8.1 牛顿第一定律 惯性 作业设计-2024-2025学年物理教科版八年级下册

第8.1节 牛顿第一定律 惯性 （2课时） 设计教师 陈宇 一、课标要求 1.通过实验探究，理解物体的惯性，能表述牛顿第一定律 2.能运用惯性解释生活中的相关现象 3.发展科学思维和科学探究能力 二、教学目标 【物理观念】认识牛顿第一定律与惯性。能运用牛顿第一定律和惯性相关知识解释生活现象，解决实际问题。 【科学思维】了解伽利略在探究运动与力关系及与物体惯性有关问题时采用的思想实验，能分析简单问题，得到实验结论，体会科学推理在科学研究中的作用。 【科学探究】在探究阻力对运动的影响的实验中，能制订初步的实验方案，选取恰当的实验方法。能正确使用刻度尺测量小车在水平轨道上前进的距离，能通过对测得数据的比较与分析，发现数据的特点，进行初步判断。能依据实验结果，进行讨论交流，表述阻力对运动的影响的实验过程，得出实验结论。 【科学态度与责任】通过了解伽利略等对运动与力关系的研究历程，能正确认识科学发展的曲折性和累积性，形成不迷信权威、敢于质疑、实事求是的科学态度，树立科学本质观。 三、重点难点 本节的重点是能用物体的惯性解释自然界和生活中的有关物理现象。 本节的难点是通过实验和科学推理认识牛顿第一定律。 四、知识点 牛顿第一定律‌、惯性。 五、知识点与作业题目对应表 知识点 目标要求 习题 类型 题目 数量 难易程度 （易、适中、难） 牛顿第一定律 掌握牛顿第一定律的内容 选择题、填空题 5 易、适中 惯性概念 知道什么是惯性；会解释惯性现象 选择题、填空题 8 易、适中 惯性知识的应用 利用惯性知识分析实验现象 实验题 2 适中、难 阻力对物体运动影响 研究阻力对物体运动的影响 实验题 2 适中 第一课时 巩固性作业 1.意大利物理学家 用理想实验有力地反驳了“物体的运动需要力来维持”的观点。牛顿在此基础上概括出：一切物体总保持 状态或 状态，直到有力迫使它改变这种状态，这就是著名的牛顿第一定律。 2．学习了牛顿第一定律之后，同学们展开了讨论，以下观点正确的是（　　） A．物体的运动需要力来维持 B．此定律是在实验和大量事实基础上推理得出的 C．物体受到力的作用，它的运动状态一定改变 D．物体不受力时不会一直运动，会慢慢停下来 3.关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（　　） A．物体只要运动，就一定受到力的作用 B．运动的物体若去掉所有力的作用，物体一定会慢慢停下 C．物体运动状态改变时，一定受到了力的作用 D．牛顿第一定律是由实验直接得出的 拓展性作业 4.某实验小组用如图所示的装置进行探究牛顿第一定律。下列有关论述中不正确的是（　　）    A．实验开始时，要用力轻推小车，使小车向下运动 B．让小车从斜面同一高度运动，到达不同水平面时速度相同 C．牛顿第一定律是在实验的基础上，通过科学的推理得到的 D．小车在毛巾面上运动时，受到重力、竖直向上的支持力和向左的摩擦力 5.在2022年3月，中国空间站进行的第二次空中课堂上。为了验证牛顿第一定律，宇航员王亚平拿着冰墩墩向叶光富扔过去。由于物体在太空中处于失重状态，不考虑舱中的空气阻力，王亚平抛出冰墩墩后，冰墩墩将（　　） A．沿抛物线快速下落 B．竖直下落 C．沿原方向加速运动 D．沿原方向匀速运动 探究性作业 6.牛顿第一定律是在大量实验的基础上，经过科学推理得出的，因此，牛顿第一定律 （选填“能”或“不能”）直接用实验证明。小津进一步思考如图所示实验，小球在做单摆运动，当小球到达A点时，若一切外力全部消失，小球将处于 （选填“静止”或“匀速直线运动”）状态。 7.用图示装置探究阻力对物体运动的影响时，应选 （选填“同一”或“不同”）滑块；小军进行了如下实验：①让滑块从斜面上A处由静止开始滑下，记下滑块停在棉布上的位置；②移开棉布，让滑块从B处由静止开始滑下，记下滑块停在木板上的位置，则滑块两次滑行时的惯性大小 ，小军实验中错误的操作是 ． 跨学科实践作业 8.观看中国空间站“天宫课堂”中航天员演示的抛物实验视频片段（如冰墩墩抛出后的运动轨迹）． 结合牛顿第一定律，解释以下现象： 为什么被抛出的物体能沿近似匀速直线运动？ 实验中物体未受推力后仍持续运动，与地球上类似实验现象有何差异？ 