eq \x(物理觀念)
1．認(rèn)識(shí)牛頓第一定律。
2．了解慣性的概念，知曉慣性和慣性定律的區(qū)別。
3．能從物理學(xué)視角觀察生活中的慣性現(xiàn)象，并解釋相關(guān)現(xiàn)象，解決生活中的有關(guān)問(wèn)題。
eq \x(科學(xué)思維)
1．嘗試通過(guò)伽利略的思想實(shí)驗(yàn)進(jìn)行推理，知道科學(xué)推理與論證的作用。
2．能對(duì)慣性的利用和防范問(wèn)題進(jìn)行分析并提出解決辦法。
eq \x(科學(xué)探究)
通過(guò)探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，提出與運(yùn)動(dòng)和力相關(guān)的問(wèn)題，根據(jù)收集的證據(jù)得出自己的結(jié)論，并具有與他人交流的能力。
eq \x(科學(xué)態(tài)度與責(zé)任)
1．通過(guò)學(xué)習(xí)牛頓第一定律的提出過(guò)程，知道物理學(xué)研究是不斷完善的，樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，不迷信權(quán)威，敢于提出并堅(jiān)持基于證據(jù)的個(gè)人見(jiàn)解。
2．通過(guò)對(duì)慣性現(xiàn)象的解釋?zhuān)J(rèn)識(shí)到生活和物理的緊密聯(lián)系，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣。
3．知道慣性是造成很多交通事故的原因，主動(dòng)進(jìn)行科學(xué)普及，倡導(dǎo)安全與健康的生活。
教學(xué)重點(diǎn)：1.通過(guò)對(duì)小車(chē)實(shí)驗(yàn)的分析、比較，得出牛頓第一定律。2.解釋日常生活中簡(jiǎn)單的慣性現(xiàn)象。
教學(xué)難點(diǎn)：1.知道牛頓第一定律得出的整個(gè)過(guò)程。2.伽利略思想實(shí)驗(yàn)的推理過(guò)程。3.區(qū)分慣性和慣性定律。
斜面、小車(chē)、三個(gè)粗糙程度不同的水平面、實(shí)物投影、硬幣、硬紙片、水杯、展示臺(tái)、生熟雞蛋各一枚、多媒體課件等。
實(shí)驗(yàn)批駁亞里士多德的觀點(diǎn)。
演示1：在桌面上推動(dòng)木塊(或板擦)，使它從靜止開(kāi)始慢慢向前運(yùn)動(dòng)，撤掉推力，木塊(或板擦)立即停止。
分析：日常生活中也有許多類(lèi)似的現(xiàn)象(如推桌子)。這些現(xiàn)象從表面上看，“必須有力作用在物體上，才能使物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有力的作用，物體就要停下來(lái)?！奔茨緣K(或板擦)的運(yùn)動(dòng)需要推力去維持。于是，古希臘哲學(xué)家亞里士多德就根據(jù)這些現(xiàn)象總結(jié)出物體的運(yùn)動(dòng)需要力去維持。這種觀點(diǎn)在歷史上曾被沿用兩千多年，但是沿用多年的觀點(diǎn)是否就一定正確呢？
演示2：在桌面上推動(dòng)木塊(或板擦)，從靜止使之向前運(yùn)動(dòng)，用力推出，木塊或板擦向前運(yùn)動(dòng)一段距離后停止。
分析：推力撤掉，木塊(或板擦)還要向前運(yùn)動(dòng)，與亞里士多德的觀點(diǎn)不符。
討論：木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由靜止到運(yùn)動(dòng)，再由運(yùn)動(dòng)到靜止。這兩個(gè)過(guò)程中是否都有力存在？在這兩個(gè)過(guò)程中力的作用是維持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)還是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？
探究點(diǎn)一 牛頓第一定律
1．伽利略的貢獻(xiàn)：思想實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)探究：阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。
讓學(xué)生閱讀教材P161“做中學(xué)”，完整地看一遍實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
分組實(shí)驗(yàn)：
如圖所示，選擇三個(gè)粗糙程度不同的水平面，讓小車(chē)自同一斜面頂端從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。觀察小車(chē)從同一高度運(yùn)動(dòng)后，在粗糙程度不同的水平面上運(yùn)動(dòng)的距離，記下小車(chē)每次運(yùn)動(dòng)的距離。
實(shí)驗(yàn)記錄：
實(shí)驗(yàn)分析：
提出問(wèn)題讓學(xué)生討論：
比較小車(chē)在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離，你能得到什么結(jié)論？
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在其他條件相同時(shí)，小車(chē)在水平面上受到的阻力越小，運(yùn)動(dòng)的距離就越大。
提出推測(cè)：若小車(chē)在水平面上不受阻力，小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況又會(huì)是怎樣的？引導(dǎo)學(xué)生思考。
得出推測(cè)結(jié)果：假如小車(chē)在水平面上不受阻力，則小車(chē)將一直運(yùn)動(dòng)下去。
介紹：牛頓在伽利略等人的研究基礎(chǔ)上，概括總結(jié)得出著名的牛頓第一定律。一切物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
了解伽利略及其思想實(shí)驗(yàn)(如圖)，讓學(xué)生閱讀教材P162“科學(xué)書(shū)屋”。
