資源簡介

第八章　運動和力
第1節　牛頓第一定律
知識與技能：
1．知道牛頓第一定律的內容。
2．知道物體的慣性。
過程與方法：
1．實驗探究阻力對物體運動的影響。
2．通過活動體驗一切物體都有慣性。
情感、態度與價值觀：
通過觀察與實驗、探究與討論、分析與概括等教學活動，激發學生的學習興趣，培養科學探究的精神。
重點：牛頓第一定律、慣性。
難點：對牛頓第一定律和慣性的理解。
第1課時　牛頓第一定律
多媒體課件、鉛筆盒、棉布、木板、玻璃板、小車、斜面。
一、情景導入
多媒體展示圖片：小朋友滑滑板車。同學們思考一下，為什么滑板車最終會停下來？帶著問題我們開始今天的課時：牛頓第一定律。
教師引導學生做小實驗：將鉛筆盒放在教材上，在桌面上拉動教材，鉛筆盒隨教材運動，停止用力看看鉛筆盒是否還會運動。
同學們交流：自行車、汽車等運動的物體，停止施加動力，還會繼續運動嗎？為什么它們最終都會停下來？今天我們就來一起探究其中的奧秘吧。
二、合作探究
　阻力對物體運動的影響
同學們，我們怎樣能夠使靜止的足球運動起來？當足球離開腳以后，在草地上滾動的過程中速度如何變化？再想一想，我們騎自行車時，如果停止蹬車，自行車運動情況會怎樣？物體的運動是不是一定需要力來維持？物體的運動和物體的受力之間有什么關系呢？
實驗探究：阻力對物體運動的影響。
同學們分組實驗：
(1)在水平桌面上鋪上粗糙程度不同的物體(棉布、木板、玻璃板等)，讓小車自斜面頂端從靜止開始滑下。觀察小車從同一高度滑下后，在不同表面運動的距離。
　　　　　　
(2)觀察小車從同一高度滑下后，在水平面上運動狀態的變化情況，記錄小車在不同表面運動的距離。
接觸面 阻力的大小 小車運動的距離
棉布
木板
玻璃板
同學們交流討論：
(1)此實驗過程中，應控制哪些條件保持不變？用什么方法控制？[要控制小車進入水平面時的速度大小和方向保持不變；控制方法：用同一輛小車，讓小車從斜面頂端(相等的高度)從靜止開始滑下]
(2)哪些條件需要發生變化？用什么方法來實現這種變化？(要改變小車在水平面上受到的摩擦力大小；改變方法：在水平桌面上鋪上粗糙程度不同的物體，如棉布、木板、玻璃板等)
(3)要觀察和記錄哪些數據？(要觀察和記錄小車從同一高度滑下后，在水平面上運動狀態的變化情況，以及在不同水平面上運動的距離)
平面越光滑，小車運動的距離越遠，說明小車受到的摩擦力越小，速度減小得越慢。
　牛頓第一定律
同學們根據上述實驗現象及實驗結論，猜想推理：小車在光滑的(阻力為零)表面，將會怎樣運動？
伽利略對類似的實驗進行了分析得出：如果物體受到的阻力為零，速度就不會減小，物體將以恒定不變的速度永遠運動下去。牛頓總結了伽利略等人的研究成果，概括出一條重要的物理規律——牛頓第一定律：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
(1)牛頓第一定律說明了物體的運動不需要靠力來維持。運動的物體之所以會停下來，是由于物體受到了力的作用。
(2)對牛頓第一定律中“總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態”這句話的含義，我們可以理解為：物體不受力時，原來靜止的物體將永遠保持靜止狀態，原來運動的物體將永遠做勻速直線運動，速度的大小和方向都不改變。
第1節　牛頓第一定律
第1課時　牛頓第一定律
學生學習牛頓第一定律的困難在于從生活經驗中得到一種被現象掩蓋了本質的錯誤觀念，認為物體之所以運動是因為力的作用。如推一下物體，它就運動，不再推它時，它便靜止。為使學生擺脫這種錯誤觀念，首先要把運動和運動的變化區別開，樹立從靜到動和從動到靜都是運動狀態改變的概念，為揭示力和運動的關系作出重要鋪墊。其次，通過實驗確立“力是改變物體運動狀態的原因”的概念，再通過推理建立“不受力時物體運動狀態不變”的概念。