第二课时 巩固性作业 1.物体有保持原有的 状态或 状态的性质。我们把物体的这种性质叫作 。事实上，这也是牛顿第一定律所描述的内容，因此牛顿第一定律也称惯性定律。 2．小宇同学坐在沿直线向前行驶的一辆汽车中，以驾驶员为参照物，看到路边的树向 运动；汽车左转弯时，由于惯性，小宇同学相对于汽车将向 倾倒。 3.下列生活现象中，利用惯性的是 ，防止惯性带来危害的是 （选填序号）。 ①雨雪天气路滑要小心慢行②拍打衣服去除灰尘③车辆行驶需限速限载④行车系好安全带⑤锤头松了，用锤柄在地面上撞几下 拓展性作业 4.沿斜面滑下的小车，在水平面上由于惯性，小车还能继续向前运动；在滑行的过程中，小车会慢慢停下来，是由于 力的作用．抛出去的铅球在空中飞行时，铅球最终会落到地面上，是由于 力的作用． 5.2022年2月5日，北京冬奥会短道速滑混合团体接力中国队摘得金牌，比赛中运动员过弯道的情景如图所示，以看台为参照物，运动员是 的（选填“运动”或“静止”），运动员的运动状态 （选填“改变”或“不变”），与通过直道时相比，同一个运动员在过弯道时具有的惯性 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 6.人们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害。下列属于防止惯性是（　　） A．拍打衣服，把灰尘拍去 B．将足球射入球门 C．跳远时快速助跑 D. 公路上汽车限速行驶 7.2024年亚洲羽毛球锦标赛于4月9日至14日在浙江省宁波市宁波奥体中心开赛。关于运动的羽毛球，下列分析正确的是（　　） A．羽毛球在下落过程中，速度变快，惯性变大 B．羽毛球容易被扣杀是因为它的质量小，惯性小 C．羽毛球被击出后能在空中向前运动，是因为惯性大于阻力 D．击出的羽毛球能在空中继续飞行，是由于羽毛球受到惯性 探究性作业 8.伽利略曾经观测到钟摆来回摆动的高度是相同的，如图甲。于是，他设想这样一个实验：在左边一个固定的斜坡上滚下一个球，球又滚上右边不同坡度的斜坡，如果球没有受到阻力的作用，他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样，好像这个球“记住”了起始高度。他推断，如果右边的斜坡变成水平面，球将会一直匀速滚动下去，如图乙； （1）如图丙所示，是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同倾角的斜坡上小球的位置。他认为当斜坡倾角变小时，小球在右边斜坡上的速度减小得越来越慢，于是他推测：当斜坡变成水平面时，球的速度就不再变小，球将做 运动； （2）伽利略认为，小球这种运动是小球的“自然运动”状态，“自然运动”是指小球保持原来的运动状态的性质。在我们今天看来，小球的这种性质被称为 ； 9.如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。 (1)实验时，将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车滑行的距离；去掉棉布，再次让小车从 滑下，观察小车滑行的距离。 (2)由实验可以看出，运动的小车所受的阻力越小，向前滑行的距离 ；推理可知：如果小车运动时不受阻力，它将 。 (3)在本实验中，“小车在水平面上运动的距离”反映的是______。 A．小车在水平面上所受阻力大小 B．阻力对小车运动的影响 C．A、B选项均正确 (4)在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，那么：牛顿第一定律 （选填“能”或“不能”）直接由实验得出。 跨学科实践作业 10.结合体育项目（如冰壶、球类、体操等各类运动），分析惯性在比赛中的应用，并提出改进策略。 六、作业设计意图 第一课时作业是在学生学习了‌牛顿第一定律和惯性定义的基础上设计的。采用‌分层设计‌理念，包含‌巩固性、拓展性、探究性及跨学科实践‌四类题目，兼顾基础巩固、能力提升、科学思维培养与实践应用，符合初中物理课程标准要求。通过多元题型和真实情境，帮助学生构建科学概念，发展核心素养。