礎引出兩種對立的觀點，進一步用亞里士多德和伽利略兩個偉人來強化這種矛盾，從而激發(fā)學生的學習興趣；以“探究阻力對物體運動的影響”為核心，在基本的實驗事實的基礎上，調動學生的積極性，

4、引導學生積極思維，進一步概括、推理得出結論。通過慣性實驗展示運動物體由于慣性而表現(xiàn)出來的現(xiàn)象，以突出慣性維持其原有運動狀態(tài)的實質。最后應用所學習的慣性知識解決實際問題，使學生的能力得到進一步的提高。 四、教學資源準備 斜面、小車、毛巾、棉布、木板、慣性演示儀、多媒體、實物投影等。 五、教學過程 教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖導入新課（5分鐘）視頻展示：靜止的小車，不推它，它不動。風吹樹要，風停樹動。是否力是維持物體運動的原因？ 教師簡介古人對這樣的問題的認識，亞里士多德認為：如果要使物體持續(xù)運動，就必須對它施加力的作用。伽利略則認為：物體的運

5、動并不需要力來維持，運動之所以會停止下來，是因為受到摩擦阻力。你們同意誰的觀點？學生針對問題積極思考討論并說出自己的觀點從生活中的實例引出兩種對立的觀點，激發(fā)學生的學習興趣。新課教學（30分鐘）一、阻力對物體運動的影響 1提出問題：阻力對物體的運動有什么影響，如果物體不受阻力會怎么樣？ 2制定計劃與設計實驗： 引導學生思考：實驗中要控制哪些條件保持不變？要改變哪些條件？要注意觀察什么？設計實驗記錄表。 3進行實驗：讓小車從同一斜面的同一高度由靜止開始滑下，逐漸減小平面的粗糙程度，測量小車的運動距離。 接觸面小車受到阻力（填“大、較大、最小”）小

6、車運動的距離（填“短、較長、最長”）毛巾    棉布    木板   4分析與論證： 對數(shù)據(jù)比較分析能得到什么結論？學生通過交流討論，明確要研究阻力大小與物體運動的路程的關系，應該用控制變量的思想去設計實驗。要讓小車一開始進入水平面的速度相同。為此，要讓小車從同一斜面的同一高度由靜止開始滑下。然后動手做實驗，并在表格中填好數(shù)據(jù)。       實驗結果表明：小車受到的阻力越小，它運動的距離越遠。 讓學生經(jīng)歷科學探究過程，學習科學研究方法，

7、培養(yǎng)學生的探索精神、實踐能力以及創(chuàng)新意識。  二、牛頓第一定律 根據(jù)上面的實驗結果思考：小車在比木板更光滑的水平面上運動時，能比在木板上前進更遠嗎？設想一下，如果小車運動時不受任何阻力，小車會永遠運動下去嗎？ 由于有前三次實驗做基礎，這種無限光滑的平面雖然沒有，但是我們也有充分的理由認為小車將永遠運動下去。這就是歷史上伽利略所做過的實驗和通過實驗得到的結論。 法國的科學家笛卡兒進一步補充了伽利略得出的結論，使人們的認識又深化了一步。笛卡兒認為，物體不受外力時，除了速度的大小不會改變，永遠運動下去，也不會改變運動的方向。 最后，英國的著

8、名物理學家牛頓總結了前人研究的成果，建立了力和運動的關系的一條規(guī)律牛頓第一定律。 怎樣準確理解牛頓第一定律？ 指出：牛頓第一定律不是從實驗中直接得出來的，但是它又有深厚的實驗基礎。它是在實驗的基礎上通過進一步的科學推理而得到的，由這個定律進一步得出的一切科學推論都經(jīng)受住了實踐的檢驗，因此，牛頓第一定律早已成為大家公認的力學基本定律之一。在實驗的基礎上，讓學生充分發(fā)揮想象力，積極思考：小車運動時不受任何阻力，小車會永遠運動下去。   學生交流討論明確：“一切”表明這條規(guī)律的普遍適用性，沒有例外，不符合這條規(guī)律的物體是不存在的；“不受外力”是定律成

9、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受外力的情況?！翱偙３帧敝肝矬w在不受外力時，只有保持靜止或勻速直線運動兩種可能，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，原來運動的物體要保持勻速直線運動；原來靜止的物體要保持靜止狀態(tài)。這個規(guī)律說明了維持物體的勻速直線運動是不需要力的。即：力不是維持物體運動的原因而是改變物體運動的原因。通過科學想象與科學推理方法的結合，發(fā)展學生的想象力和分析概括能力，使學生養(yǎng)成良好的思維習慣，敢于質疑，勇于創(chuàng)新。   三、慣性 牛頓第一定律告訴我們，任何物體都具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜

10、止狀態(tài)的性質，這種性質叫做慣性。牛頓第一定律也叫慣性定律。 演示實驗：水杯裝著水，輕木塊放在杯口上，熟雞蛋靜止在木塊上，迅速敲擊木塊?？吹绞裁船F(xiàn)象？雞蛋為什么沒有隨木塊飛出？ 回憶我們乘坐汽車的情景：當汽車突然啟動時，我們的身體會有什么現(xiàn)象發(fā)生？為什么會發(fā)生這種現(xiàn)象？怎樣預防？ 鼓勵學生舉例說明：生活中有哪些做法是利用了慣性和預防慣性造成的危害的。例如套錘子柄，鏟煤進爐。 指出：自然界和生活中有很多與慣性有關的現(xiàn)象，了解人們有時可以利用慣性，有時應注意防止慣性給人們帶來危害。要會用慣性來解釋這些的現(xiàn)象。解釋這類問題時通常采用的步驟如下：（1）確定研究對象

11、，明確研究對象是哪一個物體或同一個物體的哪一部分。（2）弄清要研究的物體（或物體的某一部分）原來處于什么運動狀態(tài)（靜止還是運動，向哪個方向運動）。 （3）在突發(fā)情況下，物體（或物體的某一部分）由于慣性，仍要保持原來的運動狀態(tài)（原來靜止的仍保持靜止；原來向前運動的仍向前運動）。學生觀察得出：雞蛋會落入杯中。通過交流得出：雞蛋原來靜止，迅速敲擊木塊后，由于慣性，仍要保持靜止的狀態(tài)，所以不會隨木塊飛出而是掉落到杯子里面去。             學生回答：向后仰。乘客的上半身原來是靜止的，公交車突然啟動時，由于慣性上半身仍然要保持靜止，但下半身已經(jīng)隨公交車向前運動了，所以乘客會向后倒。如果汽車突然啟動時，乘客能抓緊扶手，就會使整個身子一切向前運動，避免摔倒。   洗衣機脫水的原理，拍打衣服上的灰塵，抖落傘上的雨點，跳遠前的助跑，高速公路上對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。感受身邊的物理，從生活走向物理，從物理走向社會，讓學生應用知識指導實際的生產(chǎn)生活，以促進學生素質的全面提高。