(新)粤沪版物理八下《7.3探究物体不受力时怎样运动》公开课(教案)

7.3探究物体不受力时怎样运动
教学目标
【知识与能力】
1.使学生了解牛顿第一定律。

2.理解惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质；知道一切物体在任何情况下都具有惯性；知道日常生活中的惯性现象。

3.能分析惯性现象在生活中的利用和危害。

【过程与方法】
在解释惯性现象的过程中进行语言表达能力的训练。

【情感态度价值观】
通过探究与交流，使学生有将自己的见解公开并与他人讨论的愿望，认识交流合作的重要性，有主动与他人合作的精神。

教学重难点
【教学重点】
牛顿第一定律；认识一切物体在任何情况下都有惯性。

【教学难点】
牛顿第一运动定律的表述；正确认识惯性现象。

课前准备
毛巾，棉布，木板，小车，刻度尺，斜面，多媒体课件等。

教学过程
一、牛顿第一定律
〔一〕引入新课
引导学生回忆前面讲过的知识：力可以使静止的物体运动，可以改变物体的速度，力是改变物体运动状态的原因。

可见力和运动有着密切的关系，我们今天就来研究有关力的运动的一系列问题。

〔二〕新课教学
师：请同学们观察这个小车处于什么状态？〔将小车放在水平桌面上不动〕
生：处于静止状态。

师：小车如果在水平方向上不受任何外力的作用，小车会不会运动？为什么？
小车不会运动，将永远保持静止状态。

因为力可以使物体运动状态发生改变，但小车在水平方向没有受到力的作用。

1．提出问题：物体的运动一定需要力来维持吗？
2．猜想与假设：
学生活动：学生对问题做出猜想，教师进行适当的评价。

3．制定方案与设计实验：
教师讲解：我们现在还是回到这辆小车，我给它一个推力，它就能运动，那么它为什么运动一段距离以后又会停下来呢？小车在运动过程中受到了摩擦力的作用，阻碍了小车的前进，水平方向上没有其他力的作用，这样我们想方法让摩擦力更小，观察小车的运动情况。

学生讨论：怎样改变小车所受的摩擦力？
教师点拨：我们通过用外表光滑程度不同的材料来改变小车所受的摩擦力。

教师展示：出示三种材料：毛巾、棉布、木板。

让学生感觉它们外表的光滑程度。

学生讨论：小车滑行的距离会不会受到其他因素的影响呢？
教师讲解：摩擦力和初始速度都对小车滑行距离有影响，这里就有两个变量，我们讲过当探究多个变量对实验结果的影响时，我们可以采用控制变量法。

控制摩擦力不变的情况下，改变速度，观察小车在水平轨道上运动的情况，这探究的是速度对物体运动情况的影响，这不是我们今天探究的问题。

我们今天探究力是不是维持物体运动的原因，那么我们就应该在保持速度不变的情况下改变摩擦力的大小，观察小车在水平轨道上的运动情况。

学生讨论：如何让物体在水平轨道上运动时的初始速度保持一样呢？
教师点拨：推力或从高处滑下，让小车获得速度，但推力不好控制。

教师归纳总结：我们可以将小车放在斜面的同一高度，让其自由下滑，注意不能给小车力，保证小车在水平轨道上开始运动时具有相同的速度。

4．进行实验与收集证据：
实验：让小车分别从同一斜面的相同高度自由滑下，观察小车在不同材料的水平面上运动的情况。

(分别铺上毛巾、棉布、木板)
填写表格
5.分析与论证：
水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车的速度减小得越慢，小车运动距离就越长。

学生讨论：假设水平方向上的摩擦力突然消失了，那么运动的小车将会怎样？
教师归纳总结：假设水平面对小车完全没有摩擦，小车将永远运动下去。

实际上，接触面绝对光滑，完全没有摩擦是做不到的。

这里，用设想完全没有摩擦的理想化的方法进行推理，通常叫“理想实验〞，它是科学推理的一种重要方法。

教师讲解：如果接触面光滑时，摩擦力为零，速度也就不再减小，小车将永远运动下去。

小车不受力也能够永远运动下去，说明力不是维持物体运动的原因，只是改变物体运动状态的原因。

17世纪意大利物理学家伽利略就是根据类似的实验推理认为：“物体的运动并不需要力来维持。

运动的物体会停下来，是因为它受到了摩擦阻力的缘故。

〞
英国科学家牛顿总结了前人的研究成果，进一步得出了力和运动的第一条定律，也就是牛顿第一定律：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。

