物理沪科版（2024）第七章 力与运动第一节 牛顿第一定律精品教案

这是一份物理沪科版（2024）第七章 力与运动第一节 牛顿第一定律精品教案，共7页。教案主要包含了阻力对物体运动的影响，牛顿第一定律，惯性，生活中的惯性现象等内容，欢迎下载使用。
eq \x(物理观念)
1．认识牛顿第一定律。
2．了解惯性的概念，知晓惯性和惯性定律的区别。
3．能从物理学视角观察生活中的惯性现象，并解释相关现象，解决生活中的有关问题。
eq \x(科学思维)
1．尝试通过伽利略的思想实验进行推理，知道科学推理与论证的作用。
2．能对惯性的利用和防范问题进行分析并提出解决办法。
eq \x(科学探究)
通过探究阻力对物体运动的影响，提出与运动和力相关的问题，根据收集的证据得出自己的结论，并具有与他人交流的能力。
eq \x(科学态度与责任)
1．通过学习牛顿第一定律的提出过程，知道物理学研究是不断完善的，树立严谨的科学态度，不迷信权威，敢于提出并坚持基于证据的个人见解。
2．通过对惯性现象的解释，认识到生活和物理的紧密联系，激发学习物理的兴趣。
3．知道惯性是造成很多交通事故的原因，主动进行科学普及，倡导安全与健康的生活。
教学重点：1.通过对小车实验的分析、比较，得出牛顿第一定律。2.解释日常生活中简单的惯性现象。
教学难点：1.知道牛顿第一定律得出的整个过程。2.伽利略思想实验的推理过程。3.区分惯性和惯性定律。
斜面、小车、三个粗糙程度不同的水平面、实物投影、硬币、硬纸片、水杯、展示台、生熟鸡蛋各一枚、多媒体课件等。
实验批驳亚里士多德的观点。
演示1：在桌面上推动木块(或板擦)，使它从静止开始慢慢向前运动，撤掉推力，木块(或板擦)立即停止。
分析：日常生活中也有许多类似的现象(如推桌子)。这些现象从表面上看，“必须有力作用在物体上，才能使物体继续运动，没有力的作用，物体就要停下来。”即木块(或板擦)的运动需要推力去维持。于是，古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出物体的运动需要力去维持。这种观点在历史上曾被沿用两千多年，但是沿用多年的观点是否就一定正确呢？
演示2：在桌面上推动木块(或板擦)，从静止使之向前运动，用力推出，木块或板擦向前运动一段距离后停止。
分析：推力撤掉，木块(或板擦)还要向前运动，与亚里士多德的观点不符。
讨论：木块的运动状态由静止到运动，再由运动到静止。这两个过程中是否都有力存在？在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态？
探究点一 牛顿第一定律
1．伽利略的贡献：思想实验。
实验探究：阻力对物体运动的影响。
让学生阅读教材P161“做中学”，完整地看一遍实验内容。
分组实验：
如图所示，选择三个粗糙程度不同的水平面，让小车自同一斜面顶端从静止开始运动。观察小车从同一高度运动后，在粗糙程度不同的水平面上运动的距离，记下小车每次运动的距离。
实验记录：
实验分析：
提出问题让学生讨论：
比较小车在水平面上运动的距离，你能得到什么结论？
实验结论：在其他条件相同时，小车在水平面上受到的阻力越小，运动的距离就越大。
提出推测：若小车在水平面上不受阻力，小车的运动情况又会是怎样的？引导学生思考。
得出推测结果：假如小车在水平面上不受阻力，则小车将一直运动下去。
介绍：牛顿在伽利略等人的研究基础上，概括总结得出著名的牛顿第一定律。一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
了解伽利略及其思想实验(如图)，让学生阅读教材P162“科学书屋”。
通过思想实验可以发现：运动的物体如果不受其他力的作用，将会一直运动下去。在伽利略的研究基础上，牛顿补充了静止时的情景，才提出了牛顿第一定律，伽利略的发现及其所使用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端。同学们不仅要学习这个实验，更要学习质疑探究的科学态度和科学推理的研究方法。
2．定律分析。
(1)“一切”表示这个定律具有普遍性，没有例外。“总保持”是指物体不受外力时只有保持静止状态或匀速直线运动状态两种可能。“直到有外力”说明运动状态改变是受到外力的作用。
(2)牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因。
强调：牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的，不是直接的实验结论，但其中符合逻辑的科学推理是非常重要的。
师(回应情境导入实验)：回想我们最开始的实验，有推力，木块(或板擦)运动；撤去推力，木块(或板擦)停下来。从表面现象上得到的结论——运动需要力维持是错误的，但这种现象是真实摆在我们面前的，我们如何用牛顿第一定律的观点正确地解释这个现象呢？请同学们思考、讨论、交流。
师：同学们解释得很好，那么我们可以继续思考，力不是维持运动的原因，那么是什么维持了物体的运动呢？这就是我们接下来要学习的内容——惯性。
探究点二 惯性
演示：如图所示，迅速击打硬币下的硬纸片，上面的硬币会怎么样？
师：击打硬纸片的时候，硬币为什么没有飞出，而是落进杯子？