1至4小题在夯实基础概念，确保学生准确理解牛顿第一定律内容、定义及基本现象解释。1至2题直接考查定律表述和定义，强化记忆。3至4题通过常见错误选项（如“物体的运动需要力来维持”“牛顿第一定律的实验直接性”），辨析易错点，深化概念理解。题5结合天宫空间站的实例（如苹果直线运动），分析惯性现象与牛顿第一定律的适用性，培养抽象建模能力（理想化“不受力”状态）。题6通过太空失重场景，区分太空与地球环境中的受力运动差异，引导学生将牛顿第一定律迁移到航天、交通等领域，增强物理与生活的联系。题7通过单摆实验的推理，强化“牛顿第一定律无法直接实验验证”的认知，体会理想实验法的科学价值；题8通过实验操作纠错（控制变量法的应用），培养实验设计与误差分析能力。题9分析杂技演员的平衡原理，将惯性概念与艺术表演结合，体现物理学的文化价值，激发学生探索科学原理的兴趣。 · 第二课时是在学生学习了惯性现象和惯性实验基础上设计的。题1-2通过惯性现象的描述（如汽车转弯时乘客倾倒），巩固惯性概念的应用，强化“惯性是物体保持原有运动状态”的认知。题3区分“利用惯性”与“防范惯性危害”（如拍打灰尘与限速），引导学生辩证看待惯性，树立安全责任意识。题5结合冬奥会短道速滑实例，分析运动状态变化与惯性不变的关系（如转弯时速度方向改变但惯性不变），培养动态情境中的逻辑推理能力。题6强化“惯性是物体固有属性”的认知，明确惯性大小仅由质量决定，与速度无关（避免“速度越大惯性越大”的误区），深化对牛顿第一定律的理解。题7羽毛球惯性分析（质量与惯性的关系），将物理原理迁移到体育竞技中，理解“惯性大小仅由质量决定”的规律。题8伽利略理想实验的再现，通过小球“自然运动”的推理，引导学生理解“理想实验法”对科学定律建立的贡献，体会科学家的创新思维。题9通过“阻力对运动影响”实验的改进（如控制同一滑块），强化控制变量法的应用；分析“小车滑行距离”与阻力关系，培养数据归纳与科学推理能力。题10分析冰壶比赛中惯性应用（如擦冰改变滑行距离），提出策略（调整质量或初速度），培养用物理知识解决实际问题的能力，增强社会责任感。 七、评价标准 新课程标准指出：要构建新的评价体系才能全面反映学生认知水平，促进评价主体地多元化，将教师评价、自我评价、学生之间的相互评价相结合，加强学生自我评价和学生之间的相互评价。所以本次作业我主要采取自评、学生互评、师评三种形式组合的方式。 1. 自评与参考答案 第一课时 题号 答案 做错原因 教师评价 1 伽利略;静止状态;匀速直线运动状态 2 B 3 C 4 A 5 D 6 不能 静止 7 同一 相同 没有把滑块放在同一位置，不能控制到达水平面时的速度相同 8 正确应用牛顿第一定律解释现象 第二课时 题号 答案 做错原因 教师评价 1 静止 匀速直线运动 惯性 2 后 右 3 ②⑤ ①③④ 4 摩擦；重 5 运动 改变 不变 6 D 7 B 8 匀速直线 惯性 9 (1)斜面同一位置（斜面同一高度）；(2)越远， 做匀速直线运动；(3)C ；(4)不能 学生根据作业完成情况，对照评价量表（如“完全掌握”“部分掌握”“需巩固”三级指标），从‌知识准确性‌（如惯性概念表述是否科学）、‌思维逻辑性‌（如现象解释是否因果清晰）、‌实践应用性‌（如能否用惯性原理解释冰壶运动）三个维度进行自我反思。例如，完成跨学科实践题（如分析杂技“飞车走壁”）后，学生可填写：“我能用惯性原理解释离心现象，但未联系摩擦力的影响，需补充力学综合分析。”通过自评，学生能‌主动诊断学习盲区‌，培养元认知能力，实现“从解题到反思”的认知升级。 2.学生互评 以小组为单位，学生围绕‌开放性作业‌（如“设计惯性安全装置”）或‌实验探究题‌（如斜面小车实验改进方案）进行互评，重点关注‌科学探究的合理性‌（如变量控制是否严谨）与‌创新性‌（如解决方案是否结合生活实际）。例如，在评价冰壶惯性分析时，组员可提出：“你的策略提到‘增大冰壶质量’，但未说明质量与惯性大小的关系，建议补充牛顿第一定律的依据。”互评通过‌观点碰撞与协作修正‌，促进学生批判性思维发展，同时深化对物理规律的理解。 3.师评 通过学生作业的批改和学生的自我评价获得信息，了解学生对本节课知识的掌握程度和存在的问题，帮助教师进行总结与反思，调整和改进教学内容与方法。 学科网（北京）股份有限公司 $$