2024-2025學年八年級物理下冊8.1牛頓第一定律教學設計新版新人教版

Page11牛頓第肯定律主備人學科物理時間課題第八章運動和力第1節(jié)牛頓第肯定律教學目標學問與技能1．理解牛頓第肯定律的內(nèi)容和意義。2．知道慣性的概念，會說明簡潔的慣性現(xiàn)象。過程與方法1．從對牛頓第肯定律的探究過程中發(fā)展學生的視察實力、分析實力、歸納論證實力和表述信息的實力。2．能通過生活閱歷和大量事實相識一切物體都具有慣性。情感看法與價值觀1．通過科學史的簡介，學生了解物理規(guī)律相識的過程，樹立嚴謹?shù)目茖W看法，培育實事求是的科學看法。2．通過慣性現(xiàn)象的相識，樹立交通平安意識。3．體會物理與生活的親密聯(lián)系。教學重點1．試驗探究阻力對物體運動的影響。2．理解牛頓第肯定律，并能說明慣性現(xiàn)象。教學難點1．任何物體在任何運動狀態(tài)下都具有慣性。2．影響物體慣性大小因素的理解，慣性現(xiàn)象的說明。教具打算斜面、小車、毛巾、棉布、木板、慣性小球、生雞蛋和熟雞蛋各一只、象棋子、鋼尺等。教學方法試驗探究法、轉(zhuǎn)換法、限制變量法、探討法、視察對比法、推理法教學過程設計導入新課視察思索：滑板車滑行時，假如我們不再蹬地，它最終會停下來；冰壺在冰面上滑行一段距離，最終會停下來；人用力推車，車才能動。日常生活中經(jīng)常會見到這類現(xiàn)象。古希臘哲學家亞里士多德認為：假如要使物體持續(xù)運動，就必需對它施加力的作用。假如這個力被撤消，物體就會停止運動。物體的運動真的須要力來維持嗎？教學過程教學過程教學過程教學過程教學過程教學過程教學過程新課學習一、阻力對物體運動的影響兩千多年以前，古希臘學者亞里士多德提出“力是維持物體運動的緣由”的觀點在長達一千七百年的時間里，人們始終認為是正確的?？茖W家伽利略卻通過志向試驗，運用邏輯推理，對亞里士多德的觀點提出了質(zhì)疑。伽利略認為：物體的運動不須要力來維持，運動的物體之所以停下來，是因為受到了阻力的作用。究竟誰的觀點是正確的呢？下面我們通過試驗來探討這個問題——阻力對物體運動的影響。演示試驗：探究阻力對物體運動的影響。設計試驗：在水平木板上鋪上粗糙程度不同材料的物體，讓小車自斜面頂端從靜止起先滑下。視察小車從同一高度滑下后，在不同材料的平面上滑行，比較小車在不同阻力的狀況下，滑行的距離。試驗方法：①限制變量法：為了探究“阻力”對物體運動狀況的影響，每次試驗時應當限制哪些因素相同？限制“斜面坡度、小車質(zhì)量、小車從斜面上下滑時的起始高度”均相同為什么讓小車從同一斜面的同一高度滑下？：為了使小車到達水平面時初始速度相同。②如何變更小車在水平面上受到的阻力？給水平長木板表面鋪上粗糙程度不同的物體，如：毛巾、棉布等。轉(zhuǎn)化法：阻力的大小轉(zhuǎn)化為粗糙程度不同的材料。③科學推理法:設想假如小車運動時不受阻力，它是不是不會停下來。試驗器材：小車、長木板、斜面、棉布、毛巾、玻璃板、刻度尺等；試驗步驟：讓小車分別從斜面同一高度滑下，滑到鋪有毛巾、棉布的水平木板面上、去掉棉布的木板表面上，視察比較小車前進的距離。試驗記錄：試驗次數(shù)表面材料阻力大小滑行距離1毛巾最大最短2棉布較大較長3木板較小長推理光滑表面阻力為零無限長分析試驗現(xiàn)象：①小車在不同材料的平面上最終停下來的緣由是什么？因為受到了阻力的作用。②三次試驗，小車運動的距離不同，小車運動距離的遠近跟它受到的阻力有什么關系？阻力越小，小車運動的距離越遠。③通過這三次試驗，請你分析：若使小車運動時受到的阻力進一步減小，小車運動的距離將變長還是變短？變長。④小車運動的越遠，說明速度變更的快慢如何？小車運動的越遠，說明速度減小的越慢。依據(jù)上面的試驗，你能推理出：⑤.假如表面材料肯定光滑，沒有阻力，小車運動的距離將會怎樣呢？無限長。推理：假如表面肯定光滑，小車受到的阻力為零時，速度將不會減慢，將以恒定不變的速度恒久運動下去。試驗結論：平面越光滑，小車運動的距離越遠，說明小車受到的阻力越小，速度減小得越慢。