力与运动的关系

力与运动的关系

第三节力与运动的关系

(—)、教学目标

认识阻力对物体运动状态

理解牛顿第一定律，能解释简单的力和运动的现象

初步认识物体运动状态的原因，建立力和运动的基本关系

理解惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，了解并能解释简单的惯性现象

(二)、教学资源

(1)教学资源物理学史上关于力和运动关系的认识过程

(2)伽利略的理想实验模型

(3)关于物理学家牛顿的介绍

(4)我国古代关于力和运动的知识

(5)惯性与生产、生活的联系

(三)、教材分析

本节从学生在日常生活中常看到的现象——“没有力的作用物体就不能运动”出发，提出问题激发矛盾，接着安排探究活动，让学生通过探究活动认识力并不是物体运动的原因。在此基础上经过分析和推理建立牛顿第一定律。为了增加学生实验探究的机会，培养学生实验探究的能力，本节以研究牛顿第一定律的演示实验为探究活动，力图引导学生通过自主探究建立牛顿第一定律的概念。

引导学生通过观察和分析自行建立惯性的概念;要求学生自行设计实验说明惯性的存在，以生活中常见的交通事故说明惯性有害的一面，体现“学习的目的在于应用”这一新课程理念。

(四)教具

惯性球、惯性小车和木块。

(五)教学过程

引入新课

通过对物理学史上的几位著名人士关于“力和运动关系”的描述介绍，让学生自己发表关于“力和运动”关系的看法。

通过具体实例引导学生提出问题。

演示实验:在桌面上推动物体从静止开始慢慢向前运动，撤掉推力，物体立即停止。

演示实验:在桌面上再推动物体从静止使之向前运动，撤掉推力，物体向前运动一段距离后停止。

活动10.5探究阻力对物体运动的影响。

提出问题:如果运动着的物体只受到阻力的作用，当阻力变小时，物体运动的路程将会发生怎样的变化,

设计验证实验:

带领学生观察课本图10—13演示的实验装置，并思考以下问题:

每次实验都需从斜面上的同一高度下滑，起目的是什么,(获得相同的水平初速度，要通过实验来说明)

让同一小车在三种不同材料的表面上运动的目的是什么,

几次实验中是否需要同一辆小车,

收集证据与实验探究:

学生进行分组实验，观察并比较每次小球停下时的位置，将实验探究结果记录在课本的表格内。

分析与结论:

引导学生分析下面问题，从而得出结论。

三次实验，小车最终都静止，为什么,

三次实验，小车运动的距离不同，这说明了什么问题,

小车运动距离的长短跟它受到的阻力的大小有什么关系,

若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短, ，若没有阻力，小车将会怎样运动, 根据上面的实验进行推理

通过对实验现象的分析认识到，运动物体受到的阻力越小，其运动的路程越长，保持原来运动状态的时间越长，当物体受到的阻力越来越小时，物体运动的时间将越来越长，如果受到的阻力为0，物体将沿直线永远运动下去。

简介伽利略实验，伽利略根据实验推理得出“运动的物体，如果受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。”即做匀速运动。笛卡尔补充“如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去”。

英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上对大量的事实进行了深入的研究，总结出牛顿第一定律:

一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。

正确理解牛顿第一定律:

对于牛顿第一定律的理解应突出以下关键字、词:

“一切”表示宇宙间万事万物，即三维空间所有物体都应遵循这一规律。“总” 表示在时间流逝过程中第一定律总是成立的。

“或”表示“二者居其一”。即原来运动的保持匀速直线运动状态，原来静止的保持静止状态。原来运动的不可能转变为静止。

牛顿第一定律描述了物体不受力的情况。虽然世界上没有真正不受力的物体，但大量的事实可以验证这一定律是正确的。

牛顿第一定律还从另一侧面说明了力与运动的关系:力不是维持物体运动的原因，力是使物体运动状态发生改变的原因。也就是说，力能使物体由静止变为运动，由运动变为静止，能使物体的速度加大或减小，也能使物体的运动方向发生改变。

现实世界中，一个物体处于静止或匀速直线运动状态时，并不是它没有受到力的作用，而是受到几个力的作用，其效果相互抵消了。

你能用力和运动关系解释本节导图中小明、小华所看到的现象吗,

观察与思考:

课本图10—14(a)中，最下面的棋子受到力的作用后飞了出去，而上面的棋子在水平方向仍保持静止;

(b)中弓弦恢复原状后运动的箭仍会保持原来的运动状态飞出去;

(c)中汽车启动时，车中的人由于要保持静止状态而向后仰;

(d)中紧急刹车时汽车不会立即停止，而要继续向前运动一段距离。

四幅图说明了原来静止的物体仍要保持静止状态，原来运动的物体保持匀速直线运动状态，这其实是一切物体都具有的一种性质，这种性质在物理上称为惯性。

活动10.6 观察惯性现象。

请运用教材提供的器材，设计一个说明物体具有惯性的实验，看哪位同学设计得更合理、操作更简单并且效果更明显。

开放性活动设计竞赛与活动表演。

学生活动1:把一张纸条压在竖直放的钢笔帽下，迅速抽掉纸条，而钢笔帽静止不动。

学生活动2:竖直叠放五枚棋子，用长塑料尺迅速打下面的棋子，上面的四枚棋子并没有倒下，而是落在原来位置的正下放。

学生活动3:走路者遇到障碍物时会跌倒。

总结归纳:惯性是物体本身所具有的一种性质，当物体的运动状态发生改变时，物体具有的这种性质就要表现出来。

生活中的惯性:

在生活生产中，有许多与惯性有关的现象，举例加以说明并解释简单的惯性现象。

请同学们列举在学习生活的惯性现象，并且作出合理的分析。

阅读“在高速公路上行车时的的安全防护”。

交流:高速公路上行车时，为了减少事故的发生，有哪些与惯性有关的交通安全规定,

知识总结与巩固练习

1. 章后习题1(教师讲评从略)

2. 章后习题4(教师讲评从略)

3. 习题3

教师:飞机投掷物体前，被投掷物跟飞机一起运动。投掷物离开飞机后由于惯性仍要向前保持匀速直线运动。可是被投掷物受重力作用，它向前运动的同时还要向下落，物体的实际下落轨道是一抛物线。所以必须提前投掷。飞机速度越大，高度越大，提前量也应该越大。飞机投弹也遵循这个规律。

本节精练

回答下列问题:

运动员冲到终点后，为什么不能马上停住，还要向前跑一段距离,

在自行车紧急刹车后，轮子不转了，车子为什么还会向前滑动,

锤头松动的时候，为什么把锤子倒立，把锤柄末端向石头上去磕一磕，锤头就牢了,