資源簡介 教學設計基本信息學科 物理 學校 年級 八年級使用教材版本 人教版八年級下冊課題 運動和力課型 新授課 章/單元復習課□ 專題復習課□ 習題/試卷講評課□ 學科實踐活動課□ 其他□單元學習內容分析章在第一章“機械運動”和第七章“力”的基 礎上,進一步學習運動和力的初步知識。它具有承上 啟下的作用,既是上一章所學力學知識的延續,又是 繼續學習“壓強”“浮力”等各章的預備知識,同時 更是學生在高中階段進一步學 習力學知識的基礎。 運動和力是人們在生產和生活中經常接觸到的物 理現象 。早在兩千多年以前人們就開始研究運動和力 的關系, 直到伽利略和牛頓時代, 這個問題才得以解 決。運動和力的關系問題不僅深化了人類對自然的認 識, 而且體現了科學研究的基本方法, 對人類的思維 發展產生了重要影響。 我們知道,牛頓第一定律是經典力學的核心內容 之 一,它指出了力與運動的關系, 即力不是維持運動 的原因, 而是改變物體運動狀態的原因。教科書把牛 頓第-定律放在十分重要的位置,它是本章乃至整個 初 、高中物理課程的基礎。 本章的章首圖展示的是跳臺滑雪運動員整個身體在空中飛行的姿態。運動員在空中飛行時受到重力和 空氣阻力的作用。在空中飛行時,運動員身體前傾, 與滑雪板幾乎平行,這是為了減少空氣阻力,同時能 更好地運用飛行中的空氣升力,延長空中停留時間, 以便能跳躍更遠的距離。我們利用此情境意在引發學 生思考運動和力的關系問題。 本章知識圍繞牛頓第一定律展開,教科書通過演 示阻力對物體運動的影響,引出牛頓第一定律。牛頓 第 一 定律描述的是物體在不受力的作用時的理想狀 況,而現實世界中,不受力的物體是不存在的,由此 引出物體在受力平衡時的運動情況。在測量摩擦力 時,需要用到二力平衡的知識,因而把摩擦力知識安 排在本章“二力平衡”后教學。學習者分析1.學的年生齡特點和認知特點 八年級的學生正處在青少年時期, 具有強烈的好 奇心, 較強 的 觀察 能力。通過 八年級上 學 期 物理學 習, 已經具備 一定的實驗探究能力以及多種物理研究 方法 。初步了解矛盾對立統一的辯證思維規律, 正處 于邏輯思維能力發展的最佳時期 。并且具備了一定的 生活體驗, 如熟了的蘋果要落向地面, 等有關事例, 但并不明白其中的道理。 2.在學習本課之前應具備的基本知識和技能 學生應具備一定的生活體驗,學會生活與物理知 識的聯系, 具備 一定的實驗探究能力 、 邏輯思維能力。 3.學習者對即將學習的內容已經具備的水平 本節課所涉及的內容與實際生活聯系緊密 ,使學 生具備了一定的生活體驗,進而使學生由對生活現象的 初步了解,通過實驗探究 一觀察現象 一邏輯推斷, 后上升為理論認識,有效的鍛煉了學生的邏輯思維能 力。學習目標確定1.物理觀念 (1)知道牛頓第一 定律的內容和慣性現象,并會解 釋有關現象。 (2)知道二力平衡的條件及平衡狀態的判定,并會 利用二力的平衡分析問題。 (3)、知道摩擦在實際生活中的意義,了解增大或 減小摩擦 力的方 法 ,并能在 日常 生 活中 應用 這些 知 識。 2.科學思維 通過對牛頓第一定律、 影響摩擦力大小的因素的 探究過程, 形成初步的觀察能力、分析能力、 歸納論 述的能力和表述信息的能力。 3.科學探究 通過對實驗的設計和數據分析, 提高學生分析概 括的能力,并掌握“控制變量”的研究方法。 科學態度與責任 (1)通過對牛頓第--定律和二力平衡及影響摩擦力 大小的因素的探究活動的參與,養成實事求是、尊重 自然規律的科學態度。 (2)激發學生學習的興趣和對科學的求知欲望,使 學生樂于探索自然現象。學習重點難點1.區分平衡力和相互作用力。 2、二力平衡的條件的實際運用學習活動設計教師活動學生活動一、新課引入 課件展示交通安全警示語及冰球運動,學生思考為什么雪天路滑要注意安全?冰球運動運動員為什么要摩擦冰面? 二、新課講授 1.阻力對物體運動的影響 生活中我們都有這樣的經歷,玩滑板車時,當你蹬地時,車就動;當你不再蹬地時,車就停下來。這說明了什么?這樣的類似經歷在兩千多年前亞里士多德就有,由此亞里士多德認為如果要使一個物體持續運動,就必須對它施加力的作用,如果這個力被撤掉,物體就會停止運動。即運動需要力來維持。這個觀點在力學史上持續了很長時間。