資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第七章 運動和力
7.7 牛頓第一定律
教學目標：
1.物理觀念：
（1）知道慣性，用物體的慣性解釋自然界和生活中的有關現象。
（2）知道牛頓第一定律的內容。
（3）了解伽利略在探究與物體慣性有關問題采用的思想實驗。
2.科學思維：
通過實驗和科學推理，認識牛頓第一定律。
3.科學探究：
（1）通過觀察與思考體驗物體具有慣性。
（2）探究阻力對物體運動的影響，經歷比較、分析、綜合和推理的思維過程。
4.科學態度與責任：
通過活動和閱讀感受科學就在身邊。
教學重點：對牛頓第一定律實驗的比較、分析、綜合、推理是本節課的核心，這是一個十分嚴謹而清晰的邏輯結構。
教學難點：對牛頓第一定律實驗的比較、分析、綜合、推理嚴謹的邏輯結構。
教學課時：1課時
教學用具：多媒體、水杯、紙帶、玻璃杯、硬塑料片、雞蛋、小車、木塊、帶斜面長木板、小車、毛巾、棉布、水。
教學互動設計：
1、 創設情景，導入新課
高速公路上為什么要限制汽車行駛速度？為什么滑板車運動速度越來越慢？
2022年2月18日，北京2022年冬奧會自由式滑雪女子U型場地技巧決賽，中國隊選手谷愛凌奪得金牌。
2022年2月7日，北京2022年冬奧會短道速滑男子1000米決賽，中國選手任子威奪得冠軍。
2022年2月8日，在北京國家游泳中心“冰立方”舉行的北京2022年冬奧會冰壺比賽。
為什么運動員、冰壺在光滑的冰面運動速度會越來越慢？
二、新課講授，師生互動
（一）慣性
觀察與思考
如圖所示，猛然抽出玻璃杯下的紙條，迅速去打擊雞蛋下的硬紙板，載有木塊的小車突然停止運動，你會看到什么現象？為什么會有這樣的現象發生？
紙條被抽走了，杯子卻留在桌面上;硬紙板被打飛了，雞蛋卻落入了杯中;小車雖受阻停止運動，木塊卻繼續運動而飛離了小車。
上述實例表明，原來處于靜止狀態的物體，具有保持靜止狀態的性質；原來處于運動狀態的物體，具有保持勻速直線運動狀態的性質。我們把物體保持靜止或勻速直線運動狀態的性質叫作物體的慣性(inertia)。
慣性是物體本身的一種性質。一切物體在任何時候，是否受力，是否運動都有慣性。
交流討論
對于如圖所示的現象，你能說明產生這種現象的原因嗎？
為什么汽車急剎車時，人會向前“沖”？
剎車前，人隨車一起向前運動，剎車后，由于慣性，人保持原來向前運動狀態，所以人會向前“沖”。
為什么迅速撞擊斧子的木柄，斧頭就緊套在木柄上？
撞擊前，斧頭木柄一起向下運動，撞擊后，由于慣性，斧頭保持原來向下運動狀態，所以斧頭就緊套在木柄上。
（二）牛頓第一定律
既然運動的物體具有保持勻速直線運動狀態的性質，那么為什么沿水平地面做勻速直線運動的汽車還需要動力呢？如果沒有動力，沿水平面滑行的小車將會越走越慢，最后停下來，小車為什么沒有保持勻速直線運動狀態呢？
有的同學認為，這是由于車受到阻力的緣故。你是怎么想的？請與同學交流。
實驗探究
取一輛小車，使它三次都在斜面，上的同一高度處從靜止開始沿斜面運動到水平面上，如圖所示。每次水平面的光滑程度不同，第一次在水平面上鋪毛巾，第二次鋪棉布，第三次是什么都不鋪的木板。比較小車這三次在水平面上的運動情況有什么不同。
按上述計劃，進行實驗，并將實驗結果填在下表。
探究運動和力的關系
接觸面 小車受到摩擦力的大小 小車運動的距離
毛巾
棉布
木板
小車每次都從斜面上同一位置由靜止開始運動，這保證了小車每次在水平面上運動時都具有相同的初速度。小車在水平面上的運動速度總會減小，直到停下來，這是因為小車在運動過程中受到了摩擦阻力的緣故。
英國科學家牛頓總結了前人的研究成果，概括出一條重要的定律: 一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態。這個規律叫作牛頓第一定律， 也叫作慣性定律(law of inertia)。
