?課題名稱：牛頓第一定律 主要參考教材版本：北師大版

教學(xué)指導(dǎo)思想
物質(zhì)處于永恒的運動中，不同的物質(zhì)和不同的運動形式之間又發(fā)生著相互作用。了解物質(zhì)的運動和相互作用的規(guī)律，是認識物理現(xiàn)象所必需的?！杜ｎD第一定律》屬于《標準》中“物質(zhì)和相互運動”這一主題，對于這部分內(nèi)容，考慮學(xué)生的生活經(jīng)驗和認知特點，從學(xué)生熟悉的生活經(jīng)驗和現(xiàn)象入手，通過實驗、觀察、思考、分析、推理得出抽象的牛頓第一定律，讓學(xué)生認識到物理與生活的聯(lián)系，體會到物理概念的建立過程。
教學(xué)內(nèi)容分析
本節(jié)內(nèi)容由“慣性”、“阻力對物體運動的影響”、“牛頓第一定律”三部分內(nèi)容組成。牛頓第一定律是經(jīng)典力學(xué)的核心內(nèi)容之一，它指出了力與運動的關(guān)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、高中物理課程的基礎(chǔ)。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(zhì)，慣性與生活聯(lián)系緊密，人們有時可以利用慣性，有時應(yīng)注意防止慣性給人們帶來危害。
“阻力對物體運動的影響”是研究力與運動關(guān)系的重要實驗，做好這個實驗并在實驗的基礎(chǔ)上進行合理的猜想是得出牛頓第一定律的關(guān)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(guān)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(guān)系問題不僅深化了人類對自然的認識，而且體現(xiàn)了科學(xué)研究的基本方法，對人類思維發(fā)展產(chǎn)生了重要影響，要讓學(xué)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(xué)生突破思維障礙。
學(xué)生情況分析
牛頓第一定律本身無法直接通過實驗得出，要靠抽象思維加以推理，由于日常生活經(jīng)驗的負面影響，學(xué)生習(xí)慣性地認為物體的運動需要力來維持，物體不受力時只能處于靜止狀態(tài)，運動的物體不受力之后會慢慢地停下來。學(xué)生的錯誤認識往往是根深蒂固的，為了突破學(xué)生的理解障礙，教學(xué)過程中通過這樣設(shè)問：“既然運動的物體具有保持勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)，那么為什么沿水平地面勻速運動的汽車還需要動力呢？如果沒有動力，沿水平面滑行的小車將會越走越慢，最后停下來，小車為什么不再保持原來的勻速直線運動狀態(tài)了呢？”使學(xué)生有了可以思考的具體情境，降低了思維難度，也讓學(xué)生明白接下來為什么要探究阻力對物體運動狀態(tài)的影響。
教學(xué)目標及重難點
教學(xué)目標：
1、知識與技能：
（1）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(guān)現(xiàn)象。
（2）認識牛頓第一定律。
2、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(xué)推理過程。
（3）能通過生活經(jīng)驗和大量事實認識一切物體都具有慣性。
3、情感態(tài)度與價值觀：
（1）通過建立牛頓第一定律的科學(xué)推理過程學(xué)習(xí)科學(xué)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。
教學(xué)重點：慣性概念、探究阻力對物體運動的影響、牛頓第一定律
教學(xué)難點：建立牛頓第一定律的科學(xué)推理過程
教學(xué)資源
斜面、小車、毛巾、棉布、木板、慣性演示儀、多媒體、實物投影等。

教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
慣性（14min）
一、慣性
?我們先請小明同學(xué)來演示一個實驗，大家注意觀察實驗過程中紙條和水杯運動狀態(tài)的變化：（課前先對實驗同學(xué)進行訓(xùn)練，確保實驗的成功）
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圖1
引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：開始水杯和紙條都處于靜止狀態(tài)，紙條受力被抽出后，水杯仍然保持靜止狀態(tài)。

演示實驗，引導(dǎo)學(xué)生觀察分析得出木塊、水保持原來靜止或勻速直線運動的特點。




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總結(jié)給出慣性的概念：
任何物體都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)，這種性質(zhì)叫做慣性。

