《牛顿第一定律》教案

《牛顿第一定律》教案
教学目标
1、能叙述牛顿第一定律的内容。

2、确认力并非维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。

3、能叙述惯性的意义。

4、确认一切物体，无论是固体、液体还是气体，无论物体是静止的还是运动的，都具有惯性。

5、能用惯性知识解释有关现象。

教学重点难点
1、理解牛顿第一定理。

2、理解惯性定理。

3、能用惯性知识解释日常生活中的一些实际问题。

教学准备
学生准备：玻璃杯、硬纸板、硬币。

教学器材：斜面一块、毛巾一条、纸板一块、玻璃一块、小车一辆（共26组）、惯性定律演示器、铁架台、细线下端悬挂有轻小物体、蜡烛、火柴。

教学过程设计
新课引入
激趣设疑：
你知道亚洲第一飞人柯受良是怎样飞越黄河的吗？柯受良驾车飞越黄河，飞越宽度达55米，飞跃时间达11.58秒。

如果柯受良腾空飞出后所受的一切力都突然消失，他和他的车将会怎样运动呢？我们今天通过实验探究来研究这个问题。

新课教学
设问：
原来静止的物体，不受力时，运动状态会改变吗？
一个静止的物体，如果不受力时，将保持静止的状态。

实验：
静止的书本不受力时，将保持静止状态。

引导分析：
原来是静止的物体，不再受到新的力，运动状态就不会改变，所以仍然保持静止状态。

运动物体不受力时，仍然保持原来的运动状态。

再设问：
运动的物体，如果不再受到力的作用，它的运动状态会怎样呢？是继续运动？还是立即停止？还是运动一段距离再停止？
讲解：
因为我们很难为运动的物体创造一个“不受到力的作用”的实验条件。

因此只能采用实验加推测的方法。

用从斜面上滑下的小车作为运动的物体。

让小车在不同材料上运动，看它运动的距离大小与受到的摩察阻力有什么关系？
实验探究：
运动的小车在水平面上为什么会停下？
提出问题：
运动小车为什么会在水平面上停下？
建立假设：
运动物体速度变小的快慢跟什么因素有关？
⑴跟材料表面的粗糙程度有关？
⑵跟受到的阻力大小有关，阻力越大，小车运动速减小的越快。

⑶跟小车开始运动的速度有关，开始速度越达减小的越慢。

⑷……
设计实验：
小组讨论：应用所给的实验器材，如何制定实验方案检验你的假说是否正确？——比较水平面上铺不同的材料时，小车通过距离的长短；实验时需要记录哪些信息？——水平面铺设的材料；小车在水平面上所能通过的距离。

在笔记本上设计一个记录表格，如下所示。

应如何控制实验的条件？——每一次小车都要从同一位置由静止开始滑下。

将实验表格补充完整，采用合适的方法进行实验，并作好必要记录。

注意：玻璃板易损坏，铺的材料应该铺平。

分析数据、得出结论：
水平表面越光滑，小车运动时受到的阻力越小，通过的距离越大，运动时间越长，速度减小的越慢。

引导推理：
假设小车在运动中不受任何阻力，情况又如何？（发挥同学的丰富的想象力）——小车将永远运动下去，运动的速度将保持不变。

牛顿第一定律：
教师简介牛顿第一定律得出的历史过程。

（1）伽利略：如果物体在运动中不受到力的作用，它的速度将保持不变。

（2）笛卡儿补充了伽利略的认识，指出：如果运动物体不受到任何力的作用，它不会向左、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀速直线运动。

（3）牛顿总结了伽利略等人的研究成果，进一步得出：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。

其它表述方法：
一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持原来的运动状态不变。

牛顿第一定律的意义：
它告述我们“物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。

”就是说：一切物体在不受外力作用时，原来静止的，将保持静止；原来运动的物体将保持匀速直线运动状态，纠正了人们的错误认识：以前人们认为力是维持物体运动状态的原因，即有力作用于物体，物体才会运动，没有力作用于物体，物体就不会运动。

设问：
牛顿第一定律的发现过程经历了几百年的时间，由此表明了什么？有何感想？科学往往是众多科学家智慧和劳动的结晶！科学也是一个不断探究、不断发展的过程。

再设问：
为什么物体不受力作用时，会保持匀速直线运动状态或静止状态呢？
惯性：
一切物体都具有保持原有的速度大小和运动方向不变的性质。

强调：
惯性是一切物体固有的属性，无论是固体、液体或气体，无论物体是运动还是静止，都有惯性。

讨论：
惯性与牛顿第一定律的区别：惯性描述的是物体保持匀速直线运动或静止状态的性质；牛顿第一定律反映的是：物体在不受外力作用时，将会保持匀速直线运动状态或静止状态。

正因为物体有惯性，才能使物体在不受外力作用时，会保持原来的运动状态不变；当物体受到外力作用时，物体仍然具有惯性，但它却不能再保持匀速直线运动状态或静止状态。

惯性现象：
实验：
运动的物体具有惯性——向右拉动小车，当小车受阻碍而停止运动时，车上的小木块向右倾倒。

学生观察：看到什么现象？
学生思考：为什么？
引导分析：
开始小车和木块一起是运动的，小车受阻而停止时，车上的木块的下部由于和小车之间有摩擦也随着停止下来，木块的上部由于惯性要保持原来的运动状态，所以就会倒向右方。

实验：静止的物体也有惯性——用手指弹击卡片，卡片上的硬币落在杯子的水中。

学生观察：看到什么现象？
学生思考并回答。

实验：
气体也有惯性——用开有洞的纸板箱，让洞对着点燃的蜡烛，用力拍箱子时蜡烛熄灭。

学生观察：看到什么现象？如何解释？
学生实验：将橡皮块压在一小纸条上，用力迅速拉出小纸条，又看到什么现象？说明了什么？惯性现象在日常生活中经常见到，如何解释呢？
惯性现象解释的一般步骤：
确定研究对象；
研究对象原来做什么运动；
发生了什么变化；
由于惯性，研究对象有怎样的表现。

像所有的事物一样，惯性也是有利有弊的，这是难以避免的，学生讨论生活中惯性利弊现象，知道在实际中要注意客观地看待这个问题，要注意防止有害的惯性现象可能造成的危害，利用有益的惯性现象为我们服务。