
第八章 運動和力牛頓第一定律第1節(jié)舊知回顧素養(yǎng)目標導入新知新課教學課堂小結課堂練習CONTENTS目錄舊知回顧力阻力對物體運動的影響牛頓第一定律慣性素養(yǎng)目標1.通過實驗,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,認識牛頓第一定律。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,能用物體的慣性解釋生活和自然中的有關現(xiàn)象。導入新知自行車、滑板車為什么能夠前進?在前進的過程中,當我們停止力時,能夠立即停下來嗎? 這是同學們熟悉的生活中騎自行車、玩滑板車的現(xiàn)象 導入新知生活中還有許多類似滑板車的現(xiàn)象。新課教學阻力對物體運動的影響亞里士多德(約公元前384年—322年),是古希臘著名的哲學家、科學家和教育家。他總結了泰勒斯以來古希臘哲學發(fā)展的結果,首次將哲學和其它科學區(qū)別開來,開創(chuàng)了邏輯學、倫理學、政治學和生物學等學科的獨立研究。他的學術思想對西方文化、科學的發(fā)展產生了巨大的影響。新課教學阻力對物體運動的影響伽利略對物體的運動作了細致的觀察與實驗,做了經(jīng)典的斜面實驗,得出結論:物體如在無阻力的水平面上滑動,則應保持原速度永遠滑動。 物體的運動不需要力來維持 新課教學玩滑板車時,人不蹬地,車最終會停下來。說明物體運動需要力來維持?;遘嚮袝r,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。 你同意誰的觀點呢? 孰是孰非?新課教學阻力對物體運動的影響 斜面(與木板組合在一起)、小車、棉布、毛巾、刻度尺等。 在水平木板上依次鋪粗糙程度不同的物體(毛巾、棉布),讓小車從斜面的同一高度由靜止滑下,觀察小車滑行的距離。實驗器材 實驗步驟 新課教學新課教學在同一斜面的同一高度同一小車從靜止下滑控制變量法:到達斜面底端速度相同棉布表面木板表面轉換法:比較小車滑行的距離通過改變水平面粗糙程度改變小車所受的阻力大小 新課教學實驗數(shù)據(jù) 新課教學實驗結論平面越光滑,受到的阻力越小,小車運動的距離越遠,速度減小得越慢。設想一下,如果小車運動時不受阻力會怎樣?若運動的物體不受阻力,物體的運動速度將不會減小,將保持做勻速直線運動??茖W推理法新課教學伽利略斜面實驗在軌道的一邊釋放一顆鋼珠,如果忽略摩擦力帶來的影響,發(fā)現(xiàn)鋼珠從左邊滾下后,再從右邊的斜面滾上,鋼珠將上升到與左邊釋放高度相同的點;若將右邊的傾斜角減小,鋼珠還是上升到原來的高度,但通過的路程比原來更長;假設右邊的軌道為水平,鋼珠想要達到原來的高度,但是鋼珠無法達到原來的高度,鋼珠將永遠運動下去。新課教學新課教學如果物體受到的阻力為零,速度就不會減小,它將永遠運動下去。分析類似實驗如果運動物體不受任何力的作用,它不會向左、右方向偏,將永遠沿原來的方向做勻速運動。進一步補充新課教學牛頓第一定律一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)??偨Y伽利略等人的研究成果牛頓第一定律:(物理學基本定律之一)新課教學1.“一切”適用于所有物體。2.“沒有受到力的作用”是定律成立的條件。3.“總”一直、不變。定律解讀一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。新課教學5.牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗事實的基礎上,用推理的方法概括出來的。不能用實驗直接證明。