一切物體的運動狀態發生改變時，一定受到外力的作用。力是使物體運動狀態發生變化的原因。
伽利略（1564-1642）
伽利略: 利用斜面實驗，科學分析、推理：物體運動不需要力來維持。
牛頓（1643-1727）
牛頓: 一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態。
交流討論
在如圖所示的各種情景中，物體的運動狀態是否發生了改變？物體運動狀態改變的原因分別是什么？
運動員接住飛來的壘球
壘球運動狀態發生了變化，是因為受到手對壘球的力。
被射出去的水流
水流運動狀態發生了改變。在豎直方向，水流受到重力作用改變運動狀態。
飛機在降落滑行過程中
飛機在降落滑行過程中運動狀態改變了。在水平方向受摩擦阻力的作用。
“過山車”在彎道上運動
過山車在彎道上運動狀態改變了。過山車受重力、軌道支持力、摩擦力共同作用，運動方向、快慢發生變化。
三、總結反思，超越自我
1.慣性：物體保靜止或勻速直線運動狀態的性質。一切物體都有慣性，慣性是物體固有的屬性。
與是否受力、是否運動、運動快慢、勻速變速無關。
利用慣性助跑跳遠；防止慣性危害系安全帶。
2.阻力對運動的物體的影響，運動速度相同的小車所受的阻力越小，運動時間越長，通過的距離越長。
3.牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態。
慣性與牛頓第一運動定律的區別：
慣性：物體的性質。沒有任何條件，一切物體都有慣性。
牛頓第一定律：在不受力條件下，物體的運動規律。
四、板書設計，整合提升
1.慣性：物體保靜止或勻速直線運動狀態的性質。一切物體都有慣性，慣性是物體固有的屬性。
與是否受力、是否運動、運動快慢、勻速變速無關。
利用慣性助跑跳遠；防止慣性危害系安全帶。
2.阻力對運動的物體的影響，運動速度相同的小車所受的阻力越小，運動時間越長，通過的距離越長。
3.牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態。
慣性與牛頓第一運動定律的區別：
慣性：物體的性質。沒有任何條件，一切物體都有慣性。
牛頓第一定律：在不受力條件下，物體的運動規律。
五、大海揚帆，嘗試遠航
1. 下列關于慣性說法正確的是（ ）
A.只有運動物體才有慣性
B.只有受力的物體才有慣性
C.一切物體都有慣性
D.一切物體慣性大小都相等
2．下列事例屬于防止慣性的危害的是（ ）
A.錘頭松了，將錘柄撞擊大石塊
B.跳遠時，先助跑再起跳
C.乘坐公交車時，手抓穩扶手
D.投籃時，用力投擲籃球
3．在草地滾動的足球最終停下來是因為（ ）
A.足球具有慣性
B.足球不受力的作用
C.足球受到重力和支持力作用
D.足球受到摩擦阻力作用
4．關于離開槍口的子彈的說法正確的是（ ）
A.子彈受重力作用，繼續運動
B.子彈受慣性作用，繼續運動
C.由于慣性，子彈保持原有速度繼續運動，受重力作用，運動方向發生改變
D.子彈不受力的作用，保持勻速直線運動
5．下列關于牛頓第一定律說法正確的是（ ）
A.牛頓第一定律是由實驗得出的運動規律
B.一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力改變這種狀態
C.牛頓第一定律可以用實驗來直接驗證
D.牛頓第一定律不是直接由實驗得出的，其中不符合邏輯的推理是非常重要的
參考答案1.C；2.C；3.D；4.C；5.B。
六、作業：P52.T1
課外作業P52.T2、T3、T4。
P52閱讀材料 伽利略的理想實驗
教學反思：
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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