假如受到的阻力為零，它的速度將不會減慢，將以恒定不變的速度恒久運動下去，即做勻速運動。伽利略早在300多年前就做過類似的試驗，他相識到運動物體受到的阻力越小，物體的速度就減小得越慢，運動時間就越長.伽利略推理得出，在志向狀況下，假如水平面肯定光滑，物體受到的阻力為零,它的速度將不會減小，也就是將以一個恒定不變的速度恒久運動下去。伽利略的觀點：運動的物體不受外力的作用，它將速度不變的恒久運動下去。即作勻速運動。笛卡爾對伽利略的觀點進行補充：運動的物體在不受外力的狀況下，它將速度不變、方向不變的恒久運動下去?！奔醋鲃蛩僦本€運動。最終，英國物理學家牛頓在前人的基礎上又進行補充：物體除了運動的以外，還有靜止的，那么，靜止的物體在沒有受到外力作用時，保持什么狀態(tài)呢？二、牛頓第肯定律英國科學家牛頓總結了伽利略等人的探討成果，概括出一條重要的物理規(guī)律：這就是聞名的牛頓第肯定律。1.牛頓第肯定律(1)內(nèi)容：一切物體在不受外力作用時，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。(2)牛頓第肯定律的理解：①“一切物體”包括原來運動的和原來靜止的物體；②“不受外力作用時”包括不受一切外力（志向狀態(tài)）、某一方向上不受外力狀況；或者是合外力為零。③“總”的意思是沒有另外；④“或”指物體不受力時，原來靜止的總保持靜止，原來運動的就總保持原來的速度和方向做勻速直線運動。兩種狀態(tài)必有其一，不同時存在。⑤牛頓第肯定律是在大量閱歷事實的基礎上，用推理的方法概括出來的。不能用試驗干脆證明。⑥牛頓第肯定律說明白力和運動的關系：力不是維持物體運動的緣由，而是變更物體運動狀態(tài)的緣由。三、慣性從牛頓第肯定律可以知道，一切物體都有保持原有運動狀態(tài)的特性。我們把物體保持運動狀態(tài)不變的特性叫做慣性，牛頓第肯定律也叫慣性定律。1.定義：物體保持自身原有的靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性。2.理解慣性:①慣性是物體的固有屬性：一切物體在任何狀況下都具有慣性。②慣性與物體的運動狀態(tài)無關，當物體靜止時，它始終想保持這種靜止狀態(tài)；當物體運動時，它始終想那一時刻的速度做勻速直線運動.即在不受力或合外力為零的狀況下，慣性表現(xiàn)為保持原來的運動狀態(tài).③慣性與是否受力無關，與速度大小無關.慣性的大小僅取決于物體的質(zhì)量，質(zhì)量大，慣性也大。

想想議議：（1）如圖甲所示，撥動彈簧片，把小球與支座之間的金屬片彈出時，小球并沒有隨金屬片飛出。你能說說發(fā)生這一現(xiàn)象的緣由嗎？（2）行駛中的汽車突然剎車時，乘客身體會前傾；汽車突然開動時，乘客身體會想向后仰。想想看，身體向前傾、向后仰的緣由是什么？甲乙丙歸納總結：（1）金屬片被彈出時，上面的金屬片由于慣性要保持原來的靜止狀態(tài)，所以不會隨金屬片飛出。（2）乘客和車原來是向前運動的，當汽車突然剎車，腳隨車減速，而身體的上部由于慣性還要保持原來向前運動的狀態(tài)，所以乘客要向前傾；同樣的道理，當汽車突然開動時，乘客的腳已隨車起先運動，而身體的上部由于慣性要保持原來的靜止狀態(tài)，所以身體要向后仰。3.利用牛頓第肯定律說明慣性現(xiàn)象：說明慣性現(xiàn)象分三步：(1)明確探討對象，起先處于怎樣的運動狀態(tài)；(2)視察這個物體(或物體的某一部分)受到外力作用時突然變更了運動狀態(tài)，并指明其運動狀態(tài)變更的狀況；(3)分析探討對象由于慣性怎樣保持原來運動狀態(tài)，從而出現(xiàn)題上所給的現(xiàn)象。4.慣性的利用和防止（1）利用慣性的現(xiàn)象生活中，人們經(jīng)常利用物體的慣性。例如，跳遠運動員快速助跑后，飛身一躍，利用自身的慣性，在空中接著前進，以提高成果；錘子的錘頭變松了，人們常用撞擊錘柄下端的方法使錘頭緊套在錘柄上,這是因為錘柄突然停止時，錘頭由于慣性會接著向下運動，這樣錘頭就會牢牢地套在錘柄上了。