8年级物理下册 第7章 第七节 牛顿第一定律(第4课时)教案 (新版)北师大版

《牛顿第一定律》
教学目的：
一、知识目标：
1、知道牛顿第一定律。

2、通过大量事实认识惯性，并了解利用惯性及防止惯性的方法。

二、情感目标：
体会亚里士多德与伽利略的思想冲突，认识伽利略的理想实验方法，了解物理上理想实验的实质。

三、能力目标：
1、能将知识应用到生产、生活中。

2、通过学习，提高学生的逻辑推理能力和科学想象能力。

教学重点：
通过对实验探究的参与，强化学生分析与论证的能力；加深对牛顿第一定律和惯性的理解。

教学难点：
转变学生的经验概念，让学生明了惯性是物体的一种属性，任何物体都具有，牛顿定律是惯性现象的规律总结。

教具：
惯性小车、斜面、木板、毛巾、标志小旗。

教学过程：
一、复习提问
力的作用效果有哪些？
二、新课引入
教师：我们学过了力，一切物体都受到力的作用。

我们也学过了运动，运动是绝对的，一切物体都在运动，静止只是相对的。

物体都受力，同时又都在运动，力的效果之一就是力能改变物体的运动状态。

可见，力和物体的运动有密切的联系。

我们在这一章中要学习力和运动二者之间的联系。

三、进行新课
1、历史的回顾
教师：古希腊的学者亚里斯多德早在两千年前就提出“力是维持物体运动的原因”。

他的根据是一个物体（例如一辆车）运动起来后必须用力才能使它不停地运动下去，失去力的作用，运动会停下来。

初看起来，他的观点似乎符合实际情况，所以这个观点在人类的历史上统治了近一千七百年。

直到三百年前，人们才开始对这个观点是否正确提出疑问，并由伽利略和牛顿等几位科学家对力和运动的关系提出了科学的论断。

2、做课本实验
（1）教师：这是一块倾斜放置的木板，它的下端又接出一块木板水平放置，木板上铺一块毛巾。

让一辆小车从斜面上的某一位置由静止开始向下运动，注意观察小车的运动情况。

（演示，并在小车停止处放一面小旗做为标志。

画板图）
教师提问：小车为什么停下来？
（学生回答）
小车在水平的毛巾面上受到了阻力。

教师：亚里斯多德认为维持运动必须有力。

现在，小车恰恰是因为受到了阻力，它的运动不能维持。

可见，他的观点缺乏一定的前提条件，因此是不确切的。

（2）教师提问：能让小车在水平面上运动的再远些吗？
（学生回答）
减小水平面对小车的阻力。

（演示，用棉布表面的木板代替毛巾，重复上述实验，并在小车停止处放小旗做标志）教师：小车从斜面上的同一位置由静止开始向下运动，这样可以保证小车到达斜面底端具有跟刚才实验时相同的速度，小车在水平面上运动得更远了，原因是阻力小了。

（画板图）
教师：从实验可知，木板对小车的阻力小了，小车运动得更远了，它的速度经过较长的时间才变为0。

（3）教师：我们把水平放置的木板表面换成一块比较光滑的板，重复上述的实验。

（演示，并画图）
可见，水平木板对小车的阻力越小，小车运动得越远，它的速度必须经过更长的时间才能变为0。

3、牛顿第一定律
教师：请大家设想，如果小车从斜面上滑下来，滑到一个非常光滑、阻力无限小的光滑平面上，小车的运动将如何？
（学生讨论并回答）
由于有前三次实验做基础，这种无限光滑的平面虽然没有，但是我们也有充分的理由认为小车将永远运动下去。

这就是历史上伽利略所做过的实验和通过实验得到的结论。

法国的科学家笛卡儿进一步补充了伽利略得出的结论，使人们的认识又深化了一步。

笛卡儿认为，物体不受外力时，除了速度的大小不会改变，永远运动下去，也不会改变运动的方向。

最后，英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果，建立了力和运动的关系的第一条规律——牛顿第一定律。

一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态，这就是著
名的牛顿第一定律。

（强调“一切”表明这条规律的普遍适用性，没有例外，不符合这条规律的物体是不存在的；“不受外力”是本定律成立的条件，这是一种理想情况，它也包含物体在某一方向上不受外力的情况。

“总保持”指物体在不受外力时，只有保持静止或匀速直线运动两种可能，要改变这种状态，物体必须受力的作用。

）
物体不受外力作用时，原来运动的物体要保持匀速直线运动；原来静止的物体要保持静止状态。

这个规律说明了维持物体的匀速直线运动是不需要力的。

（即：力不是维持物体运动的原因或力是改变物体运动的原因。

）
牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的，但是它又有深厚的实验基础。

它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的，由这个定律进一步得出的一切科学推论都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律早已成为大家公认的力学基本定律之一。

4、牛顿第一定律又叫惯性定律。

那么，什么是惯性呢？
教师：引导学生阅读课本图6－7惯性小实验，并思考，得出惯性的定义。

让学生做“迷你小实验”认识惯性，（鸡蛋落杯实验，或钢笔帽下快速抽动纸条而钢笔帽不倒，球和书一起运动，当书本突然静止时，球向前运动等）接着通过一组生活中的事实，如“劳动时利用惯性”。

“急刹车时防止惯性”，来获知如何利用惯性和防止惯性带来的危害。

鼓励学生举例说明：生活中有那些做法是利用了惯性和预防惯性造成的危害的。

（洗衣机脱水的原理，拍打衣服上的灰尘，抖落伞上的雨点，跳远前的助跑，高速公路上对汽车之间的车距有限制，在一些拐弯较多的地方限制车速等）
教师强调：惯性是万物皆有的一种固有属性，惯性与物体是否受外力、处于何种状态无关。

惯性由物体的质量决定，质量越大，惯性越大。

惯性不是力，力是……，力产生的条件是……，而惯性是每个物体都有的，惯性只有大小没有方向，所以，把惯性说成“惯性力”或“受惯性作用”，都是错误的。

区分惯性和惯性现象：惯性是物体的一种属性，而惯性定律是描述物体在不受外力作用时，由于惯性而表现出来的一种运动规律，它的实质是说明力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。

明确：解释惯性现象分三步，即“三步法”。

（1）明确研究的是那个物体，它原来处于怎样的运动状态。

（2）观察那个物体（或物体的某一部分）受到外力作用后突然改变了运动状态，并指明其运动状态的变化情况。

（3）分析研究的物体由于惯性怎样保持原来的运动状态，从而出现题目给出的现象。

学生据自己所知讲解“牛顿的故事”。