物理：沪科版八年级 科学探究：牛顿第一定律(教案)

科学探究:牛顿第一定律 (一)一、教学目标1、知识与技能（1）知道牛顿第一定律。（2）理解惯性是物体本身固有的一种属性；知道惯性的大小与物体的质量有关。2、过程与方法（1）通过小组斜面实验、演示伽利略的斜面实验及推理，关注实验、分析、推理、“理想实验”的方法。（2）通过对生活中常见事例和实验的分析，纠正对惯性的一些错误认识，注意透过现象看本质的思维方法3、情感、态度与价值观（1）通过了解亚里士多德、伽利略和牛顿等科学前辈对“运动和力的关系”不懈的探究历程，领略伽利略“理想实验”的科学魅力，感悟科学道路的艰辛曲折。（2）通过对惯性利弊的分析讨论，懂得任何事物都存在两面性。（3）通过了解安全带、安全气囊和头枕的作用，感悟生命的宝贵，体会尊重交通法规的重要性，从而自觉遵守交通法规。二、教学重点、难点重点：牛顿第一定律的形成过程及内容。该定律是在实验基础上推理而得，内容较难借助例证来验证。难点：转变学生的经验概念，理解牛顿第一定律和惯性，伽利略理想实验的推理过程。三、教学用具：斜面粗糙程度不同的木板滑块、刻度尺四、指导自学活动一：引导提问1、例举与亚里士多德观点一致的生活经验：对课本施加一个水平方向的拉力，课本运动，撤去拉力后，课本等停了下来；：陷入雪地里的汽车施加水平的推力，汽车就沿水平方向运动了。撤去推力车就会停下来. ：静止的足球用脚施加力后会飞出去；：铁锤敲击钉子，钉子向下运动陷入木板。2、由上述生活经验你得出的结论是 3、由伽利略的思想实验，你支持哪个观点？你的问题是 活动二：猜想1、个人猜想 猜想的理由 2、小组猜想 猜想的理由 活动三：设计实验你的实验内容与步骤是：1、2、3、 活动四：进行实验1、根据你的实验方案，进行实验2、实验记录接触面滑块受到的摩擦力的大小（大、较大、小）滑块运动的距离很光滑的木板较光滑的木板粗糙的木板活动五：分析论证1、个人的结论：2、小组的结论：3、师生共同的结论： 活动六：讨论生活中惯性现象：1、现象是 ，谁具有惯性， 2、现象是 ，谁具有惯性， 3、现象是 ，谁具有惯性， 总结: 固体、液体、气体 (有、没有)惯性，惯性大小可能与 有关。活动七：交流惯性的利用与预防惯性造成的危害。 利用惯性的例子1、 2、 3、 预防惯性造成的危害的例子：1、 2、 3、 展示交流一：“关闭了发动机的火车，虽然继续运行，但是最后也将停下来。火车为什么会停下来呢?”二、 “假如没有摩擦力的作用那火车的运动状态又会有什么变化呢？” 三、伽俐略的理想实验小球从左侧下落，到达右侧的高度是 为什么？如果右侧的斜面水平放置小球将怎样运动？ 四、在你探究实验中，为了使小球到达水平面的速度相同采取的办法是？ 五、在你探究实验中，为了认识物体所受摩擦力的大小是通过什么现象来观察？六、水平面越来越光滑，摩擦力越来越小，滑块越来越远。请同学们推理：在一块绝对光滑没有摩擦力的表面上，小车将 运动。七、惯性： “静者恒静，动者恒动”，惯性是物体本身固有的一种属性；运动的物体有惯性、静止的物体也有惯性。惯性大小可能与什么因素有关？五、巩固提高一、选择题：1有一热气球以一定的速度匀速竖直上升到某一高度时，从热气球里掉出一个物体，这个物体离开热气球后将（ A ）A继续上升一段距离，然后下落； B立即下落； C以原来的速度永远上升； D以上说法都不对 2正在运动着的物体，若它所受的一切外力都同时消失，那么它将（ D ）A立即停下来； B速度变慢逐渐停止； C速度大小不改变但方向改变； D作匀速直线运动 3用绳子拉小车在光滑水平面上运动，当绳子突然断裂后，小车的运动速度将（ B ）A变小；B不发生变化； C变大；D立即变为零 5在一艘作匀速直线运动的轮船上，一小孩脸朝船行驶的方向坐在座位上，竖直向上抛出一个小球，小球落下时（C）A落在小孩的前面；B落在小孩的后面； C落在小孩的手里；D无法确定 二、实验探究：1、古希腊学者亚里士多德曾给出这样一个结论-物体的运动要靠力来维持。因为这个结论在地球上不能用实验来直接验证，直到一千多年后，才有伽利略等人对他的结论表示怀疑，并用实验来间接说明。