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。靜者恒靜,動者恒動。6.牛頓第一定律說明了力和運動的關系:力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態(tài)的原因。新課教學將紙片從礦泉水瓶下抽出,水瓶倒了嗎?將木片彈飛,小球也被彈飛了嗎? 這是為什么呢?新課教學原來的紙片和小球處于什么狀態(tài)?靜止受到擊打力作用后,紙片和小球的運動狀態(tài)分別是怎樣的?紙片由靜止變?yōu)檫\動;小球保持靜止這說明原來 的小球,在水平方向上不受外力作用時,水平方向上仍保持 。靜止靜止新課教學慣性一切物體都有保持原來運動狀態(tài)不變的性質,這種性質叫慣性。牛頓第一定律物體為什么會保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)呢?不受力(不是外因)(尋找內因)物體自身的屬性慣性又叫慣性定律新課教學牛頓第一定律和慣性的區(qū)別和聯(lián)系: 物體不受力時,總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的原因是物體具有慣性。 如果物體沒有慣性,那么就不會存在牛頓第一定律這一規(guī)律。所以說慣性是因,牛頓第一定律是果。新課教學1.慣性是物體本身的一種屬性,一切物體都有慣性,即無論物體是靜止還是運動,無論物體是受力還是不受力,在任何時候、任何狀態(tài)下都具有慣性。2.慣性不是力,在解答問題時,只能說“由于慣性” “具有慣性”。而不能說“受到慣性”“由于慣性的作用”“克服慣性”等,否則就將慣性和作用混為一談。新課教學物體的慣性只與物體的質量有關,物體的質量越大,慣性越大。3.慣性的大小新課教學所有的物體都有慣性,但不同物體的慣性大小是不同的,物體的慣性只與物體的質量有關,物體的質量越大,慣性越大;物體的質量越小,慣性越小,質量是物體慣性的量度。物體的慣性越大,理解為:物體的運動狀態(tài)越難改變。物體的慣性越大,靜止的物體越不容易運動;運動的物體越不容易停下來。 新課教學新課教學解釋慣性現(xiàn)象跑動中的人,腳被絆住,為什么會向前倒?跑動中的人開始向前運動,腳被絆停止,而身體由于慣性,要保持向前的運動狀態(tài),繼續(xù)向前運動,所以人向前摔倒。新課教學解釋慣性現(xiàn)象明確研究對象開始處于怎樣的運動狀態(tài)。分析其中哪個物體(或物體的哪一部分)受何種力,運動狀態(tài)發(fā)生何種變化。判斷哪個物體(或物體的哪一部分)由于慣性要保持原來的運動狀態(tài),出現(xiàn)了怎樣的現(xiàn)象。新課教學解釋慣性現(xiàn)象在杯子中盛滿牛奶,突然急速拉動杯子,會看到什么現(xiàn)象?為什么?牛奶向右灑出。因為牛奶開始處于靜止狀態(tài),當杯子突然向左運動,牛奶因為有慣性,要保持靜止狀態(tài),所以向杯子右側灑出。新課教學解釋慣性現(xiàn)象汽車突然剎車,為什么人會向前傾?當汽車剎車時,人的腳底由于阻力而隨之靜止,人的上身由于慣性,會保持繼續(xù)向前運動的狀態(tài),所以剎車或減速時,人會向前傾。新課教學解釋慣性現(xiàn)象汽車突然啟動,為什么人會向后仰?人原來處于靜止狀態(tài)。當汽車突然加速時,人的腳底由于受力而隨之一起運動,人的上身由于慣性,仍保持靜止的狀態(tài),故當汽車加速時,人會向后仰。新課教學慣性的利用①跳遠時助跑 助跑是為了獲得更大的水平初速度和起跳角度,當人離開地面之后由于身體慣性將保持這個水平速度,在騰空時間相同時,起跳的水平速度越大跳的越遠。