内容正文:
【学习课题】
牛顿第一定律 导(教)学案
时间: 科目: 物理 主备人: 严宝龙 马爱莉
年级: 八 班级: 学生姓名:
【内容分析】
课标摘录与解读:要求学生通过实验和科学推理,认识牛顿第一定律,能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。本节课重点要求学生掌握牛顿第一定律的推理过程。
教材分析:《牛顿第一定律》是人教版初中物理第八章“运动和力”第一节的教学内容,牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一。它把最基本的匀速直线运动和物体是否受力联系起来,确立了力和运动之间的关系,是前面力的作用效果的延伸,又为后面学习二力平衡的知识打下了基础,起着承前启后的作用,教材把牛顿第一定律放在十分重要的位置,是本章乃至整个初、高中物理课程的基础。
学情分析:学习者是八年级学生。有利的方面是:经过半学期的物理学习,学生具备了一定的实验探究能力,并且在八年上学期学习了第一章机械运动、八年下学期第一章第一节力的作用效果,知道力可以改变物体的运动状态,为本节学习做好了铺垫。不利的方面是:学生受生活经验的影响,“物体的运动需要力来维持”的错误观念不容易转变。在学习中有一些学生误认为“物体在保持匀速直线运动或静止时才有惯性”,不理解一切物体都有惯性,而且惯性大小与质量有关。要解决这问题也不是一蹴而就的,需要通过实例分析慢慢接受。
【学习目标】
1.通过实验,探究阻力对运动的影响。
2.通过经历牛顿第一定律的科学推理过程,认识牛顿第一定律的含义。
【学习重点】
牛顿第一定律的推理过程及理解。
【学习难点】
1.利用牛顿第一定律解释现象、解决问题。
2.理解“探究阻力对物体运动的影响”实验各个步骤的目的,了解实验的本质和方法。
【学习过程】
1、 学习导入
物体的运动是否需要力来维持一直是物理学家们讨论的话题之一,而伽利略在这一话题中扮演了极为重要的角色,今天我们来通过实验来探究物体的运动需不需要力来维持。
2、 学习探究
探究一:探究阻力对物体的影响
1.实验引导
阅读课本教材P17的实验,回答以下问题。
(1) 实验目的是什么?
(2) 实验器材有哪些?
(3) 如何设计实验?
2.过程设问
我们本次实验目的是探究物体的运动是否需要力维持,通过探究阻力是否会影响物体的运动来验证,那么设计实验时就要采用不同阻力。
①实验中如何改变阻力大小?
②实验中通过观察什么现象反映阻力对物体运动的影响?
③怎么让小车不受推力自己运动?怎么保证小车获得的初速度相同?
3.演示实验
【实验记录】
表面状况
阻力的大小
小车运动的距离
小车速度减小的情况
毛巾
棉布
木板
4.实验结论
平面越光滑,受到的阻力 ,小车运动的距离 ,速度减小得 。
5.总结推导
①为什么要让小车从同一斜面的同一高度滑下?小车在不同的水平面上最终停下来的原因是什么?
结论:让小车从同一斜面的同一高度滑下,是为了让小车滑到斜面底端时具有相同的速度。小车最终停下来的原因是受到摩擦阻力的作用。
②实验中采用了哪些研究方法?
结论: 控制变量法、转换法
③设想一下,如果我们有足够光滑(没有任何阻力)的水平面,小车的运动情况如何?
结论:如果物体受到的阻力为零,速度就不会减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去,即匀速直线运动。
④除了运动的物体还有静止的物体。那么,静止的物体在没有受到外力的作用时,会保持什么状态呢?
结论:将保持静止状态。
【总结归纳】
通过伽利略的类似实验我们得出了运动的物体不受力将会做的运动,也知道了静止物体不受力时做的运动,那两者放在一起概括一下,当物体不受外力时应该如何呢?
牛顿就在这基础上推理出了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,也就是著名的牛顿第一定律。
探究二:牛顿第一定律
牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出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。
规律解读:
1.“一切”适用于所有物体。
2.“没有受到力的作用”是定律成立的条件。
3.“总”一直、不变。
4.“或”指物体不受力时,原来静止的总保持静止,原来运动的就总保持原来的速度和方向做匀速直线运动。两种状态必有其一,不同时存在。
5.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,用推理的方法概括出来的。不能用实验直接证明。这种实验推理的研究方法叫理想实验法。
6.牛顿第一定律说明了力和运动的关系: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。
学习测评
1.关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿第一定律可以通过大量的实验直接证明出来
B.物体保持静止或匀速直线运动状态叫做牛顿第一定律
C.力是改变物体运动状态的原因
D.力是维持物体运动的原因
2.踢出的足球在空中飞行时,若受到的外力全部消失,则足球将( )
A.继续做曲线运动 B.竖直向下做加速运动
C.静止不动 D.做匀速直线运动
3.向上抛出一颗石头,石头被竖直上抛至最高点时,如果突然失去一切外力作用,它将( )
A.静止 B.匀速直线运动
C.竖直下落 D.静止或匀速直线运动
4.正在水平面上滚动的小球,如果它受到的外力同时消失,那么它将( )
A.立即停下来 B.慢慢停下来
C.做匀速直线运动 D.改变运动方向
5.如图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置示意图,实验中该同学先后三次将同一木块放在同一斜面上的同一高度,然后分别用不同的力推了一下木块,使其沿斜面向下运动,逐渐减小水平面的粗糙程度,观察木块移动的距离,从而得出力和运动的关系。
(1) 实验中,斜面的作用是:___________________________;
实验探究中阻力的大小是通过____________________________来显示的;
实验探究中,有一个相同的操作步骤是让小车从斜面的同一高度滑下。这一操作的目的是: 。
(2)在实验操作中有一处明显的错误是 。更正错误后进行实验,从实验中观察到,三次水平面上木块受到的阻力逐渐________(填“减小”或“增大)。
(3)在上述实验观察分析的基础上,可以推测:如果阻力减小为零,水平面足够长,木块将_____________________。
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