①使錘頭套緊在手柄上；②運動員跳遠時助跑……③投擲鉛球；④拍打墊子，使上面的灰塵脫落；（2）防止慣性帶來的危害慣性有時也會給人帶來危害，小型客車司機和前排乘客要系平安帶；車輛行駛要限載限速；車輛行駛要保持距離。①司機和前排乘客系平安帶；②保持車距；③車輛限載限速行駛；汽車的平安帶和平安氣囊現(xiàn)代社會汽車大量增加，發(fā)生事故的一個重要緣由是遇到意外狀況時汽車不能馬上停止，因為司機從看到狀況到肌肉動作操縱制動器須要一段時間，這段時間叫反應時間，在這段時間內(nèi)汽車要前進一段距離，叫反應距離。從操縱器剎車到車停下來，汽車又要前進一段距離，這段距離叫制動距離。以上兩段距離之和即為汽車的停車總距離。下面是一個機警的司機開一輛保養(yǎng)得很好的汽車在干燥的馬路上以不同的速度行駛時，測得的剎車后的反應距離和制動距離。速度(km/h)反應距離(m)制動距離(m)停車總距離(m)40506080100791115178132034541522314973閱讀后回答(1)影響汽車制動距離的主要因素是什么？(2)在交通要道為什么對機動車輛的最大速度要限制？1.汽車平安帶汽車平安帶是為了在碰撞時對乘員進行約束,以及避開碰撞時乘員與方向盤及儀表板等發(fā)生二次碰撞,或避開碰撞時沖出車外導致死傷的平安裝置。汽車平安帶是公認的最廉價也是最有效的平安裝置，在車輛的裝備中許多國家是強制裝備平安帶的。2.汽車平安氣囊平安氣囊是現(xiàn)代轎車上引人注目的高技術裝置.安裝了平安氣囊裝置的轎車方向盤,平常與一般方向盤沒有什么區(qū)分,但一旦車前端發(fā)生了劇烈的碰撞,平安氣囊就會瞬間從方向盤內(nèi)“蹦”出來,墊在方向盤與駕駛者之間,防止駕駛者的頭部和胸部撞擊到方向盤或儀表板等硬物上,這樣有平安氣囊裝置的轎車發(fā)生正面撞車時,駕駛者的死亡率會大大降低.平安氣囊主要由傳感器、微處理器、氣體發(fā)生器和氣囊等部件組成.傳感器和微處理器用以推斷撞車程度,傳遞及發(fā)送信號;氣體發(fā)生器依據(jù)信號指示產(chǎn)生點火動作,點燃固態(tài)燃料并產(chǎn)生氣體向氣囊充氣,使氣囊快速膨脹,氣囊容量約為50~90L.同時氣囊設有平安閥,當充氣過量或囊內(nèi)壓力超過肯定值時會自動泄放部分氣體,避開將乘客擠壓受傷.課堂小結課堂練習1.（2024龍東）轎車除了平安帶以外，還有一種平安裝置“頭枕”，對人起愛護作用，如圖所示．“頭枕”主要是防止以下哪種狀況對人體造成損害A.緊急剎車 B.左右轉(zhuǎn)彎C.前方碰撞 D.后方追尾【答案】D【解析】試題分析：此題考查了慣性的學問，利用現(xiàn)象分析物體上半部分和下半部分的運動狀況即可．A．緊急剎車或前方碰撞時，人腳隨車停止了運動，而上身由于慣性接著向前運動，身體會向前傾，平安帶和平安氣囊起作用，頭枕不起作用；B．左右轉(zhuǎn)彎，身體會向右，向左偏，頭枕不起作用；D．后方追尾時，人下身隨車向前去了，而上身由于慣性接著向后傾，頭就靠在頭枕上，起到愛護的作用．故選D．2.（2024宜昌）投向籃筐的籃球在空中運動的過程中，下列說法正確的是（）A．籃球的運動狀態(tài)沒有變更B．籃球離手后接著向上運動是因為慣性C．籃球受到了手的推力D．籃球上升過程中不受力的作用【答案】B【解析】A．籃球在空中運動的過程中，籃球運動速度的大小和方向會發(fā)生變更，因此運動狀態(tài)會發(fā)生變更，選項錯誤；B．籃球離手后還能接著向上運動，是因為慣性的緣由，選項正確；C．手的推力是彈力，彈力是接觸力，籃球離手后接著向上運動不受手的推力，選項錯誤；D．籃球上升過程中受重力和空氣阻力作用，選項錯誤。故選B。3.（2024濱州）如圖所示，小車從斜面上滑下，下列分析正確的是（）A．小車在斜面上只受重力作用B．小車到達斜面底端不能馬上停下來，是因為受到慣性力的作用C．小車在水平面上運動的速度漸漸變小，是因為小車不受力D．