實驗中的比較、分析、總結、推理是本節課的核心，可幫助學生應用簡單的科學推理方法。在實驗演示中，可通過設計不同的問題滲透研究方法。
第2課時　慣性
多媒體課件、硬紙板、水、玻璃杯、雞蛋、木棒。
一、情景導入
教師用多媒體展示來自生活中的兩張圖片，請同學們觀察并思考：①司機開車時需系安全帶(如圖甲)，為什么？②亞洲飛人駕車飛越黃河(如圖乙)，他憑什么有這種膽識去飛越氣勢磅礴的黃河呢？(通過生活中的一些現象引發學生探求物理知識的興趣，同時為慣性的學習埋下伏筆)
　
同學們想知道原因嗎？學習了本課時內容后，你們就會明白。好，下面讓我們一起探究學習吧！
二、合作探究
　慣性
牛頓第一定律指出一切物體都具有一種性質，即保持原來運動狀態不變的性質，我們把這種性質叫做慣性。
用硬紙板蓋住盛水的玻璃杯，然后在紙板上面放上雞蛋，當用木棒用力快速擊打紙板時，同學們想一想，雞蛋將會如何運動？下面請同學們注意觀察。
同學們分組交流討論觀察到的實驗現象，為什么雞蛋沒有隨紙板飛出去，而是留在原處，掉到杯中呢？
原先雞蛋是處于靜止狀態，當紙板受到力的作用時，其運動狀態迅速改變向前運動，而雞蛋由于慣性保持原來的靜止狀態不變。因此，雞蛋在自身的重力作用下掉到杯中。
對慣性的理解：
(1)普遍性：一切物體在任何情況下都具有慣性，與物體是否受力及所處狀態無關。
(2)大小：慣性的大小僅取決于物體的質量，與物體速度無關。質量越大，慣性越大；質量越小，慣性越小。
(3)性質：保持靜止狀態或勻速直線運動狀態不變，也就是說靜止的物體具有保持靜止狀態的性質，做勻速直線運動的物體具有保持勻速直線運動狀態的性質。
(4)慣性是物體的固有屬性，不是力。力是物體對物體的作用，發生力的作用時，必然要涉及兩個相互作用的物體，單獨一個物體不會出現力的作用。慣性是每個物體都具有的，不需要兩個物體的相互作用。慣性只有大小沒有方向，慣性是維持物體運動狀態的原因，力是改變物體運動狀態的原因，沒有力物體仍可做勻速直線運動。
(5)牛頓第一定律和慣性的區別和聯系：物體不受力時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態的原因是物體具有慣性。如果物體沒有慣性，那么就不會存在牛頓第一定律這一規律。所以說慣性是因，牛頓第一定律是果。
　生活中的慣性現象
多媒體展示下列圖片，思考問題。
(1)觀察圖甲“慣性——踩香蕉皮”，試一試，看你能不能解釋這類現象。共同分析人滑倒的原因，然后解釋生活中的慣性現象。
(2)如圖乙，回想一下，坐公交車時，當汽車啟動和剎車時有什么感受，能解釋一下原因嗎？(①當公交車啟動時，人的下半身隨車運動，人的上半身由于慣性，仍保持原來的靜止狀態，所以啟動時，人會后仰；②當公交車剎車時，人的下半身隨車停下，人的上半身由于慣性，仍保持原來的運動狀態，所以剎車時，人會前傾)
(3)為什么錘頭松了，木工師傅把錘柄在板凳(堅硬的物體)上撞擊幾下(如圖丙)，錘頭就能緊緊地套在錘柄上？
同學們交流討論解答上述問題。
生活中有關慣性的例子：
(1)利用慣性：跳遠運動員的助跑；用力可以將籃球扔出很遠；騎自行車蹬幾下后可以讓它自動前行一段距離。
(2)防止慣性帶來的危害：小型客車司機和前排乘客要系安全帶；車輛行駛要限載限速；車輛行駛要保持距離。
保持安全車距
(一)汽車安全距離多遠合適
根據E＝fs＝知道，車輛在行駛過程中，速度增大為原來的2倍，剎車距離會增大為原來的4倍。所以機動車輛在行駛過程中要根據速度、路面情況、天氣情況適當改變車間距。
《贛南日報》曾這樣報道：“正常行駛的車流中，前面的車一個急剎，后面的車反應不及，無奈只得一頭撞上去?！痹诼飞?，相信大家沒少看到過這樣一幕。導致這種“心跳”事件時常發生的原因是兩車沒有保持安全車距。
