資源簡介

運動和力
【教學目標】
（一）知識與技能
1．知道牛頓第一定律的內容。
2．知道慣性的概念，會解釋簡單的慣性現象。
（二）過程與方法
l．探究摩擦力對物體運動的影響，具有初步的觀察能力、邏輯推理能力和科學想象能力。
2．通過活動體驗任何物體都具有慣性。嘗試用已知的科學規律解釋具體問題，具有初步的分析概括能力和語言表達能力。
（三）情感、態度與價值觀
通過活動和閱讀感受科學就在身邊，體驗科學對人類生活的重要性。增強對科學的熱愛。
【教學重點】
牛頓第一定律。
【教學難點】
慣性現象的解釋。
【教學準備】
慣性小車、斜面、光滑木板、毛巾、棉布、棋子、直尺、長方木塊、兩個定滑輪、鉤碼若干、細繩、投影儀等。
【教學過程】
一、引入新課
收集與教材內容相關的錄像資料讓學生觀看。
·自行車比賽中沖過終點的自行車。
·滑冰比賽中到達終點后的運動員。
·被小朋友彈出去的琉璃球。
在日常生活中常會見到這些現象，你也一定有過這樣的體驗。運動的物體為什么會停下來呢？同學們看書內容，先了解古人的思辨。
伽利略和古人到底哪個說法正確呢？光靠思辨不能回答，同學們可以自己探究，通過實驗來求證。
二、新課教學
（一）牛頓第一定律
300多年前，意大利的科學家伽利略對類似的實驗進行了分析，并進一步通過推理得出：在理想情況下，如果表面絕對光滑、物體受到的阻力為零，它的速度將不會減慢，將以恒定不變的速度永遠運動下去。伽利略敢于糾正前人的理論，用豐富的想象和科學的推理建立了新的力和運動的關系。
法國科學家笛卡兒進一步補充了伽利略的推論：如果物體不受任何力的作用，不僅速度大小不變，而且運動方向也不變。
英國的科學家牛頓總結了伽利略等人的研究成果，概括出了力和運動關系的一條重要規律，牛頓第一定律(Newton sfirstlaw of motion)：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。
牛頓第一定律說的是物體沒有受到力的作用時的情況，但我們周圍的物體都要受到力的作用，因此不能用實驗來直接驗證。雖然現在我們還不能親自用實驗驗證牛頓第一定律，但從定律得出的一切推論，都經受住了實踐的檢驗。因此，現在是大家公認的力學基本定律之。那么，我們如何理解牛頓第一定律呢？
牛頓第一定律是對一切物體而言，條件是：沒有受到力的作用。結論是：原來靜止的物體要保持靜止狀態，原來運動的物體要保持勻速直線運動狀態。
牛頓第一定律還說明了物體的運動不需要靠力來維持，力不是維持物體運動的原因，力是改變物體運動狀態的原因。
（二）慣性
同學們已經理解了牛頓第一定律的內容。現在請同學們一起來完成下面的實驗。
[想想做做]
1．把你的橡皮(或者書本)豎直向上拋出，還會落回手中嗎？
2．將一條小紙條放在水平的課桌上，紙條一端懸在桌邊。將鋼筆(或脫下筆帽)直立在紙條另一端，從桌邊的一端迅速抽出紙條，鋼筆會怎樣？
3．行駛中的汽車突然剎車時，乘客身體會向前傾；汽車突然開動時，乘客身體會向后仰。想想看，身體會向前傾、向后仰的原因是什么？
我們坐在地球上和地球在一起運動，為什么拋到空中的橡皮落下來還在你的手上，打飛了最下面的棋子，上面的沒有一起運動而是落下來？同學們能說說原因嗎？
什么是慣性呢？教師引導同學們分析：牛頓第一定律告訴我們，物體不受外力時，原來靜止的物體將保持靜止，原來運動的物體將以原有的速度運動下去，這表明無論靜止的物體還是運動的物體，都有保持原來運動狀態不變的特性，即慣性。所以牛頓第一定律也叫慣性定律。
[演示]
小車突然運動和突然停下來時表現出的慣性現象，如下圖。
為什么突然拉動小車時，木塊向后倒；而小車突然停止時，木塊向前倒？根據木塊的運動能不能解釋汽車在突然啟動和急剎車時乘客表現出的狀態？
木塊向后倒或向前倒，是因為木塊上部和下部的運動狀態不一樣。當小車突然啟動時，木塊下部隨小車一起運動，而木塊的上部由于慣性還要保持靜止狀態，于是木塊向后倒，當運動的小車突然停下時，木塊的上部由于慣性還要保持向前運動的狀態，而下部由于和小車間的摩擦使木塊下部隨小車靜止，于是木塊向前倒。 汽車在突然啟動和剎車時，車內的乘客會后仰和前傾，其道理和木塊的翻倒是完全一樣的。
[科學世界]汽車安全帶。
汽車安全帶主要是為了防止汽車突然剎車時由于慣性對人體造成的傷害。
請同學們說說你還知道有哪些生產和生活中的慣性現象。如踢球、用鐵鍬鏟雪、潑水、滑冰等。
1．燒鍋爐時用鐵鍬往爐膛內添煤、跳遠運動員起跳前的助跑、還有用手可以拍掉身上的灰塵。
2．跑步的人當腳碰到障礙物時，總是會向前摔倒；撞擊錘柄，可以使錘頭緊緊套在錘柄上；騎自行車太快容易發生事故……
從同學們舉出的這些例子中，我們能夠看到人們可以利用慣性給我們的生活和生產帶來許多的方便，同時也有慣性給我們帶來的危害。因此，我們在利用慣性的同時還要注意防止慣性對我們造成傷害。
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