8.1 牛顿第一定律 惯性 导学案 -2024-2025学年八年级下册物理教科版

第八章 运动和力 8.1 牛顿第一定律 惯性 导学目标 1. 理解牛顿第一定律的内容和意义，知道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，通过进一步的推理概括得出的。 2. 知道什么是惯性，认识一切物体都有惯性，会用惯性知识解释生活中的惯性现象。 3. 通过实验探究阻力对物体运动的影响，培养观察、分析、归纳总结和逻辑推理的能力。 4. 体会科学探究的过程和方法，感受科学就在身边，激发学习物理的兴趣。 重点 1. 探究阻力对物体运动的影响，理解牛顿第一定律。 2. 认识惯性，能用惯性知识解释相关现象。 难点 1. 对牛顿第一定律中“一切物体在没有受到力的作用时”条件的理解，以及“总保持静止状态或匀速直线运动状态”的理解。 2. 惯性现象的解释，区分惯性与力的概念。 导学方法 实验探究法、讨论法、讲授法 课时 1课时 导学过程 课前导学 1. 阻力对物体运动的影响：在日常生活中，我们会发现，用力推一个在水平地面上的箱子，箱子会运动起来，当我们不再用力推时，箱子就会慢慢停下来。这是因为箱子受到了______的作用。如果没有阻力，物体将会怎样运动呢？让我们带着这个问题开始今天的学习。 2. 亚里士多德与伽利略的观点：古希腊哲学家亚里士多德认为：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。他的观点长期被人们接受，直到后来意大利科学家伽利略通过实验和推理，对这个观点提出了质疑。伽利略认为：物体的运动并不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力。同学们思考一下，你更支持谁的观点呢？ 3. 惯性的初步认识：乘车时，当车突然启动时，我们的身体会向______倾；当车行驶过程中突然向左转弯时，我们的身体会向______倾。这是因为我们的身体具有一种保持原来运动状态不变的性质，这种性质叫做______。你还能在生活中找到哪些类似的现象呢？ 课堂导学 一、阻力对物体运动的影响 1. 实验器材：斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺。 2. 实验步骤 （1）让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的______。 （2）第一次在水平面上铺上毛巾，让小车在毛巾表面滑行，记录小车滑行的距离。 （3）第二次在水平面上铺上棉布，让小车在棉布表面滑行，记录小车滑行的距离。 （4）第三次让小车在木板表面滑行，记录小车滑行的距离。 3. 实验现象：小车在毛巾表面滑行的距离最______，在棉布表面滑行的距离较______，在木板表面滑行的距离最______。 4. 实验分析：小车在不同水平面上滑行的距离不同，是因为小车受到的阻力不同。在毛巾表面，阻力最______，小车滑行的距离最短；在木板表面，阻力最______，小车滑行的距离最长。由此可以推断，平面越光滑，小车受到的阻力越______，小车滑行的距离就越______。如果小车在绝对光滑的水平面上运动，即不受任何阻力作用，小车将______。 5. 实验结论：平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远，速度减小得越慢。如果运动物体不受力，它将以恒定不变的速度永远运动下去。 二、牛顿第一定律 1. 定律内容：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. 对定律的理解 （1）“一切物体”表明该定律对于所有物体都适用，无论是固体、液体还是气体。 （2）“没有受到力的作用”是定律成立的条件，这是一种理想情况，在现实生活中，物体不受力是很难实现的，但我们可以通过实验和推理来理解这个条件。 （3）“总保持静止状态或匀速直线运动状态”，如果物体原来是静止的，在不受力的情况下，它将保持______；如果物体原来是运动的，在不受力的情况下，它将保持原来的速度做______。 3. 牛顿第一定律的意义：牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，即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。它是经典力学的基础，对物理学的发展产生了深远的影响。 三、惯性 1. 惯性的定义：物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。 2. 