八年级物理下册 第八章 运动和力《第1节 牛顿第一定律》教案

第1节牛顿第一定律

本专题属于课标三大主题之一──“运动和相互作用”主题的二级主题“机械运动和力”。物质运动和相互作用的规律是物理学的核心内容，也是学习物理学的基础。这部分内容涉及较多的物理概念和规律，比较抽象。本条目课程内容主要涉及认知性学习目标，具体说明如下：

“通过实验，认识牛顿第一定律”中的“认识”属于认知性目标行为动词，该条目处于“认识”水平。让学生了解牛顿第一定律是经典力学的核心内容之一，它指出了力与运动的关系，即力不是维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。运动和力是人们在生产和生活中经常接触到的物理现象。早在两千多年前人们就开始研究运动和力的关系，直到伽利略和牛顿时代，这个问题才得以解决。运动和力的关系问题不仅深化了人类对自然的认识，而且体现了科学研究的基本方法，对人类思维发展产生了重要影响。“阻力对物体运动的影响”是研究力与运动关系的重要实验。要了解实验中让小车在水平面上受到的阻力发生改变，就要改变水平面的粗糙程度。为此需要做好对比实验，需要准备两种或两种以上粗糙程度不同的平面。根据控制变量的要求，小车刚进入水平面的速度必须相同，为此需要让同一小车从同一斜面的同一高度由静止开始下滑。通过观察实验现象可以看出小车在水平面上受到的阻力越小，小车运动的距离运动的距离越远。这样通过实验，使学生确认阻力对物体运动的影响。在实验事实的基础上，进行合理的推理，设想当小车在水平面上不受到的阻力时，小车将永远运动下去不会停止。在此基础上总结出牛顿第一定律。要能准确理解牛顿第一定律的内容：“一切”说明该规律适合于所有物体，具有普遍意义。“没有受到外力的作用”这是一种理想情况，现实中不存在，但物体在某个方向上“没有受到外力作用”的情况是有的。“总保持”是指物体保持原来的运动状态不变，即原来静止的物体继续静止，原来运动的物体则以原来的速度做匀速直线运动。“或”说明物体只能处于“静止”或“匀速直线运动”中的一种状态，究竟处于哪种状态，由物体不受外力时的瞬时状态决定。由牛顿第一定律还可以知道，不受力的作用物体的也可以做“匀速直线运动”，这说明物体的运动不需要力来维持。牛顿第一定律的教学过程，最重要的是让学生经历建立牛顿第一定律的科学推理过程。需要明确，虽然牛顿第一定律不是直接由实验得出的，但其中符合逻辑的科学推理是非常重要的。科学推理是自然科学理论研究中重要的科学方法之一。它以真实的科学实践为基础，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，以正确的逻辑法则为依据，对实际过程做出更深入地抽象分析。由于从牛顿第一定律得出的一切推论都经受住了实践的检验，它已经成为公认的物理学基本定律之一。

“用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象”中的“解释”属于认知性目标行为动词，该条目处于“理解”水平。要认识惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质。即原来静止的物体具有保持静止状态的性质，原来运动的物体具有保持做匀速直线运动状态的性质。惯性反映了物体保持原来状态的本领，惯性大小只与物体的质量大小有关。即质量大的物体保持原来状态的本领大，物体的惯性大。反之质量小的物体惯性小。任何物体在任何情况下都有惯性，惯性与物体是否受力、受力大小，是否运动、怎样运动等因素都无关。惯性现象在生产、生活中广泛存在，对我们有利的要加以利用，有害的虽然无法避免，但要设法减轻其危害。了解惯性与力是两个不同的物理概念，同学们之所以把两者混淆，源于两者都能使物体继续向前运动。其实这种认识非常片面，要了解惯性是物体保持运动状态不变的性质，它不仅能使原来运动的物体继续向前运动，还能使原来静止的物体保持静止。力能使物体由静止到运动，还能使物体运动到静止，即力能改变物体的运动状态。只有不受力时，物体的运

动状态才能保持不变。所以力是改变物体的运动状态的原因，而惯性是维持物体运动状态不变的原因。惯性是一切物体本身固有的性质，不是物体对物体的作用，惯性不是力。自然界和生活中有很多与惯性有关的现象，了解人们有时可以利用惯性，有时应注意防止惯性给人们带来危害。要会用惯性来解释这些的现象。解释这类问题时通常采用的步骤如下：（1）确定研究对象，明确研究对象是哪一个物体或同一个物体的哪一部分；（2）弄清要研究的物体（或物体的某一部分）原来处于什么运动状态（静止还是运动，向哪个方向运动）；（3）在突发情况下，物体（或物体的某一部分）由于惯性，仍要保持原来的运动状态（原来静止的仍保持静止；原来向前运动的仍向前运动）。

“例4 运用惯性，解释当汽车急刹车、转弯时，车内可能发生时现象”中的“解释”属于认知性目标行为动词，该条目处于“理解”水平。根据生活经验，会判断汽车突然启动、急刹车、转弯时，车内可能发生时现象。还要能结合惯性知识解释出发生现象的原因，提出预防危险发生的方法。比如，公交车突然启动时，站在车里的乘客会向后倒。运用惯性来解释：乘客的上半身原来是静止的，公交车突然启动时，由于惯性上半身仍然要保持静止，但下半身已经随公交车向前运动了，所以乘客会向后倒。如果汽车突然启动时，乘客能抓紧扶手，就会使整个身子一切向前运动，避免摔倒。再比如公交车急刹车时，若不采取措施，司机和乘客都会向前倾倒，运用惯性来解释：司机和乘客的上半身原来随公交车一起向前运动，公交车突然急刹车时，由于惯性他们的上半身仍然要保持静止，但下半身已经随公交车停止运动了，所以他们会向前倒。避免摔倒的办法就是司机系好安全带，乘客抓紧扶手。再如公交车突然左转弯时，乘客会向右倾倒，运用惯性解释就是：乘客的上半身原来随公交车一起向前运动，公交车突然左转弯时，由于惯性乘客的上半身仍然要向前运动，但下半身已经随公交车向左运动了，所以他们会向右倒。

重难点突破

江苏省丰县初级中学刘庆贺

一、教学内容分析

本节内容由“阻力对物体运动的影响”“牛顿第一定律”“惯性”三部分内容组成。重点是把物体的运动状态和物体是否受力联系起来，从而使学生初步认识力和运动的关系。这将为后面学习二力平衡、压强、浮力、物体的浮沉条件、杠杆的平衡条件等打下基础。“阻力对物体运动的影响”是研究力与运动关系的重要实验，做好这个实验并在实验的基础上进行合理的猜想是得出牛顿第一定律的关键。运动和力是人们在生产和生活中经常接触到的物理现象。早在两千多年前人们就开始研究运动和力的关系，直到伽利略和牛顿时代，这个问题才得以解决。运动和力的关系问题不仅深化了人类对自然的认识，而且体现了科学研究的基本方法，对人类思维发展产生了重要影响。牛顿第一定律是经典力学的核心内容之一，它指出了力与运动的关系，即力不是维持运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。它是整个初、高中物理课程的基础。要让学生完成对它的认识，最重要的是揭示建立牛顿第一定律的思维过程，帮助学生突破思维障碍。牛顿第一定律说明了物体有惯性，一切物体都有保持原有运动状态不变的性质。惯性与生活联系紧密，人们有时可以利用惯性，有时应注意防止惯性给人们带来危害。本节重点是探究阻力对物体运动的影响，难点是建立牛顿第一定律的科学推理过程。

二、重难点突破