《牛顿第一定律》教案(3)(1)

第6章力与运动本章规划

在第1章我们学习了物体在静止或匀速直线运动状态下的受力问题，这时物体处于平衡状态，所受的力为平衡力.这部分内容在物理学中叫做静力学.

第3章研究了物体在直线上的运动，包括匀速运动和变速运动.在变速运动中重点讨论了匀变速直线运动.这部分内容在物理学中属于运动学.

在前边两章知识的基础上，我们在本章里来研究运动和力的关系.这部分知识的基础是牛顿第一定律和第二定律.这部分内容在物理中属于动力学.

学习动力学的知识后，可以在知道物体受力情况后确定物体的运动状态；在知道物体的运动状态的情况下，可以确定它的受力情况.动力学的知识在科学研究和生产实际中有着非常广泛的应用，如研究交通工具的速度问题、天体的运动问题等.我们从牛顿第一定律开始.

课时安排:5课时.

第1节牛顿第一定律

从容说课

教学中教师应指导学生通过实验探究牛顿第一定律，做实验之前让学生明确实验中哪些条件保持不变，哪些条件发生变化，并能在该过程中渗透研究方法的教育.实验完成后，要求学生对得到的结论信息进行比较和因果推理，从实验中归纳推理出牛顿第一定律.最后,教师总结并说明牛顿第一定律是理想情况，在现实生活中物体总会受到力的作用，因此牛顿第一定律只是根据实验推理的、合乎逻辑的定律.对于惯性的认识，教师可让学生列举生活中的事例，并通过实验进一步验证任何物体都有惯性.

知识要点表解

早在两千多年前，人们已经提出了运动和力的关系，但是直到伽利略和牛顿时代，才对

知识与技能

1.牛顿第一定律的内容.

2.惯性是所有物体的特性.

过程与方法

1.通过对牛顿第一定律的研究，培养学生的观察能力、分析推理能力、归纳论证的能力和表述的能力.

2.通过惯性现象的解释，培养学生灵活运用所学知识解决问题的能力.

情感态度与价值观

通过实验探究活动，能使学生养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，并认识到交流与合作的重要性，有主动和他人合作的精神.

教学设计

教学重点正确认识物体运动跟力的关系，在物体不受力的情况下，应保持匀速直线运动状态或静止状态.通过对牛顿第一定律的学习，加深对惯性概念的理解.

教学难点对牛顿第一定律和惯性的理解既是难点又是疑点.生活常识使人们对力和运动的关系形成了不正确的认识，通过教学要让学生们克服传统观念，形成正确的认识，需要下一定的功夫.

教具准备毛巾、棉布、木板、斜面、小车、象棋、钩码、细线、硬纸板、一块两端带有滑轮的木板.

课件资讯，可在http:/中搜索,即可得到惯性小车的课件.

课时安排 1课时

教学过程

导入新课

讲述一个小故事引入课题.故事的内容为:在一辆行驶的公交车上挤满了人.由于某种原因公交车突然紧急刹车，一位男同志撞到了一位女同志身上.女同志说:“瞧你这德性.”男同志一脸无奈，笑着说:“这不是德性，是惯性.”教师问:什么是惯性呢？

引入课题:今天我们共同学习惯性.

课前热身:让学生说一说日常生活中的惯性现象.

推进新课

互动1:关闭发动机的列车会停下来，自由摆动的秋千会停下来，打出去的球会停下来，是因为它们受到摩擦阻力的原因.如果它们受到的摩擦阻力逐渐变小，直至没有摩擦阻力，将会怎样运动呢？

实验探究:师生通过实验活动进行探究.

实验分析:相同条件下小车从同一斜面的同一高度滑下，目的是保证小车在水平轨道上开始运动的速度相同.不同条件是三种表面的粗糙程度不同，使小车在水平面上受到的摩擦阻力不同.观察到的现象是小车在木板表面运动的距离最长.结论是三种表面上由于存在摩擦，总要阻碍小车前进，最终要停下来.平面越光滑，小车受到的摩擦阻力越小，小车的速度变化得越慢，小车前进得越远.

教师启发学生:小车在比木板更光滑的平面上能前进得更远吗？能设想出小车在什么样的表面能永远运动下去吗？

学生讨论

教师总结:有关物理学史，介绍亚里士多德、伽利略、牛顿的观点及研究过程.

1.牛顿第一定律（惯性定律）

一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止. 从牛顿第一定律可以看出:

（1）物体在不受力时，总保持匀速运动状态或静止状态.

（2）物体有保持匀速直线运动状态的性质，叫做惯性.在初中已经学过惯性的概念，下面通过实验再来看一下物体具有惯性的例子.

小车启动时，车上的木板向后倒；刹车时，木板向前倒.人在坐汽车时也有同样的感受. （3）物体运动状态的改变需要外力.

我们所遇到的实际问题中，物体不受力的情况是没有的.物体受平衡力时，或者说合力为零时的情况跟不受力的情况是相同的.

互动2:骑车的速度太快容易发生事故，为什么？

教师可以通过实验探究后再解释对话中的原因.

（1）将小车放在水平桌面上，在小车的上面放一木块，当小车突然启动时，观察木块的变

化.

（2）将小车放在水平桌面上，推动小车使小车运动，当小车遇到障碍物（紧急刹车）时，观察木块的变化.

学生回答观察到的现象

教师概括总结:一切物体都有保持原来的运动状态的特性.

学生讨论解释骑车太快为什么容易发生事故，并举例说明惯性在日常生活中的应用与防护.

2.惯性

（1）物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫惯性.

互动3:惯性定律和惯性有区别吗？

在学生讨论的基础上，教师概括总结:惯性是物体的一种特性,而惯性定律是物体在不受力的作用时，由于惯性而表现出的运动规律.

（2）惯性是物体的特性，任何物体在任何情况下都有惯性.

互动4:惯性大小跟哪些因素有关系？

教师提出问题，让学生猜想可能的因素并设计实验来探究.

教师总结:质量是物体惯性大小的量度.

（3）质量是物体惯性大小的量度.

互动5:牛顿第一定律告诉我们，物体不受力时，将保持静止或匀速直线运动状态，但不受力的物体是不存在的.为什么生活中有些物体还会保持静止或匀速直线运动状态呢？ 教师让学生分析实例:悬挂着的电灯是静止的，放在桌子上的书是静止的，斜挂在墙上的球是静止的，在水平路面上行驶的汽车做匀速直线运动.

教师概括总结:合外力为零的物体保持静止或匀速直线运动状态.

［例题剖析1］ 火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为( )

A.人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动

B.人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动

C.人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必是偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已

D.人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终有相同的速度

分析:人从跳起到落地的过程中，水平方向不受外力作用，保持着原来所具有的速度做匀速直线运动，所以仍落回车上原处.

答案:D

说明:如果人跳起的瞬间，车厢沿水平直轨以加速度a 做匀加速运

动或匀减速运动,那么人将不会落回车上原处,落地点在原处后方Δs=

21at 2处(火车加速时)或在原处前方Δs=2

1at 2处(火车减速时),式中t 就是人从起跳到落地的时间. ［例题剖析2］有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界.请你评价一下，这个设想可行吗？

分析:因为地球上的一切物体（包括地球周围的大气）都随着地球一起在自转,气球升空后，由于惯性，它仍保持原来的自转速度.当忽略其他与地球有相对运动（如风）的作用产生的影响时，升空的气球与它下方的地面处于相对静止的状态,不可能使它相对地球绕行一周. 解答:这个设想不符合物理原理，不可行.

说明:1632年，伽利略观察了一个关闭的船舱内发生的现象后，写道:“在这里（只要船的