小車在水平面上運動時，若所受外力突然消逝，它將做勻速直線運動【答案】D【解析】A．小車在斜面上受到重力、支持力和摩擦力的作用，故A錯誤；B．小車到達斜面底端不能馬上停下來，由于小車具有慣性，慣性不是力，故B錯誤；C．小車在水平面上運動的速度漸漸變小，是因為小車受到阻力的作用，故C錯誤；D．小車在水平面上運動時，若所受外力突然消逝，由牛頓第肯定律可知它將做勻速直線運動，故D正確。故選D。4.（2024鄂州）關于慣性，以下說法正確的是（）A．百米賽跑運動員到達終點不能立刻停下來，是由于運動員具有慣性B．汽車駕駛員和乘客須要系上平安帶，是為了減小汽車行駛中人的慣性C．行駛中的公交車緊急剎車時，乘客會向前傾，是由于慣性力的作用D．高速馬路嚴禁超速，是因為速度越大慣性越大【答案】A【解析】A．百米賽跑運動員到達終點不能立刻停下來，是由于運動員具有慣性，故A正確；B．汽車駕駛員和乘客須要系上平安帶，是為了減小汽車行駛中慣性造成的危害，不能減小慣性，慣性大小只與質(zhì)量有關，質(zhì)量不變，慣性不變，故B錯誤；C．行駛中的公交車緊急剎車時，乘客會向前傾，是由于乘客具有慣性；慣性不是力，不能說受到慣性力的作用，故C錯誤；D．物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關，與運動狀態(tài)、速度等因素無關，故D錯誤。故選A。5.（2024吉林?。┫铝凶龇ㄖ校瑢儆诜乐箲T性帶來危害的是（）A．行車時要保持車距 B．跳遠時要快速助跑C．拍打衣服除去灰塵 D．將盆中的水潑出去【答案】A【解析】A．行車時要保持車距，是為了防止慣性帶來的危害，故A符合題意；B．跳遠時要快速助跑，是利用慣性來提高跳遠的成果，故B不符合題意；CD．拍打衣服除去灰塵、將盆中的水潑出去，這些都是在利用慣性，故CD不符合題意。故選A。6.（2024甘孜州）選填“運動狀態(tài)”或“形態(tài)”）；上面的棋子由于具有慣性___________（選填“會”或“不會”）隨著一起飛出。【答案】(1).運動狀態(tài)(2).不會【解析】[1]用尺子快速打擊下面的棋子，棋子飛出，棋子由靜止變?yōu)檫\動，說明力可以變更物體的運動狀態(tài)。[2]上面的棋子由于具有慣性，保持原來的運動狀態(tài)，即靜止狀態(tài)，故棋子不會隨著一起飛出。7.（2024無錫）如圖所示，把托板蓋在支座上，將小鋼球放在托板上，對準支座的正上方，壓住底座，向后彎曲彈性片，松手后彈性片快速打擊托板，彈性片的彈性勢能轉(zhuǎn)化為托板的______能，托板飛出。小鋼球由于具有______，恰好落在支座內(nèi)?！敬鸢浮?1).動(2).慣性【解析】[1][2]向后彎曲彈性片，彈性片發(fā)生了彈性形變，具有彈性勢能；松手后彈性片快速打擊托板，托板的速度增大、動能增大，則該過程中彈性片的彈性勢能轉(zhuǎn)化為托板的動能；托板飛出時，由于小鋼球具有慣性，仍舊會保持原來的靜止狀態(tài)，則小鋼球在重力作用下會向下運動，恰好落在支座內(nèi)。8.（2024河南）公安交通管理部門要求駕駛員和乘客必需運用平安帶，如圖所示。汽車勻速行駛時，坐在座位上的乘客相對于汽車是______的。假如不系平安帶，汽車一旦發(fā)生碰撞突然停止運動，乘客由于______接著向前運動，就會與車身發(fā)生碰撞，對人身造成損害。行駛的汽車受到碰撞停止運動，說明力可以變更物體的______?！敬鸢浮?1).靜止(2).慣性(3).運動狀態(tài)【解析】[1]汽車勻速行駛時，坐在座位上的乘客和汽車之間沒有發(fā)生位置的變更，以汽車為參照物，乘客是靜止的。[2]當汽車突然發(fā)生碰撞而停止運動時，由于阻力作用，車身停止運動，而駕駛員和前排乘客由于慣性還要保持原來的運動狀態(tài)向前運動，在車內(nèi)與車身撞擊，嚴峻時可能把擋風玻璃撞碎而向前飛出車外，所以駕駛員和前排乘客必需運用平安帶。[3]力的作用效果有兩個：一是使物體發(fā)生形變，二是變更物體的運動狀態(tài)。行駛的汽車受到碰撞停止運動，說明力可以變更物體的運