这个实验如图12-10，他是让小车从斜面的同一高度滑下，观察、比较小车沿不同的平面运动的情况。（每空2分）问：（1）实验时让小车从斜面的同一高度滑下，其目的是让小车在粗糙程度不同的表面上开始运动时获得相同的 。（速度）（2）一般人的思维都局限在直接比较小车在不同表面上运动的距离不同，但科学家们却能发现物体运动的表面越光滑，相同情况下物体受到的 就小，因此物体运动的距离越长；并由此推想出进一步的结论，运动的物体如果不受外力作用，它将 。著名的牛顿第一定律、也称 定律就是在此基础上总结出来的。这个定律因为是用 的方法得出，所以它 （填“是”或“不是”）用实验直接得出的。（阻力，以一定的速度一直运动下去。惯性，推理，不是）2、牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，图3 是他画的“大炮”草图在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事，故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法。（1）研究中牛顿基于的可靠事实是。（2）根据以上资料和牛顿的“大炮”草图，推测牛顿当年的重要结论是 。如今，牛顿当年的推测已变成了现实，人们应用他的推论，利用现代科技制成了 。人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面.当抛出物体的速度足够大时，物体将离开地球绕地球旋转，作圆周运动 人造卫星研究真空不能传声实验中，随着抽气的进行,听到真空罩内的声音越来越小，由此推想，若抽成真空，将听不到声音，从而得出真空不能传声.小张和小李就一个问题争论了很久，小张认为：一个物体在运动，那么它肯定受到力的作用。而小李认为，物体不受力，也可以运动，为了向小张解释这一结论，小李设计了如图7实验：（l）为了使小车具有相同的运动状态，小李要使小车到达水平面的初速度相同，小李可以怎么办？（2）为了研究不同大小的力对物体运动状态的影响，小李必须观察运动状态相同的小车在不同力的作用下速度的变化，小李又可以怎样实现目的?（3）实验中，小车在 表面运动的距离最远，由此可以推理，如果小车不受力的作用，它将作 运动。（1）让同一小车，放在同一斜面的同一高度上放下来。（2）分别在光滑的水平桌面上铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布，这样小车在毛巾、棉布和光滑的木板上收到的摩擦力不同。（3）光滑木板、匀速直线运动。科学探究:牛顿第一定律 (二)教学目的：1. 知道什么是惯性，认识一切物体都有惯性。2. 会用物体的惯性解释惯性现象，培养学生的语言表述能力。3. 通过惯性现象，向学生进行交通安全教育。教具：惯性球、惯性小车和木块。教学重点：知道一切物理在任何情况下都有惯性。教学难点：解释惯性现象。教学过程：一、复习提问：牛顿第一定律的内容是什么?二、惯性：讲述：从牛顿第一定律知道，任何物体都具有保持静止状态或保持匀速直线运动状态的性质，这种性质叫做惯性。也可以说物体保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。我国以前有人用动者恒动，静者恒静来表述物体的惯性。这句话可以做如下解释：物体具有保持原有的运动状态不变的性质。物体运动时要保持运动状态不变；物体静止时要保持静止状态不变。恒是永久的意思，即原有的运动状态会永久保持，直到有力的作用才能使它的运动状态改变。这里提出了一切物体都有惯性，物体在任何情况下都有惯性。三、惯性现象：教师：一切物体都有惯性。下面我们做几个表现物体具有惯性的有趣实验。1. 惯性小球实验我们把一个小球放在小木片上，用弹簧片迅速地把小木片弹出去，注意观察发生的现象。(演示)小木片弹出去后，小球落在了原处？大家都知道这是由于小球有惯性。但是如何用简单明了的语言解释这个现象呢?明确：木片被弹出去之前，小球处于静止状态。小球由于有惯性，还应保持原有的静止状态，所以小球落在原处。