一直到伽利略結合生活經歷發現:物體失去動力的時候并不會立刻停住,而是會經歷一段減速運動的過程,即物體的運動不需要力來維持。 綜上,現有兩種觀點,亞里士多德認為物體停止運動是因為沒有動力,而伽利略卻認為是因為物體受到阻力的作用。 到底哪一種說法是正確的呢?實踐出真理,因此必須進行實驗驗證。 根據老師提供的實驗器材,設計實驗方案進行探究阻力對物體運動的影響。 (實驗器材:斜面,小車,毛巾,棉布) 根據實驗現象進行分析,最終得出結論:小車所受的阻力越小,速度減小得越慢,向前滑行的距離越大;小車所受的阻力越大,速度減小的越快,向前滑行的距離越小。 提問:如果平面絕對光滑(阻力為零),小車將會做什么運動? 推理:如果小車受到的阻力為零,它將一直做勻速直線運動。 綜上:我們可以得出物體的運動不需要力來維持,運動的物體停止運動是因為受到了阻力的作用。(力是改變物體運動狀態的原因) 分析實驗:讓同一小車從同一斜面的同一高度自由滑下,目的是為了使小車滑到斜面底端時有相同的速度。 實驗方法:控制變量法(同一小車,同一斜面,同一高度滑下),轉換法(小車所受阻力的大小轉換為水平面運動距離的遠近),推理法(平面光滑時,小車一直做勻速直線運動)。 2.牛頓第一定律 牛頓(世界“力學之父”)總結了伽利略等人的研究成果,并提出靜止的物體在不受力將會一直保持靜止狀態,概括出一條重要的物理定律,即牛頓第一定律(物理學基本定律之一):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。 定律解讀:(1)牛頓第一定律是在大量經驗事實的基礎上,通過進一步的推理而概括出來的,不能直接由實驗得出。 (2)“一切”適用于所有物體。 (3)“沒有受到力的作用”是定律成立的條件。 (4)“總”一直、不變。 (5)“或”指物體不受力時,原來靜止的總保持靜止, 原來運動的就總保持原來的速度和方向做勻速直線運 動。兩種狀態必有其一,不同時存在。 練習題:關于牛頓第一定律結論的得出,以下說法正確的是( ) A.由實驗直接得出; B.是以實驗為基礎,經科學推理得出; C.沒有實驗為基礎,只是理想推理; D.以上說法都不對。 正在路上行駛的汽車,突然受到的所有的力消失,那么它會( ) A .突然停止 B .慢慢停下來 C .做勻速直線運動 D. 加速運動 我們現在坐在教室中,當一切外力都突然消失時,我們將:( ) A、保持靜止;B、飄起來;C、保持勻速直線運動;D、以上三種情況皆有可能。 做圓周運動的物體突然不受力了,接下來會發生什么??????? 3.慣性 提問:物體為什么會保持靜止狀態或勻速直線運動狀態呢? 物體沒有受力,說明外界對物體沒有影響,那應該是物體自身的屬性,我們把這種性質稱之為慣性,因此牛頓第一定律又叫慣性定律。 (1)定義:一切物體都具有保持原來狀態不變的性質。 (2)理解:慣性沒有條件,任何時候任何物體都具有。慣性是物體的固有屬性,大小只與物體的質量有關,與運動與否、速度大小、狀態、所受外力大小無關。慣性不是力,在解答問題時,只能說“由于慣性”、“具有慣性”,而不能說“受到慣性”、“由于慣性的作用”、“克服慣性”等。 (3)生活中的慣性現象 問題(1): 當汽車剎車時,人會怎么動?為什么? 人的腳底由于摩擦而隨之靜止,人的上身由于慣性,會保持繼續向前運動的狀態,所以剎車或減速時,人會向前傾。 問題(2):當汽車起動時,人會怎么動? 當汽車起動時,人的腳底隨之運動,人的上身由于慣性,仍保持原來精致狀態,所以啟動時,人會后仰。 問題(3):仔細觀察現象,并解釋原因。 (4)慣性的利用與防范。 利用:跳遠助跑、投擲鉛球、使錘頭套牢,并解釋為什么這么做? 危害與防范:汽車追尾、突然急剎車;擠安全帶、汽車的安全氣囊。 三、小結 【作業布置】 1.學習之友對應練習完成。 2.找出生活利用慣性的實例,并解釋(3個)。 【板書設計】 第一節 牛頓第一定律 一、阻力對物體運動的影響 1.伽利略斜面實驗 (1)實驗名稱:探究阻力對物體運動的影響 (2)實驗器材:斜面、小車、毛巾、棉布。 (3)實驗方法:控制變量法、轉換法、推理法。 (4)實驗結論:阻力越小,速度減小的越慢,小車運動的越遠,阻力為零時,小車將做勻速直線運動。 