新課教學慣性的利用②錘頭松動后,緊固錘頭 當用力使錘柄向下運動時,錘柄由于先于地面接觸突然停止運動,錘頭由于慣性而繼續(xù)向下運動,從而使錘頭向柄的深部移動,與錘柄結合更緊密。新課教學 這些現(xiàn)象的共同特點是增加了物體脫離手時的運動速度,當物體離開手之后由于具有慣性,將保持這個速度運動下去,所以物體離開手時的速度越大,運動的越遠。新課教學⑥戰(zhàn)斗機投入戰(zhàn)斗前要,往往要拋掉副油箱,為什么? 戰(zhàn)斗機投入戰(zhàn)斗前拋掉副油箱,減小了飛機的質量,是為了減小飛機的慣性,使飛機的運動狀態(tài)容易改變,提高靈活性。新課教學防止慣性的危害 行駛的車輛在遇到緊急情況下剎不住車,最主要的還是由于慣性,根據(jù)慣性定律可知,汽車剎車后,即使輪子不轉了,但是由于慣性,汽車還會向前滑動一段距離,如果此時前面有車子離得太近,就會發(fā)生交通事故。①車輛碰撞原因新課教學防止慣性的危害 ②為了人身安全,交通法規(guī)定:人們開車或坐車時,要系安全帶,車輛安裝安全氣囊等。 汽車發(fā)生碰撞時,安全帶把人固定在坐椅子上,防止飛出車外。 汽車發(fā)生碰撞時,安全氣囊會打開,保護人體與方向盤等部件撞擊造成的傷害。課堂小結課堂練習1.關于牛頓第一定律,下列說法中正確的是( )A.牛頓第一定律可以通過大量的實驗直接證明出來B.物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)叫做牛頓第一定律C.力是改變物體運動狀態(tài)的原因D.力是維持物體運動的原因C課堂練習2.如圖所示,踢出的足球在空中飛行時,若受到的外力全部消失,則足球將( )A.繼續(xù)做曲線運動 B.豎直向下做加速運動 C.靜止不動 D.做勻速直線運動D課堂練習3.一個物體被豎直上拋至最高點時,如果突然失去一切外力作用,它將( ?。〢.靜止 B.勻速直線運動 C.豎直下落 D.靜止或勻速直線運動A課堂練習4.下列物體運動過程中,物體運動狀態(tài)不發(fā)生改變的是( ?。〢.小朋友正在蕩秋千 B.雨滴從空中豎直勻速下落 C.關閉發(fā)動機后,正在向前滑行的汽車 D.月球繞地球轉動B課堂練習5.中國圖所示的是我國運動員在北京冬奧會上參加冰壺比賽時的情境。下列說法正確的是( ?。〢. 運動員推動冰壺滑行,冰壺的運動狀態(tài)不變B. 擲出后的冰壺能繼續(xù)運動,是由于冰壺具有慣性C. 擲出后的冰壺繼續(xù)運動時,冰壺受到手的推力D. 冰壺運動的過程中,冰壺的運動狀態(tài)不變B課堂練習6.如圖是探究“阻力對物體運動的影響”的實驗裝置示意圖,實驗中該同學先后三次將同一木塊放在同一斜面上的同一高度,然后分別用不同的力推了一下木塊,使其沿斜面向下運動,逐漸減小水平面的粗糙程度,觀察木塊移動的距離,從而得出力和運動的關系。(1)實驗中,斜面的作用是: 。實驗探究中阻力的大小是通過 來顯示的;實驗探究中,有一個相同的操作步驟是讓小車從斜面的同一高度滑下。這一操作的目的是 ?!∈鼓緣K獲得一定的速度木塊在水平面上移動的距離使木塊到達水平面時的速度相同課堂練習(2)在實驗操作中有一處明顯的錯誤是 ?。ú灰忉屽e誤的原因)。更正錯誤后進行實驗,從實驗中觀察到,三次水平面上木塊受到的阻力逐漸 ?。ㄌ睢皽p小”或“增大。(3)在上述實驗觀察分析的基礎上,可以推測:如果阻力力減小為零,水平面足夠長,那么木塊在水平面上的速度既不減小,也不增加,運動方向也不發(fā)生變化,木塊將 。分別用不同的力推了一下木塊減小做勻速直線運動
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