生活中你還見過哪些慣性現(xiàn)象？請說說看？

你能應(yīng)用慣性的知識解釋下列現(xiàn)象嗎？請試試看；
回憶我們乘坐汽車的情景：當(dāng)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(yù)防？
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鼓勵學(xué)生舉例說明：生活中有哪些做法是利用了慣性和預(yù)防慣性造成的危害的。
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指出：自然界和生活中有很多與慣性有關(guān)的現(xiàn)象，了解人們有時可以利用慣性，有時應(yīng)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，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(xué)生觀察、總結(jié)：
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學(xué)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。
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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(xué)生應(yīng)用知識指導(dǎo)實際的生產(chǎn)生活，以促進學(xué)生素質(zhì)的全面提高。
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引入運動和力的關(guān)系的教學(xué)
（3min）
既然物體由于有慣性，靜止的物體會保持靜止，運動的物體會保持勻速直線運動，那么，踢出去的足球為什么最終會停下來呢？
我們都見人玩過滑板，發(fā)現(xiàn)腳蹬地之后，滑板車會開始運動， 一段距離之后，滑板會逐漸停下來，之后需要再次蹬地。某討論組同學(xué)仔細觀察滑板運動之后，分別發(fā)表了自己的看法：

其中正方認為：玩滑板車時，人不蹬地，車最終會停下來。說明物體運動需要力來維持。
反方認為：滑板車滑行時，人沒有蹬地，車還繼續(xù)前進。說明物體運動不需要力來維持。車停下來是因為受到阻力的作用。
你同意誰的觀點？
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其實很早以前，以亞里士多德為代表，人們認為：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。到底誰正確呢？阻力對物體的運動有怎樣的影響呢？我們通過實驗來探究下！



學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
阻力對物體運動的影響（14min）

二、阻力對物體運動的影響
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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？
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2．制定計劃與設(shè)計實驗：
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引導(dǎo)學(xué)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(shè)計實驗記錄表。
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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。
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接觸面
小車受到阻力（填“大、較大、最小”）
小車運動的距離（填“短、較長、最長”）
毛巾
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棉布
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木板
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4．分析與論證：
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對數(shù)據(jù)比較分析能得到什么結(jié)論？
學(xué)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(guān)系，應(yīng)該用控制變量的思想去設(shè)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)。
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實驗結(jié)果表明：小車受到的阻力越小，它運動的距離越遠。
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讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實踐能力以及創(chuàng)新意識。
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牛頓第一定律（7min）
三、牛頓第一定律
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根據(jù)上面的實驗結(jié)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(shè)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？
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由于有前三次實驗做基礎(chǔ)，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(jié)論。
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法國的科學(xué)家笛卡兒進一步補充了伽利略得出的結(jié)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。
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最后，英國的著名物理學(xué)家牛頓總結(jié)了前人研究的成果，建立了力和運動的關(guān)系的一條規(guī)律──牛頓第一定律。
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怎樣準確理解牛頓第一定律？
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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(chǔ)。它是在實驗的基礎(chǔ)上通過進一步的科學(xué)推理而得到的，由這個定律進一步得出的一切科學(xué)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(xué)基本定律之一。


在實驗的基礎(chǔ)上，讓學(xué)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。
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學(xué)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。“總保持”指物體在不受外力時，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。
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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(xué)想象與科學(xué)推理方法的結(jié)合，發(fā)展學(xué)生的想象力和分析概括能力，使學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新。
課堂小結(jié)
（2分鐘）
通過今天的學(xué)習(xí)，同學(xué)們有哪些收獲？在實驗探究中又存在哪些問題？還有什么想探究的問題？
學(xué)生可以個別回答，或相互交流，在交流的基礎(chǔ)上進行學(xué)習(xí)小結(jié)。
促進知識的鞏固掌握。提升學(xué)生的交流表達能力。
板書設(shè)計
牛頓第一定律
一、 慣性：一切物體都有保持原來靜止或勻速直線運動狀態(tài)不變的性質(zhì)
二、 牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有
（慣性定律） 外力迫使它改變這種狀態(tài)。


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七、 牛頓第一定律

版本： 北師大版

年級： 八年級下冊

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