简言之，物体原来是什么状态，由于有惯性，它要保持什么状态，这是解释惯性现象的关键。2. 墨水瓶的惯性实验：教师示范：拿一个小纸条放在桌边上，在纸条上压一个墨水瓶，将纸条迅速抽出，墨水瓶不倒。学生进行实际实验，从中得到物理的乐趣，获得感性认识，并从感性认识升华到能够进行理性解释的水平。3. 刹车时的惯性现象：教师：我们在小车上立一个木块，使小车和木块一起运动，小车突然停住时会发生什么现象?演示，并请学生解释，教师讲评。教师：刹车前木块和小车一起运动。刹车时，木块底部和小车都停住了，但是由于有惯性，木块上部还要保持向前运动，所以木块向前倾倒。这个实验再现了汽车紧急刹车时乘客向前倒这一普遍现象。4. 汽车起动发生的惯生现象教师：请大家解释汽车起动时乘客为什么向后倾倒?学生回答：教师讲评。四、学生练习：1. 章后习题1。2. 章后习题4。3. 习题3。4. 习题2教师：飞机投掷物体前，被投掷物跟飞机一起运动。投掷物离开飞机后由于惯性仍要向前保持匀速直线运动。可是被投掷物受重力作用，它向前运动的同时还要向下落，物体的实际下落轨道是一抛物线。所以必须提前投掷。5.学生阅读课后的课外教材，教师借机进行安全教育。教师：车速不能太快，十次事故九次快。司机应保证汽车的刹车机件的性能良好，缩短制动距离。下雪或下雨天应减速慢行。我们同学骑自行车也应如此。不骑快车、精神集中、车闸要灵。沪科版6.1科学探究：牛顿第一定律(一)教案教学目的：1知道牛顿第一定律的内容。2在学习过程中培养学生的想象力与推理能力。3在学习中渗透科学方法论的思想。教具：光滑的木板一块，一块棉布和一块毛巾，小车与斜面。教学重点：牛顿第一定律的理解。教学难点：伽利略理想实验的推理过程。教学教程：一引入：回忆力的效果有哪些，从而引出：力能使静止的物体运动，使运动的物体速度加快、减慢或改变运动方向、停止运动等；如果物体不受力的作用，那又会怎样？二新课教学：1演示实验：今天我们用一个实验来进行物体不受力时的运动状态如何的研究，大家在实验中要注意观察：实验发生了怎样的变化？实验的方法有变化吗？实验的结果是怎样的？并要大胆进行推理与创造，根据实验总结出自己的看法。A教师出示木板，将斜面置于木板一端。B将毛巾铺在木板上，让小车从斜面顶端自由下滑，观察小车在木板上前进的距离有多远。（教师演示）C将棉布铺在木板上，让小车从斜面顶端自由下滑，观察小车在木板上前进的距离有多远。（让学生上讲台演示）D木板上不铺任何东西，让小车从斜面顶端自由下滑，观察小车在木板上前进的距离有多远。（让学生上讲台演示）学生通过观察实验和参与实验，讨论：小车在同样的高度以同样的速度下滑，随着木板表面越来越光滑，小车运行的距离越来越远。假如小车在绝对光滑的平面上运动，即小车不受任何阻力，那它将如何运动？让学生举手回答，教师点拔后得出结论：如果运动物体不受任何阻力，它的速度将保持不变，永远运动下去。2讲述：三百多年前的伽利略就进行过类似的实验，得出如果物体受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去，其后的迪卡儿进一步指出：如果物体不受任何外力作用，不仅速度大小不变，运动方向也不变。后来牛顿概括出一条重要的物理定律-牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。3解释此定律：物体不受力时，原来静止的物体将永远保持静止状态，原来运动的物体将永远保持运动状态，速度不变，方向不变。4问：我们生活中骑自行车时，你如果不再用力踏车前进，自行车就会自然停下来，这是不是与我们所学的牛顿第一定律互相矛盾呢？学生思考、讨论、明确：自行车由运动静止下来，并不是没有受到任何外力的作用，而是受到了空气阻力、车轮与地面的磨擦力、自行车轴承间的阻力等外力的作用，因此自行车是受到外力作用才静止下来的。三练习：1阅读课文内容，理解和巩固牛顿第一定律。2识记本课知识点。四思考：一只圆球在光滑的地面滚动时，总是越滚越慢，最终静止下来，这是为什么？这是不是说明了物体在不受力的作用时也可能由运动变为静止？五作业：1预习下一节课内容。2完成达标练习上的习题