記者采訪了解到，不保持安全車距這一駕駛陋習，是導致高速公路上車禍發生的主要原因之一，而在城市道路上，由此產生的追尾、刮蹭事故也不在少數。
(二)不保持安全車距易致追尾
某日，市民朱某駕駛一輛重型貨車沿贛州開發區金嶺路由西往東行駛，當行至黃金嶺派出所路段時，與同向行駛的一輛輕型貨車相撞，導致輕型貨車又與前方同向的一輛小轎車相撞，造成三車損壞的交通事故。據朱某介紹，事發當時，最前面的那輛小轎車突然減速掉頭，后面的輕型貨車隨即減速，而緊跟其后的朱某因未與前方車輛保持足夠的安全車距，導致其剎車不及追尾前方的輕型貨車。
就在此前不久，市民陳某駕駛一輛重型貨車行至贛州開發區金嶺路與寶福路路口時，因為未保持安全車距，與前方盧某駕駛的小轎車發生追尾，致使盧某的小轎車又撞上前方的摩托車，導致摩托車駕駛員劉某受傷，三車不同程度損壞。據出警的民警介紹，這起事故的成因是盧某行至該路口時，見綠燈開始閃爍即將變為紅燈，便將車停下想等待下一個綠燈時再通過。而等后面的駕駛員陳某注意到信號燈的變化時，他所駕駛的重型貨車因離前車距離太短，剎車不及而導致追尾。
接連發生的追尾事故給廣大駕駛人敲響了警鐘。市公安交警部門提醒，駕車上路時，保持安全車距既是保護自己及他人安全的需要，也是每一名駕駛員需要掌握的必要技巧。
(三)保持車距切記寧長勿短
記者在采訪中發現，很多駕駛員都有這樣的心態，如果與前車保持的車距過長，就時常會被心急的老司機加塞。這樣不僅會影響道路通行效率，而且容易發生小刮蹭。但若兩車車距太近，稍不注意又容易導致追尾。在城市道路開車，如何“拿捏好”車距成為規避交通事故的重要因素之一。
《中華人民共和國道路交通安全法》第四十三條規定，同車道行駛的機動車，后車應當與前車保持足以采取緊急制動措施的安全距離。但是，對于在高速公路以外的道路上，應當保持多少車距，法律并沒有作出具體的規定。一般說來，在市區低速行駛時(時速在30 km以下)，車況和路況良好的條件下，安全行車距離至少應當保持一個車身的長度。
當然，駕駛員要結合路況、車況、天氣條件、駕駛習慣等諸多因素適當增加車距，特別是對于在復雜路況的路面行駛或駕齡較短的“新手”來說，保持相對較長的車距是一個更為穩妥的辦法。
(四)雨霧等天氣車距應當加倍
據市公安交警部門統計，雨霧天氣下追尾事故的發生率相對較高，這說明安全車距的長短與行駛速度、氣候條件和路面情況等因素密切相關。一般來說，車速越大、車重越大、路面摩擦系數越小，安全距離就應當相應增加。特別是遇到大風、雪、霧等惡劣天氣以及路面結冰或夜間行駛時，行車間距應增加到一倍以上。
除了注意天氣狀況外，駕駛員在行車過程中還需要養成良好的駕駛習慣，密切注意前車動態。比如，一旦看到前車剎車燈亮了，后車一定要同時踩剎車減速。有些老駕駛員自恃經驗豐富，認為距離尚遠就可以先不踩剎車，這成為很多追尾事故發生的一大誘因。此外，十字路口或轉彎路段也是追尾事故的常發路段，駕駛員行車至路口時，一定要注意減速，適時加大安全車距，以防前車突然停止或轉彎而剎車不及釀成事故。
第1節　牛頓第一定律
第2課時　慣性
慣性
完成對應課時內容。
在講述慣性知識時，由司機開車時需系安全帶、亞洲飛人駕車飛越黃河、演示實驗“雞蛋沒有隨紙片飛出”等生活趣事和事例入手，激發學生的好奇心、求知欲，這樣一下子就抓住了學生的注意力，然后引導學生進行分析，得出一切物體都具有保持原來運動狀態不變的性質，并進一步引出慣性。隨后，讓學生就日常生活中碰到的慣性現象進行舉例討論、分析、解釋，并思考慣性的利與弊。再聯系我們乘車出行，注意交通安全，使學生體會到物理就在身邊，突現了“從生活走向物理，從物理走向生活”的新課程理念。

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