物理八年级下册牛顿第一定律教学设计

这是一份物理八年级下册牛顿第一定律教学设计，共6页。教案主要包含了素养目标，知识要求，教学重难点等内容，欢迎下载使用。
【知识要求】
1.通过实验和科学推理，认识牛顿第一定律。
2.能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。
【教学重难点】
1.探究阻力对物体运动的影响。
2.对牛顿第一定律文字叙述的理解。
3.认识、解释生活中的惯性现象。
教学准备
斜面、长木板、小车、毛巾、棉布等
教学过程
导入新课
玩滑板车时，人不蹬地，车最终会停下来，说明物体运动需要力来维持。滑板车滑行时，人没有蹬地，车还继续前进，说明物体运动不需要力来维持。联系日常生活中的体验，你认为运动和力之间有什么关系？
新课讲解
一、阻力对物体运动的影响
自古以来，就有很多人认为：物体的运动需要力来维持。
伽利略认为：物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以停下来，是因为受到了阻力的作用。
实验1：实验探究“阻力对物体运动的影响”。
1.让学生阅读课本“阻力对物体运动的影响”的相关内容，完成实验。
2.如下图，在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体，让小车自斜面顶端从静止开始滑下。观察小车从同一高度滑下后，在不同表面运动的距离，记下每次小车停下时的位置。
实验记录如下表所示：
提出问题让学生讨论：
（1）三次实验，小车最终都静止，为什么？
（2）三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？
（3）小车运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？
（4）若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？
（5）根据上面的实验及推理，还可以推理出什么结论？
小组同学根据以上实验并结合观察到的现象，归纳总结出实验结论：
平面越光滑，小车运动的距离越远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。如果受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，而是以恒定不变的速度永远运动下去，即做匀速直线运动。
3.实验时应注意的几个问题
（1）实验的设计思路：让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在不同表面上滑行的距离，从而得出阻力对物体运动的影响。
（2）在每次实验中，都是让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了保证小车从同一高度滑下，使小车在水平面上的初速度相等。
（3）在实验中，应用了控制变量法、理想实验法（科学推理法）等科学研究方法。
4.物理研究方法的认识
本实验中应用了“科学推理法”和“控制变量法”。所谓的“科学推理法”，就是在实验的基础上，经过科学推理，得出实验结论的方法。实际上，完全没有阻力是做不到的。这里设想完全没有阻力是一种理想化的推理方法。物理学中把这种推理方法叫作“理想实验法”，是科学推理的一种重要方法。
例题讲解：
【例1】在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，在水平桌面上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、木板、玻璃，让小车自斜面顶端从静止开始滑下，小车从同一高度滑下后，在不同物体表面上运动的距离如下图所示。
（1）实验时小车每次都从斜面顶端滑下，是为了让小车在这些物体表面开始运动时的 相同。
（2）由图可知，小车在玻璃上运动的距离最 ，这说明小车受到的阻力 ，速度减小得越慢。
（3）根据这个实验推理：若水平物体表面绝对光滑（小车不受任何阻力作用），那么小车将一直保持 。
【解析】（1）在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，要保持物体在粗糙程度不同的水平桌面上起点处的速度相同，方法是让小车每次都从斜面顶端由静止滑下，即保证小车从斜面的同一高度滑下。（2）小车在水平面上滑行时，平面越光滑，小车运动的距离就越远，也就是说，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。从实验中观察到，物体表面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远。（3）根据实验现象可进一步推理，若水平物体表面绝对光滑，小车不受任何阻力作用，则小车运动的速度将不再减小，即小车将一直保持匀速直线运动状态。
【答案】（1）速度 （2）远 越小 （3）匀速直线运动状态
二、牛顿第一定律
教师引导学生阅读课本“牛顿第一定律”的相关内容，小组讨论并归纳总结：
牛顿第一定律内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
1.牛顿第一定律是牛顿在总结伽利略、笛卡尔等人研究成果的基础上，经过归纳、总结得出的。
2.牛顿第一定律不是实验定律，不可能用实验来直接验证。
3.牛顿第一定律表明，力不是维持物体运动的原因。一切物体如果不受外力，都能保持匀速直线运动状态或静止状态不变，这彻底否定了亚里士多德流传了两千多年的错误观点。
4.把握以下几点，正确理解牛顿第一定律。
（1）定律中的“或”指两种状态必居其一，不能同时存在，也就是说物体在没有受到力的作用时，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。
（2）由牛顿第一定律可知：一切物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质，说明物体的运动不需要力来维持，原来运动的物体，不受任何力的作用时，将保持匀速直线运动状态。因此，我们应当切记“力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因”。
（3）牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理而概括出来的。但是，由该定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验。
例题讲解：
【例2】详见PPT，引导学生回答……
三、惯性
教师引导学生阅读课本相关内容，并讲解：
1.惯性：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
2.牛顿第一定律也叫惯性定律。
3.惯性是一切物体固有的属性。一切物体，无论是固体、液体或气体，无论物体是运动还是静止，都具有惯性。
4.惯性的大小只与物体的质量有关，与物体是否运动、是否受力以及怎样运动无关。
例题讲解：
【例3】详见PPT，引导学生回答……
四、惯性现象的解释
实验2：见课本相关图示“小球的惯性”，学生观察并讨论。
学生回答：簧片撞击金属片前，金属片和小球都处于静止状态；簧片撞击金属片时，金属片由于受力，运动状态发生改变，飞了出去；而小球由于惯性，仍保持原来的静止状态，所以，并没有随金属片一道飞出。
小组讨论并总结解答有关惯性现象问题的一般步骤：（1）明确研究对象，即确定所研究的是哪个物体或物体的哪个部分；（2）弄清研究对象原来的状态，即所处的状态是运动的还是静止的；（3）分析研究对象是否突然受到其他外力及运动状态是否改变；（4）确定研究对象由于惯性导致的结果。
教师引导学生解释利用惯性和防止惯性的事例：
（1）撞击可以使锤头、斧头紧套在把上。
（2）使劲甩手可把手上的水甩掉。
（3）拍打衣服可除去灰尘。
（4）走路时绊石头、踩西瓜皮，通常会摔倒（突然被石块绊了一下，脚停止前进，身子仍会向前行，因此会摔倒，这都是由于人具有惯性而产生的现象）。
（5）大货车从坡顶下坡时，速度会越来越大，当货车遇到紧急情况刹车时，由于强大的惯性，速度仍会很大，且会驶出很长一段距离才能停下，这样造成的车祸是很惨重的。
例题讲解：
【例4】详见PPT，引导学生回答……
板书设计
第1节 牛顿第一定律
1.阻力对物体运动的影响
2.牛顿第一定律和惯性牛顿第一定律物体的惯性惯性的利用与防止利用防止
教学反思
一个运动需要力来维持，另一个运动不需要力来维持（有力反而改变了运动状态），先从两个看似矛盾的事例引出学生的思考，从而引出本节课的内容。通过实验来比较、分析、综合、推理是本节课的核心，也是本节课的难点之一。对于惯性的认识，学生在生活中已经有所了解，但惯性这个概念比较抽象，所以理解不深。因此，在教学中紧扣物理学科的特点，突出实验教学，让学生充分动手、动口、动脑，激发他们的学习兴趣，培养他们观察、分析、归纳的能力，增强实践动手的能力。特别是对惯性现象的解释，将比较复杂的解释归纳成一般解答过程，使问题更为简单化。
实验次序
表面材料
阻力大小
滑行距离
1
毛巾
最大
2
棉布
较大
3
木板
较小
推理
光滑表面
阻力为零