二、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。 三、慣性:一切物體都具有保持原來狀態不變的性質。 (一)復習提問 1.牛頓第一定律的內容是什么? 2.什么叫慣性?物體在什么情況下有慣性? (二)引入新課 教師:牛頓第一定律告訴我們,物體在不受外力的時候總要保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。但是一切物體都受到力的作用,物體保持靜止或保持勻速直線運動的情況也是普遍存在的。那么這二者之間有什么聯系呢? (三)力的平衡 教師:請大家思考,你見過的哪些物體受到力的作用并保持靜止狀態? (學生思考并回答) 教室內的吊燈受到重力和拉力,吊燈保持靜止。放在地上的水桶受重力和地面對它的支持力,水桶靜止.課桌受到重力,書本對它向下壓的力和地面的支持力,課桌靜止。 教師:物體受到力的作用,物體保持勻速直線運動的情況也能見到。一列火車在一段平直的軌道上勻速行駛,火車受重力、支持力、水平向前的牽引力和向后的阻力。 教師:物體在受到幾個力作用時,如果物體保持靜止或勻速直線運動狀態,我們就說這幾個力相互平衡。 根據這個觀點,我們可以從吊燈的靜止狀態可知吊燈受到的重力和拉力相互平衡。 教師:請大家按照這樣的說法敘述上述各例中的物體的運動狀態及它們個自受到的力之間的關系. (學生敘述) (四)二力平衡的條件 教師:二力平衡的情況最簡單,我們先研究這種情況。 教師演示課本圖96所示實驗并講解這個木塊受兩個拉力。 當兩個拉力大小不等時,木塊不能保持靜止.這兩個力不能平衡.(演示) 當兩個力大小相等,力的方向互成角度時,木塊也不能保持靜止.這兩個力不能平衡。(演示) 當兩個力大小相等、方向相反,互相平行時,木塊也不能保持靜止.這兩個力不能平衡。(演示) 教師提問:要使木塊靜止,這兩個力應該滿足哪些條件? (學生回答) 我們使這兩個力大小相等、方向相反、作用在一條直線上,重復剛才的實驗。(演示) 我們發現木塊處于靜止狀態,此時,這兩個力是平衡的。演示) 可見,兩個力的平衡必須滿足以下四個條件:兩個力作用在一個物體上,大小相等、方向相反、作用在一條直線上。根據同一條直線上力的合成的法則可知,當兩個力彼此平衡時,物體受到的合力是零。 (五)二力平衡條件的應用 二力平衡條件的應用可以從兩方面去掌握。 1.根據物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態,可以分析出作用在物體上的力的大小和方向. 例題:質量是50千克的人站在水平地面上,畫出人受力的圖示。 人受重力G和地面的支持力N。人處于靜止狀態,所以重力G和支持力N是平衡的。那么這兩個力一定滿足二力平衡的條件,即大小相等,方向相反,且在一條直線上。 根據人的質量,計算出人的重力G.G=mg=50千克×10牛/千克=500牛頓.方向豎直向下.支持力N=500牛頓,方向豎直向上。(圖示略) 2.根據物體的受力情況判斷物體的運動狀態。 物體不受力,應保持勻速直線運動或保持靜止狀態.物體受一個力,運動狀態發生改變,這是力產生的效果.物體受平衡力時,應保持靜止或保持勻速直線運動狀態.靜止的物體受平衡力時,仍然保持靜止;運動的物體受平衡力時,仍然保持勻速直線運動。 例如,火車在平直的軌道上行駛.在豎直方向上重力和支持力平衡,如果牽引力大于阻力,火車將加速;如果牽引力小于阻力,火車將減速;牽引力和阻力相等時,水平方向二力平衡,火車勻速直線前進。 (六)總結 力和運動的關系可以粗略地概括如下。維持運動不需要力的作用,因為物體有慣性,只有改變物體的運動狀態時才需要力.但是物體在平衡力的作用下,運動狀態不會改變。物體保持靜止或勻速直線運動的條件是什么呢?從理論上說,物體不受力或受平衡力時就可以保持靜止或勻速直線運動.而實際上物體是沒有不受力的,所以物體受平衡力時就保持靜止或勻速直線運動。 (七)板書 第2節 二力平衡 平衡狀態和平衡力 靜止狀態 平衡狀態 受平衡力作用 勻速直線運動狀態 二力平衡條件 同體、共線、反向、等大→彼此平衡的兩個力的合力為零 三、二力平衡條件的運用 作4 / 4 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