第十一章 运动和力第五节 牛顿第一定律广州市白云区江高镇第二初级中学刘远峰教材分析：惯性和牛顿第一定律(惯性定律)是本节的主要内容，本节课从学生日常见到的现象引入，将亚里士多德和伽利略关于力和运动的关系的观点列出后，引导学生亲自动手，用实验进行难和合理的推理，来分辨出两人理论的正确与否，使他们建立实验的观念并得出牛顿第一定律。惯性是一切物体都具有的，学生早已对惯性有一些认识的，但是学生对惯性的认识可能是有缺陷的。例如，有的学生认为，运动的物体有惯性，不运动的物体就没有惯性；有的学生认为，运动速度大的物体惯性大等等错误的认识。因此，在教学中要尽量结合学生的实际，提高学生对惯性的认识。教学目标：1、知识与技能(1) 知道牛顿第一定律内容；(2) 知道惯性的概念。2、过程与方法(1) 通过活动体验任何物体都具有惯性；(2) 探究阻力对物体运动的影响。3、情感态度与价值观通过活动和阅读感受科学就在身边。教学重点与难点：牛顿第一定律课型：演示、讲解课教学设计：引入新课在上一节我们说过力是物体对物体的作用，而且，一个物体对别的物体施力时，也同时受到后者对它的作用力。我们下面来做一个实验：演示实验将一个木块放在水平桌面上，用手推动木块移动一段距离。问题1、施力物体和受力物体是那些？(手、木块)2、木块在力的作用下的运动结果？(木块在手对它施力的作用下向前运动；如果这个力被撤消，物体就会停止运动)推理一：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用。如果这个力被撤销，物体就会停止运动。亚里士多德得出的推理。反问这个结论是否正确？我们再用一些实验来求正一下。演示实验拿出第三节课外作业“摆”，轻推一下，摆在自己摆动。问题1、施力物体和受力物体是那些？(手、铁块)2、木块在力的作用下的运动结果？(铁块在手对它施力的作用下摆动；如果这个力被撤消，铁块仍在自由的摆动)推理二：物体的运动并不需要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受到了摩擦阻力。伽利略得出的推理。举例1、关闭发动机的列车不会马上停下来；由于受到摩擦阻力，在运动很长一段路程后才停下来。2、打出去的球不会马上停下来；由于受到摩擦阻力，在运动一段路程后才停下来。由此，我们可以知道，伽利略的推理是正确的。我们再通过实验来验证一下。毛巾木板棉布图11.5-3 研究阻力对物体运动的影响演示实验 阻力对物体运动的影响照图11.5-3那样，给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体(如毛巾、棉布、木板等)，让小车在同一高度静止开始滑下。观察小车在不同表面运动的距离。表面状况阻力的大小小车运动的距离S/m毛巾大棉布中木板小 讲解 我们这个实验是探究阻力对物体运动的影响。我们采用了控制变量法，也就是保持物体(小车)开始时运动状态相同，观察不同的阻力对小车运动的影响。实验中让同一小车从同样斜面的同一高度滑下是为了保证小车开始时运动状态相同。分别在木板上铺上毛巾、棉布、木板是为了使小车受到的阻力不同。实验中需测量小车在木板上前进的距离S。结论：平面越光滑，小车运动的距离越 长 ，这说明小车受到的阻力越小 ，速度减小得越 慢 。推理：如果物体不受力，它将 永远运动下去 。伽利略通过类似实验进行了分析，进一步推理得出：如果表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，速度不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。后来，英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出了一条重要的物理规律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。这就是著名的牛顿第一定律(Newton first law of motion)。牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的。我们周围的物体，都要受到这个力或那个力的作用，因此不可能用实验来直接验证这一定律。但是，从定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律已成为大家公认的力学基本定律之一。朗诵 牛顿第一定律举例 1、桌面上有一粉笔盒，处于静止状态，假设它受到的力突然全部消失了，粉笔盒将会如何？(将保持静止状态)2、我将一个小球状在水平面上推出，它在滚动，假设在滚动过程中，它受到的力突然全部消失了，小球将会如何？(匀速直线运动)这些结果如何得出的？(物体的运动不需要力来维持，牛顿第一定律)牛顿第一定律告诉我们物体具有保持运动状态不变的特性，这种现象叫做惯性。演示实验 将木块放在棉布上面，迅速抽出棉布，情况会怎样？上面的木块原来静止，由于具有惯性，它们仍然保持原来的静止状态，所以没有随下面的棉布一起飞出去，而是在重力作用下停留在原处。所以，静止的物体具有惯性。问题 大家都知道地理自西向东自转，那么站在地理上的人向上跳起会落在哪里？在起跳前，人和地球以相同的速度自转，起跳后速度也和原来相同，人和地球一样运动了相同的距离，所以落在原处。所以说运动的物体也具有惯性。因为每一个物体在不受外力的情况下，都具有保持运动状态不变的特性，就是说有惯性。(运动状态包括静止和运动)举例 乘客在乘坐汽车时，哪些现象与惯性有关？(1) 汽车起动时，乘客向后倾倒。(乘客身体的上部会保持原来的运动状态，而脚已随着车向前运动)(2) 汽车刹车时，乘客向前倾倒。(乘客身体的上部会保持原来的运动状态，而脚已随着车停止运动)(3) 汽车向右转弯时，乘客向左倾倒。(乘客身体的上部会保持原来的运动状态，而脚已随着车向右转弯)vv图：汽车起动、刹车惯性情况示意图(4) 汽车向左转弯时，乘客向右倾倒。(乘客身体的上部会保持原来的运动状态，而脚已随着车向左转弯)演示实验 小球惯性实验簧片把小球与支座之间的塑料片打出时，小球不会随塑料片飞出，而是落在支座上。(小球保持静止的运动状态)总结：运动的物体具有惯性；静止的物体也具有惯性。一切物体都具有惯性。所以我们也把牛顿第一定律叫做惯性定律。问题 惯性在生活中随处可见，那么它对我们的生活有利还是有弊呢？1、踢球、骑自行车时，我们要利用惯性。举例 利用惯性使锤头套紧。锤柄和锤头一起向下运动时，就有了向下的惯性，当锤柄撞击地面停止时，锤头由于惯性向下，使之套紧。2、但在交通事故中，也很多是由于惯性而造成的。驾驶员和前排乘客必须使用安全带；安装安全气囊；保持车距。课堂小结牛顿第一定律：朗诵惯性的定义练习 五星级创新训练第38-39页作业 五星级创新训练第39-40页板书设计：五、牛顿第一定律1、牛顿第一定律(惯性定律)(1) 内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。(2) 意义：力学基础定律之一。2、惯性(1) 定义：物体保持运动状态不变的特性。(2) 一切物体都有惯性。