以四人为一个小组，针对老师提出的问题，结合自己所观察到的演示现象，积极展开讨论。
学生回答后，教师总结分析实验现象。
因为硬币原来是静止在硬纸片上的，当硬纸片飞出时，硬币由于惯性依然保持原来的静止状态，所以硬币最后没有随硬纸片飞出，而是掉进玻璃杯里。
师：物体都有保持原来匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性。
教师引导学生得出关于惯性的几点理解。
多媒体展示：
对惯性的几点理解：
(1)惯性是物体固有的属性，一切物体都具有惯性。
(2)惯性与运动状态无关。不论物体处于怎样的运动状态，惯性总是存在的。
(3)惯性与是否受力无关，与速度大小无关。
多媒体展示：乘客坐在行驶的汽车上，汽车转弯时，乘客倾斜；汽车急刹车，乘客向前倾倒。
学生分析：解释看到的现象。(从“研究对象→原来的运动状态→受力情况→运动状态变化情况”来分析)
教师随时指出不准确之处。
惯性和惯性定律的区别与联系。
1．教师先引出牛顿第一定律的概念。
牛顿第一定律：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。由于物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质，所以牛顿第一定律也叫惯性定律。
2．教师利用表格对两者进行对照比较，与学生一起总结并填写表格内容。
多媒体展示：惯性(性质)≠惯性定律(运动规律)。
两者的区别及联系：
探究点三 生活中的惯性现象
活动1：多媒体演示以下两个实验(如图)。
(1)突然拉动小车 (2)小车突然停下来
学生观察实验后，小组讨论分析现象，学生大胆举手发言，与班上同学分享自己对此现象的分析结果。最后跟随教师一起得出，分析惯性现象这类问题的一般解题思路。
学生分析现象(1)：木块处于静止状态，突然拉动小车时，木块下部随小车一起运动，上部由于惯性保持原来的静止状态，所以向后倒下。
学生分析现象(2)：木块处于运动状态，小车突然停下时，木块下部随小车一起停止运动，上部由于惯性保持原来的运动状态，所以向前倒下。
教师归纳总结：分析惯性现象的一般解题思路：
(1)交代研究对象的原状态。
(2)物理过程(突然发生的情况)。
(3)研究对象由于惯性要保持原状态。
活动2：在日常生活中如何区分生鸡蛋和熟鸡蛋呢？
教师拿生熟两枚鸡蛋演示转动鸡蛋，学生观察现象并总结结论。
观察实验后，分小组讨论分析现象，学生大胆举手发言，与班上同学分享自己对此现象的分析结果。
教师总结：因为生鸡蛋里面的蛋黄和蛋白是液体，当我们转动鸡蛋后，蛋壳开始旋转，而鸡蛋里面的液体由于惯性的作用，要保持原来的静止状态，所以生鸡蛋转动得慢！
活动3：生产生活中，有哪些行为是利用惯性？哪些是防止惯性？
教师点拨：锤子的锤头松了，将手柄的下端撞击石头或树墩，利用惯性套紧锤头；乘坐汽车需要系上安全带是防止撞击时因惯性而受伤(如图甲、乙)。同时给学生讲解生活中的安全问题，进行科学普及，倡导安全与健康的生活。
第一节 牛顿第一定律
一、阻力对物体运动的影响
平面越光滑，物体受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动的距离越远。
二、牛顿第一定律
一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。也被称为惯性定律。
三、惯性
1．惯性——物体具有保持原来匀速直线运动或静止状态的性质。
2．惯性是一切物体固有的属性之一；惯性定律则是一种运动规律。
四、生活中的惯性现象
分析惯性现象的一般解题思路：
(1)交代研究对象的原状态。
(2)物理过程(突然发生的情况)。
(3)研究对象由于惯性要保持原状态。
1．学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。为使学生摆脱这种错误观念，首先，要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系作的重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力，运动状态不变”的概念。
2．通过探究实验来比较、分析、推理、综合是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在阻力对物体运动的影响的实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。
3．对于惯性的知识，学生在生活中已经有所了解，但惯性这个概念比较抽象，同学们理解不深。通过在课堂上演示实验和描述生活现象，化抽象为具体，由静到动，由易到难，使学生更易理解所学知识，充分调动学生学习的积极性，整个课堂十分轻松活跃。
实验次数
粗糙程度
阻力大小
运动的距离
1
粗糙
最大
最短
2
比较粗糙
较大
较长
3
平滑
较小
最长
推理想象
光滑表面
阻力为零
无限长
惯性
惯性定律
区别
固有性质
运动规律
物体处于任何运动状态时都存在
没有外力迫使物体改变运动状态时成立
联系
惯性定律是物体不受外力作用时，物体惯性的直接表现