课题： 第2章 第7节 牛顿第一定律杭州勇进中学 董建勇教学目标1了解牛顿第一定律2了解惯性，并能用惯性知识解释有关现象教学重点1用实验加推测的方法得出牛顿第一定律2应用惯性知识解释有关现象教学方法交互式科学探究，通过师生讨论、实验探究、实验演示了解牛顿第一定律和惯性知识。教学思路解释定律，了解惯性知识揭示原有理论的错误建立新的理论引入原有的错误理论教学过程一、引入原有的错误理论：力是维持物体运动的原因提问：在前面我们先后学习了有关运动和力的知识，那么运动和力两者有没有关系呢？如果有，又有怎样的关系呢？我们知道，原来静止的物体若不受力的作用，会一直保持静止。比如讲台上的粉笔盒，你不动它，它将一直静止。那么，原来运动的物体若不受力的作用，还能否继续运动呢？讲述：古希腊伟大的哲学家和科学家亚里士多德认为：物体要运动一定要有力对其作用，原来运动的物体若不受力的作用就会静止下来。运动要靠力来维持。比如推桌子，桌子放在地面上，推它，就会动起来，不推它，就会停下来。讲述：在当时，亚里士多德是科学界的权威，而且他的观点表面上看起来很合理，所以很长一段时间里，人们都相信力是维持物体运动的原因而没有提出怀疑。但事实是否真的如此呢？下面我们来做一做这样一个实验。二、建立新的理论：牛顿第一定律，力是改变物体运动状态的原因演示实验：小球在不同材料的水平面上滚动实验1：水平桌面上铺好毛巾，小球从斜面的某一高度滚下，小球在水平桌面上滚动一段距离后停下。记下小球停下的位置。提问：小球为什么会停下？学生回答：因为毛巾粗糙，小球受到阻力。实验2：水平桌面上改铺粗布（粗糙程度比毛巾小），控制小球从斜面的同一高度滚下，小球在水平桌面上滚动一段距离后停下。记下小球停下的位置。提问：为什么要控制小球从斜面的同一高度滚下？学生回答：为了使小球每次滚到水平桌面上有相同的起始速度。提问：两次小球在水平桌面上滚动的距离是否相同？为什么？学生观察并讨论回答：不相同，小球在铺有粗布的一次滚动的距离要大些。因为粗布比毛巾稍光滑些，小球受到阻力较小。提问：如果改铺粗糙程度更小的细布，情况又会怎样呢？学生猜想：小球会滚得更远一些。实验3：水平桌面上改铺细布，控制小球从斜面的同一高度滚下，小球在水平桌面上滚动一段距离后停下。记下小球停下的位置。发现小球的滚动距离更远，与学生猜想相符。提问：从前面三个实验能得出什么结论呢？学生回答，教师归纳：小球在水平桌面上滚动时，受到阻力越小，速度减小得越慢，滚动时间越长，通过的距离越远。提问：根据前面的结论，如果小球在水平桌面上滚动时，不受到阻力，情况又会怎样呢？学生回答：小球将不会停下，永远运动下去！教师总结：300多年前，伽利略，意大利伟大的物理学家和天文学家，就做了类似我们所做的实验，并在实验的基础上推测得出：若物体在运动中不受力的作用，它的速度大小将保持不变。笛卡儿，著名的数学家，也是物理学家，对伽利略的结论作了补充：若物体在运动中不受力的作用，它的速度大小将保持不变，并沿原来的方向做匀速运动。最后牛顿在前人的基础上作了完整的总结：一切物体在不受外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是著名的牛顿第一定律。三、应用新的理论解释现象，揭示原有理论的错误对比两个理论并提问：牛顿第一定律告诉我们：一切物体在不受外力的情况下，将保持原来的运动状态，原来静止的，将保持静止；原来运动的，将保持以原来的速度做匀速直线运动而不会停下。而我们一开始提到的亚里士多德却认为：物体要运动一定要有力对其作用，原来运动的物体若不受力的作用就会静止下来。运动要靠力来维持。当然现在我们知道亚里士多德错了，但他究竟错在哪里呢？桌子放在地面上，推它，就会动起来，不推它，就会停下来。这又如何解释呢？学生讨论后回答：桌子放在地面上，推它，就会动起来，这是因为桌子受到力的作用，破坏了原来的静止状态；不推它，就会停下来，这是因为撤去推力后，桌子还受摩擦力。桌子停下来，不是因为不受力，相反，正是因为受了力。亚里士多德的错误是因为未能对桌子的受力情况作出正确的分析。四、惯性提问：一切物体在不受外力作用时，为什么总保持匀速直线运动状态或静止状态呢？因为一切物体都具有一种性质，即保持原有运动状态的性质。我们把这种性质叫做物体的惯性。正因为物体具有惯性，物体在不受外力作用时，会保持匀速直线运动状态或静止状态。所以，牛顿第一定律也叫惯性定律。讲述：惯性是一切物体所具有的固有属性，无论物体是固态，还是液态或气态，无论物体是处于静止状态还是运动状态，无论物体是受力还是不受力，都具有惯性。实验演示并解释现象：1运动木块具有惯性现象：木块放置于小车内，随小车一起运动。小车突然停下，木块向前倾倒。解释：小车突然停下，但木块具有惯性，继续保持向前运动，故向前倾倒。思考：汽车刹车时，站在车内的人会向前倾倒，这是什么原因？请解释这个现象。2运动的水具有惯性3静止木块具有惯性4静止小球具有惯性5气体具有惯性