“一切〞，表示这个定律具有普遍性，没有例外。

“不受外力〞是本定律成立的条件，定律要成立的前提条件是不受外力或者是合外力为零。

“总保持〞是指物体不受外力时只有保持匀速直线运动或静止状态两种可能，要改变这种状态，物体必须受力的作用。

二、惯性
课本活动1 教师演示实验
〔一〕提出问题
笔帽处于什么样的运动状态？击打塑料片后笔帽的运动状态有什么变化？教师组织学生活动：
教师请优胜者讲一讲取胜的关键；1．抽纸条比赛：〔谁能将纸条最快抽出，纸条又不倒则为胜〕
将学生事先准备好的一个食指宽和长的小纸条，将纸条用钢笔帽压住，用食指迅速击打纸条，此时学生互相比赛，找窍门，热情很高，课堂气氛很活泼。

学生答复：静止；仍然保持静止状态。

〔二〕新课教学
惯性
演示实验1：迅速击打硬币下的硬纸片，上面的硬币会怎样？
演示实验2：用尺子迅速打出较下面的象棋子，上面的象棋子会怎样？
教师提问：根据观察到的现象，让学生思考：
(1)弹飞纸片的时候，硬币为什么没有飞出，而是落进杯子？
(2)为什么打出较下面的象棋子，上面的象棋子能够保持原来的状态？
以四人为小组，针对老师提出的问题，结合自己所观察到的实验现象，积极展开讨论。

学生答复后，教师总结分析实验现象：
实验1现象分析：因为硬币原来是静止在硬纸片上的，当纸片飞出去时，硬币由于惯性依然保持原来的静止状态，所以硬币最后没有随硬纸片飞出去，而是掉进玻璃杯里。

实验2现象分析：用尺子迅速打出较下面的象棋子，上面的象棋子由于惯性要保持原来的静止状态，所以就会落在正下方。

教师总结：物体保持运动状态不变的性质叫惯性。

从研究对象→原来的运动状态→运动状态变化情况．
教师引导学生分析得出：惯性的概念：静止的物体保持原来的静止状态；运动的物体保持原来的运动状态；
师生共同分析得出惯性的概念：我们把物体保持运动状态不变的性质叫惯性；
观看录像片：乘客坐在行驶的汽车上，汽车转弯时，乘客倾斜，汽车急刹车，乘客向前摔倒；请学生分析、解释看到的现象．〔从研究对象→原来的运动状态→受力情况→运动状态变化情况来分析．〕
教师随时订正不准确之处。

教师结合报纸上看到的因为公共汽车上的摔伤造成的纠纷，讲惯性的无处不在，汽车平安带的重要作用；请学生列举大量的惯性现象的实例．其中有应用和危害．找典型的例子与学生共同解释。

如：奔跑的人不易停下来；公共汽车在进站前10几米处就关闭油门；用力甩手可将手上的水甩掉；翻滚过山车向最高点的运动靠什么；宇航员走出飞船后，仍然能与飞船并肩前进，不会落在飞船的后面。

请学生讨论课本中的山西农民朱朝辉的飞跃黄河成功的原因。

并请一个同学说一说自己的见解。

学生思考：人站在匀速行驶的汽车里竖直向上跳起，会落在起跳点的什么位置？原因是什么？
板书设计
7．3 探究物体不受力时怎样运动
一、牛顿第一定律
1．阻力对运动物体的影响：平面越光滑，物体受到阻力越小，速度减小得越慢，运动的距离越远。

2．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。

二、惯性
1．物体具有保持原来匀速直线运动状态或者静止状态的性质叫惯性
2．任何物体在任何情况下都具有惯性
3．惯性是物体固有的属性，是一种性质；而惯性定律则是一种运动规律
4．分析惯性现象的一般解题思路：
(1)交代研究对象原状态
(2)物理过程(突然发生的情况)
(3)研究对象由于惯性要保持原来的状态而产生的结果
教学反思
学生对牛顿第一运动定律的文字表述比较陌生，因此在学习牛顿第一运动定律时对定律中相关词句分辩开进行解释。

学生对惯性有些感性认识，但由于知识的局限性，会产生物体只有在运动状态发生变化时才有惯性的错误认识，解决这个问题从两个方面入手，首先从概念上理解，认识惯性是物体本身所具有的，保持静止状态或者匀速直线运动状态的性质，第二就
是通过大量的实验和实例来说明。

第二课时
教学目标
1．知道功率的概念，知道功率计算公式、单位及物理意义。

2．会计算有关功率的简单问题。

3．通过比较做功的快慢学习用比值法研究物理问题。

4．通过实例说明功率的含义，认识功率在实际应用中的重要价值。

教学重难点
【教学重点】
功率的概念及计算。

【教学难点】
功率的测量。

课前准备
体重计、卷尺、秒表等。

教学过程
一、创设情境，导入新课
讨论：在建筑工地上，需要把几百块砖全部送到楼顶，你能想出几种方法？你认为应选择哪种方法？为什么这样选择？
二、新课教学
(一)如何比较做功的快慢
力做功时，不仅有多有少，而且有快有慢。