通過(guò)思想實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)：運(yùn)動(dòng)的物體如果不受其他力的作用，將會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。在伽利略的研究基礎(chǔ)上，牛頓補(bǔ)充了靜止時(shí)的情景，才提出了牛頓第一定律，伽利略的發(fā)現(xiàn)及其所使用的科學(xué)推理方法是人類(lèi)思想史上最偉大的成就之一，標(biāo)志著物理學(xué)的真正開(kāi)端。同學(xué)們不僅要學(xué)習(xí)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，更要學(xué)習(xí)質(zhì)疑探究的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)推理的研究方法。
2．定律分析。
(1)“一切”表示這個(gè)定律具有普遍性，沒(méi)有例外。“總保持”是指物體不受外力時(shí)只有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)兩種可能。“直到有外力”說(shuō)明運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變是受到外力的作用。
(2)牛頓第一定律說(shuō)明了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
強(qiáng)調(diào)：牛頓第一定律是通過(guò)分析事實(shí)，再進(jìn)一步概括、推理得出的，不是直接的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，但其中符合邏輯的科學(xué)推理是非常重要的。
師(回應(yīng)情境導(dǎo)入實(shí)驗(yàn))：回想我們最開(kāi)始的實(shí)驗(yàn)，有推力，木塊(或板擦)運(yùn)動(dòng)；撤去推力，木塊(或板擦)停下來(lái)。從表面現(xiàn)象上得到的結(jié)論——運(yùn)動(dòng)需要力維持是錯(cuò)誤的，但這種現(xiàn)象是真實(shí)擺在我們面前的，我們?nèi)绾斡门ｎD第一定律的觀點(diǎn)正確地解釋這個(gè)現(xiàn)象呢？請(qǐng)同學(xué)們思考、討論、交流。
師：同學(xué)們解釋得很好，那么我們可以繼續(xù)思考，力不是維持運(yùn)動(dòng)的原因，那么是什么維持了物體的運(yùn)動(dòng)呢？這就是我們接下來(lái)要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——慣性。
探究點(diǎn)二 慣性
演示：如圖所示，迅速擊打硬幣下的硬紙片，上面的硬幣會(huì)怎么樣？
師：擊打硬紙片的時(shí)候，硬幣為什么沒(méi)有飛出，而是落進(jìn)杯子？
以四人為一個(gè)小組，針對(duì)老師提出的問(wèn)題，結(jié)合自己所觀察到的演示現(xiàn)象，積極展開(kāi)討論。
學(xué)生回答后，教師總結(jié)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
因?yàn)橛矌旁瓉?lái)是靜止在硬紙片上的，當(dāng)硬紙片飛出時(shí)，硬幣由于慣性依然保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，所以硬幣最后沒(méi)有隨硬紙片飛出，而是掉進(jìn)玻璃杯里。
師：物體都有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性。
教師引導(dǎo)學(xué)生得出關(guān)于慣性的幾點(diǎn)理解。
多媒體展示：
對(duì)慣性的幾點(diǎn)理解：
(1)慣性是物體固有的屬性，一切物體都具有慣性。
(2)慣性與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。不論物體處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，慣性總是存在的。
(3)慣性與是否受力無(wú)關(guān)，與速度大小無(wú)關(guān)。
多媒體展示：乘客坐在行駛的汽車(chē)上，汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，乘客傾斜；汽車(chē)急剎車(chē)，乘客向前傾倒。
學(xué)生分析：解釋看到的現(xiàn)象。(從“研究對(duì)象→原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)→受力情況→運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化情況”來(lái)分析)
教師隨時(shí)指出不準(zhǔn)確之處。
慣性和慣性定律的區(qū)別與聯(lián)系。
1．教師先引出牛頓第一定律的概念。
牛頓第一定律：一切物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。由于物體保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，所以牛頓第一定律也叫慣性定律。
2．教師利用表格對(duì)兩者進(jìn)行對(duì)照比較，與學(xué)生一起總結(jié)并填寫(xiě)表格內(nèi)容。
多媒體展示：慣性(性質(zhì))≠慣性定律(運(yùn)動(dòng)規(guī)律)。
兩者的區(qū)別及聯(lián)系：
探究點(diǎn)三 生活中的慣性現(xiàn)象
活動(dòng)1：多媒體演示以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)(如圖)。
(1)突然拉動(dòng)小車(chē) (2)小車(chē)突然停下來(lái)
學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)后，小組討論分析現(xiàn)象，學(xué)生大膽舉手發(fā)言，與班上同學(xué)分享自己對(duì)此現(xiàn)象的分析結(jié)果。最后跟隨教師一起得出，分析慣性現(xiàn)象這類(lèi)問(wèn)題的一般解題思路。
學(xué)生分析現(xiàn)象(1)：木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，突然拉動(dòng)小車(chē)時(shí)，木塊下部隨小車(chē)一起運(yùn)動(dòng)，上部由于慣性保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，所以向后倒下。