惯性的普遍性：一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性，与物体的运动状态、是否受力等因素无关。无论是静止的物体还是运动的物体，都有惯性。 3. 惯性大小的影响因素：惯性大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越______；质量越小，惯性越______ 。例如，一辆满载货物的大货车比一辆空载的小汽车惯性大，因为大货车的质量比小汽车大。 4. 惯性现象的解释：解释惯性现象时，一般按照以下步骤进行： （1）确定研究对象原来的运动状态。 （2）找出物体或物体的哪部分在突发过程中受到外力作用，改变了原来的运动状态。 （3）说明物体或物体的哪部分由于惯性仍要保持原来的运动状态，从而出现了什么现象。 （4）例如，当公交车突然启动时，车上的乘客会向后倾。研究对象是乘客，原来乘客和车都处于静止状态，车突然启动，车受到牵引力的作用由静止变为运动，而乘客的脚与车接触，随车一起运动，但乘客的上半身由于惯性仍要保持原来的静止状态，所以乘客会向后倾。 教师引导、学生归纳小结 1. 回顾本节课的重点内容，包括阻力对物体运动的影响实验、牛顿第一定律的内容和理解、惯性的概念和特点等。 2. 强调牛顿第一定律是在实验和推理的基础上得出的，惯性是物体的固有属性，质量是影响惯性大小的唯一因素。 3. 鼓励学生在生活中多观察惯性现象，并用所学知识进行解释，加深对知识的理解。 课堂练习 1. 关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ） A. 牛顿第一定律是通过实验直接得出的结论 B. 物体不受力时，一定保持静止状态 C. 物体在不受力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态 D. 牛顿第一定律表明，力是维持物体运动的原因 2. 下列现象中，不属于惯性现象的是（ ） A. 汽车急刹车时，乘客的身体会向前倾 B. 火车启动时，速度越来越大 C. 从枪口射出的子弹在空中飞行，并击中目标 D. 百米赛跑运动员到达终点后，不能立即停下来 3. 惯性大小与物体的（ ）有关。 A. 速度大小 B. 质量大小 C. 受力大小 D. 运动状态 4. 一辆汽车在平直公路上匀速行驶，下列说法正确的是（ ） A. 汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力 B. 汽车受到的重力和支持力是一对相互作用力 C. 如果汽车受到的力全部消失，汽车将立即停止运动 D. 汽车关闭发动机后会慢慢停下来，是因为汽车不受力了 5. 解释下列惯性现象： （1）跳远运动员起跳前要助跑一段距离。 （2）拍打衣服可以去掉衣服上的灰尘。 课后练习 1. 一个正在运动的物体，如果它受到的外力全部消失，它将（ ） A. 立即停下来 B. 速度越来越慢，最后停下来 C. 做匀速直线运动 D. 速度越来越快 2. 下列关于惯性的说法正确的是（ ） A. 静止的物体没有惯性 B. 运动的物体才有惯性 C. 不受力的物体没有惯性 D. 一切物体都有惯性 3. 用手掷出的铅球在水平方向能继续运动，是因为铅球具有______。铅球最终要落到地面，是因为铅球受到______力的作用。 4. 在行驶的汽车中，突然向左转弯时，坐在车中的乘客将向______（选填“左”或“右”）倾倒，这是因为乘客具有______。 5. 请你设计一个实验，证明物体具有惯性。（写出实验器材、实验步骤和实验现象） 课后反思 1. 在本节课的学习中，你对哪些内容理解得比较好？哪些内容还存在疑问？ 2. 通过实验探究和课堂讨论，你在学习方法和科学思维方面有哪些收获？ 3. 在生活中，你还能发现哪些与牛顿第一定律和惯性有关的现象？请举例说明。 参考答案 课前导学 1. 阻力 2. 后、右、惯性 课堂练习 1. C 2. B 3. B 4. A （1）5. 跳远运动员起跳前助跑，是利用惯性。起跳前运动员处于运动状态，起跳后，由于惯性，运动员要保持原来的运动状态继续向前运动，从而跳得更远。 （2）拍打衣服时，衣服受力由静止变为运动，而灰尘由于惯性仍要保持原来的静止状态，这样灰尘就与衣服分离，从而去掉衣服上的灰尘。 课后练习 1. C 2. D 3. 惯性、重 4. 右、惯性 （1）5. 实验器材：纸条、钢笔帽、水平桌面。 （2）实验步骤：将纸条放在水平桌面上，把钢笔帽立在纸条的一端；快速抽出纸条。 （3）实验现象：纸条被抽出，钢笔帽却留在原处，没有随纸条一起运动，说明钢笔帽具有惯性，要保持原来的静止状态。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$