在生产实践中，人们不仅要注意做功的多少，更要关心做功的快慢。

如何比较做功的快慢呢？
活动：怎样比较做功的快慢
1．阅读课本活动1，注意观察两个情景，了解女同学和男同学各是怎么说的。

因图中两位同学的说法都带有片面性，即女同学只比较功的多少而没有考虑时间，男同学只比较时间的
长短而没有考虑做功的多少。

2．讨论、交流，提出自己的看法。

经过讨论交流，学生可以得出：两位同学的说法都是片面的，不能只比较做功多少或只比较做功时间的长短。

要比较物体做功的快慢，必须同时考虑两个因素：一是物体做了多少功，二是物体做功所用的时间。

3．小实验：(准备：在讲台两侧地面上分别放四块砖。

)
实验1：两位同学都将搬四块砖，从地面搬到讲台上。

要求：一位同学一次将四块砖搬到讲台上，另一位同学分四次将四块砖搬到讲台上，两次做功所用的时间也就不同了。

实验2：要求：两位同学用相同的时间，一位同学将两块砖，另一位同学将四块砖，同时从地面搬到讲台上。

实验3：要求：一位同学用较短的时间将两块砖从地面搬到讲台上。

另一位同学将三块砖用较长的时间从地面搬到讲台上。

观察讨论：谁做功快，谁做功慢，要求说明判断的理由。

分析实验1可得出：
方法一：做相同的功，用时少做功快。

分析实验2可得出：
方法二：做功时间相同，做功多的做功快。

分析实验3可得出：一位同学做功少，但用的时间短。

另一位同学做功虽多，但用的时间长。

让学生找出比较做功快慢的方法。

实际教学中，不少学生很快会联想到速度概念和压强概念的建立过程，提出用单位时间里所做的功来比较做功的快慢。

教师指出，这是最简单也是最正确的方法。

(二)认识功率
1．功率概念：物理学中，把做功的多少与所用时间的比叫做功率。

2．功率的物理意义：功率是表示做功快慢的物理量。

3．功率计算公式：功率＝功/时间，符号表达式：P＝W/t
4．功率的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，时间的单位是秒，功率的单位是焦耳/秒，它有一个专门名称叫瓦特，简称瓦，符号是W。

这个单位是为了纪念英国物理学家瓦特而用他的名字命名的，工程上还常用到千瓦(kW)做功率的单位。

1 W＝ 1 J/s，1 kW＝103W。

(1)体验1 W的大小：在1 s内将两个鸡蛋举高1 m，做功的功率约为1 W。

(2)阅读课本“信息浏览〞，了解一些物体的功率，说明其意义。

典例解读关于功率，以下说法正确的选项是( )
A．做功多的机械，功率一定大
B．做功时间短的机械，功率一定大
C．在相同的时间里，做功多的机械，功率一定大
D．做相同的功，所用时间长的机械，功率一定大
【解析】功率是反映做功快慢的物理量，其大小决定于做功的多少和做功时间这两个物理量。

【答案】C
(三)功率的计算
口答：1.人在3 s内做功150 J，求人的功率？
2．挖掘机在1 min内做了7.2×106 J的功，求挖掘机的功率。

想一想：在课本图中，图(a)所示的起重机吊起的建筑材料重2000 N，高度为10 m，所用时间为40 s；图(b)所示的滑轮吊起的建筑材料重200 N，高度也为10 m，所用时间为20 s。

它们做功的功率各是多少？哪个功率大？
教学分析：教学时要引导学生首先弄清题意，找出量和待求量，明确解题的过程。

分析是沿着P＝W/t→W＝Gh的思路进行。

典例解读如下列图，一个质量为50 kg的人，在10 s内连续向上跳12个台阶，每个台阶的高度为0.2 m ，则这个人在这段时间内的功率是( )
A．1200 W B．10 W C．12 W D．120 W
【解析】人爬楼主要是克服重力做功，大小可以利用W＝Gh进行计算；功率大小可以利用P ＝W/t进行估算。

由W＝Gh＝mgh可知，只要测得人的质量和楼高，就能算出人做功的大小。

【答案】D
(四)学生实践体验活动：比一比，谁的功率大
1．设计实验：
(1)要测出每个同学上楼的功率，需要知道哪些物理量？
(2)怎样测量这些物理量？
(3)测量顺序是怎样的？
(4)怎么设计记录数据的表格？
2．测量过程：
男女同学各选10名“运发动〞排成两纵队，由两位同学记时间t，一位同学负责测量学生质量m，两位同学用卷尺测量四楼到地面的距离h，由教师指挥发出信号，学生开始以最快速度跑上四楼。

记时员及时报时，将m、h、t三个数据填入表格中计算功率。

最后比一比谁
请完成《全易通》“题组练习〞局部。

四、课堂小结
1．功率概念及其物理意义。

2．注意功和功率两个概念的区别。

3．功率是机械的主要技术性能之一，是选购机械的重要依据。

4．调查常见机械和电器的功率。