學(xué)生分析現(xiàn)象(2)：木塊處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，小車(chē)突然停下時(shí)，木塊下部隨小車(chē)一起停止運(yùn)動(dòng)，上部由于慣性保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以向前倒下。
教師歸納總結(jié)：分析慣性現(xiàn)象的一般解題思路：
(1)交代研究對(duì)象的原狀態(tài)。
(2)物理過(guò)程(突然發(fā)生的情況)。
(3)研究對(duì)象由于慣性要保持原狀態(tài)。
活動(dòng)2：在日常生活中如何區(qū)分生雞蛋和熟雞蛋呢？
教師拿生熟兩枚雞蛋演示轉(zhuǎn)動(dòng)雞蛋，學(xué)生觀察現(xiàn)象并總結(jié)結(jié)論。
觀察實(shí)驗(yàn)后，分小組討論分析現(xiàn)象，學(xué)生大膽舉手發(fā)言，與班上同學(xué)分享自己對(duì)此現(xiàn)象的分析結(jié)果。
教師總結(jié)：因?yàn)樯u蛋里面的蛋黃和蛋白是液體，當(dāng)我們轉(zhuǎn)動(dòng)雞蛋后，蛋殼開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，而雞蛋里面的液體由于慣性的作用，要保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，所以生雞蛋轉(zhuǎn)動(dòng)得慢！
活動(dòng)3：生產(chǎn)生活中，有哪些行為是利用慣性？哪些是防止慣性？
教師點(diǎn)撥：錘子的錘頭松了，將手柄的下端撞擊石頭或樹(shù)墩，利用慣性套緊錘頭；乘坐汽車(chē)需要系上安全帶是防止撞擊時(shí)因慣性而受傷(如圖甲、乙)。同時(shí)給學(xué)生講解生活中的安全問(wèn)題，進(jìn)行科學(xué)普及，倡導(dǎo)安全與健康的生活。
第一節(jié) 牛頓第一定律
一、阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響
平面越光滑，物體受到的阻力越小，速度減小得越慢，運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)。
二、牛頓第一定律
一切物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。也被稱(chēng)為慣性定律。
三、慣性
1．慣性——物體具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
2．慣性是一切物體固有的屬性之一；慣性定律則是一種運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
四、生活中的慣性現(xiàn)象
分析慣性現(xiàn)象的一般解題思路：
(1)交代研究對(duì)象的原狀態(tài)。
(2)物理過(guò)程(突然發(fā)生的情況)。
(3)研究對(duì)象由于慣性要保持原狀態(tài)。
1．學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定律的困難在于從生活經(jīng)驗(yàn)中得到的一種被現(xiàn)象掩蓋了本質(zhì)的錯(cuò)誤觀念，認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)是力作用的結(jié)果。為使學(xué)生擺脫這種錯(cuò)誤觀念，首先，要把運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的變化區(qū)別開(kāi)，樹(shù)立從靜到動(dòng)和從動(dòng)到靜都是“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變”的概念，這是為了揭示力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系作的重要鋪墊。其次，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確立“力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的概念。再通過(guò)推理建立“不受力，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變”的概念。
2．通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)來(lái)比較、分析、推理、綜合是本節(jié)課的核心，可對(duì)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的科學(xué)推理方法的教育。在阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響的實(shí)驗(yàn)中可通過(guò)設(shè)計(jì)不同的問(wèn)題滲透研究方法。
3．對(duì)于慣性的知識(shí)，學(xué)生在生活中已經(jīng)有所了解，但慣性這個(gè)概念比較抽象，同學(xué)們理解不深。通過(guò)在課堂上演示實(shí)驗(yàn)和描述生活現(xiàn)象，化抽象為具體，由靜到動(dòng)，由易到難，使學(xué)生更易理解所學(xué)知識(shí)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，整個(gè)課堂十分輕松活躍。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
粗糙程度
阻力大小
運(yùn)動(dòng)的距離
1
粗糙
最大
最短
2
比較粗糙
較大
較長(zhǎng)
3
平滑
較小
最長(zhǎng)
推理想象
光滑表面
阻力為零
無(wú)限長(zhǎng)
慣性
慣性定律
區(qū)別
固有性質(zhì)
運(yùn)動(dòng)規(guī)律
物體處于任何運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)都存在
沒(méi)有外力迫使物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)成立
聯(lián)系
慣性定律是物體不受外力作用時(shí)，物體慣性的直接表現(xiàn)

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第一節(jié) 牛頓第一定律

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