物理：沪科版八年级 科学探究：牛顿第一定律(教案).doc

《科学探究:牛顿第一定律》 (一)
一、 教学目标 
1、知识与技能
（1）知道牛顿第一定律。
（2）理解惯性是物体本身固有的一种属性；知道惯性的大小与物体的质量有关。
2、过程与方法
（1）通过小组斜面实验、演示伽利略的斜面实验及推理，关注实验、分析、推理、“理想实验”的方法。（2）通过对生活中常见事例和实验的分析，纠正对惯性的一些错误认识，注意透过现象看本质的思维方法
3、情感、态度与价值观
（1）通过了解亚里士多德、伽利略和牛顿等科学前辈对“运动和力的关系”不懈的探究历程，领略伽利略“理想实验”的科学魅力，感悟科学道路的艰辛曲折。
（2）通过对惯性利弊的分析讨论，懂得任何事物都存在两面性。
（3）通过了解安全带、安全气囊和头枕的作用，感悟生命的宝贵，体会尊重交通法规的重要性，从而自觉遵守交通法规。
二、教学重点、难点 
重点：牛顿第一定律的形成过程及内容。该定律是在实验基础上推理而得，内容较难借助例证来验证。
难点：转变学生的经验概念，理解牛顿第一定律和惯性，伽利略理想实验的推理过程。
三、教学用具：
斜面粗糙程度不同的木板滑块、刻度尺
四、指导自学
活动一：引导提问
1、例举与亚里士多德观点一致的生活经验①：对课本施加一个水平方向的拉力，课本运动，撤去拉力后，课本等停了下来；②：陷入雪地里的汽车施加水平的推力，汽车就沿水平方向运动了。撤去推力车就会停下来. ③：静止的足球用脚施加力后会飞出去；④：铁锤敲击钉子，钉子向下运动陷入木板。
2、由上述生活经验你得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　

3、由伽利略的思想实验，你支持哪个观点？你的问题是　　　　　　

活动二：猜想
1、个人猜想　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　
猜想的理由　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　　　　　　　
2、小组猜想　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　
猜想的理由　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　
活动三：设计实验
你的实验内容与步骤是：
1、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
3、　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
活动四：进行实验
1、根据你的实验方案，进行实验
2、实验记录

接触面
滑块受到的摩擦力的大小
（大、较大、小）
滑块运动的距离
很光滑的木板

较光滑的木板

粗糙的木板

活动五：分析论证
1、个人的结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2、小组的结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
3、师生共同的结论：　　　 　
活动六：讨论生活中惯性现象：
1、现象是 ，谁具有惯性，
2、现象是 ，谁具有惯性，
3、现象是 ，谁具有惯性，
总结: 固体、液体、气体 (有、没有)惯性，惯性大小可能与 有关。
活动七：交流惯性的利用与预防惯性造成的危害。
利用惯性的例子
1、
2、
3、
预防惯性造成的危害的例子：
1、
2、
3、
展示交流
一：“关闭了发动机的火车，虽然继续运行，但是最后也将停下来。火车为什么会停下来呢?”

二、 “假如没有摩擦力的作用那火车的运动状态又会有什么变化呢？”

三、伽俐略的理想实验小球从左侧下落，到达右侧的高度是 为什么？
如果右侧的斜面水平放置小球将怎样运动？

四、在你探究实验中，为了使小球到达水平面的速度相同采取的办法是？

五、在你探究实验中，为了认识物体所受摩擦力的大小是通过什么现象来观察？

六、水平面越来越光滑，摩擦力越来越小，滑块越来越远。请同学们推理：在一块绝对光滑没有摩擦力的表面上，小车将 运动。

七、惯性： “静者恒静，动者恒动”，惯性是物体本身固有的一种属性；运动的物体有惯性、静止的物体也有惯性。惯性大小可能与什么因素有关？
五、巩固提高
一、选择题：
1．有一热气球以一定的速度匀速竖直上升到某一高度时，从热气球里掉出一个物体，这个物体离开热气球后将 （ A ）
　　　　A．继续上升一段距离，然后下落； 　　　　B．立即下落；
　　　　C．以原来的速度永远上升； 　　　　D．以上说法都不对．
　　2．正在运动着的物体，若它所受的一切外力都同时消失，那么它将（ D ）
　　　　A．立即停下来； 　　　　B．速度变慢逐渐停止；
　　　　C．速度大小不改变但方向改变； 　　　　D．作匀速直线运动．
　　3．用绳子拉小车在光滑水平面上运动，当绳子突然断裂后，小车的运动速度将（ B ）　　　　A．变小； B．不发生变化；
　　　　 C．变大； D．立即变为零．
　　　5．在一艘作匀速直线运动的轮船上，一小孩脸朝船行驶的方向坐在座位上，竖直向上抛出一个小球，小球落下时　（C　）
　　　　A．落在小孩的前面； B．落在小孩的后面；
　　　　C．落在小孩的手里； D．无法确定．
二、实验探究：
1、古希腊学者亚里士多德曾给出这样一个结论-----物体的运动要靠力来维持。因为这个结论在地球上不能用实验来直接验证，直到一千多年后，才有伽利略等人对他的结论表示怀疑，并用实验来间接说明。这个实验如图12-10，他是让小车从斜面的同一高度滑下，观察、比较小车沿不同的平面运动的情况。（每空2分）

问：（1）实验时让小车从斜面的同一高度滑下，其目的是让小车在粗糙程度不同的表面上开始运动时获得相同的           。（速度）
（2）一般人的思维都局限在直接比较小车在不同表面上运动的距离不同，但科学家们却能发现──物体运动的表面越光滑，相同情况下物体受到的       就小，因此物体运动的距离越长；并由此推想出进一步的结论，运动的物体如果不受外力作用，它将         。著名的牛顿第一定律、也称        定律就是在此基础上总结出来的。这个定律因为是用      的方法得出，所以它     （填“是”或“不是”）用实验直接得出的。（阻力，以一定的速度一直运动下去。惯性，推理，不是）
2、牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，图3 是他画的“大炮”草图——在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事，故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法。（1）研究中牛顿基于的可靠事实是                              。（2）根据以上资料和牛顿的“大炮”草图，推测牛顿当年的重要结论是             。如今，牛顿当年的推测已变成了现实，人们应用他的推论，利用现代科技制成了            。 ．⑴人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面.⑵当抛出物体的速度足够大时，物体将离开地球绕地球旋转，作圆周运动    人造卫星⑶研究真空不能传声实验中，随着抽气的进行,听到真空罩内的声音越来越小，由此推想，若抽成真空，将听不到声音，从而得出真空不能传声.
小张和小李就一个问题争论了很久，小张认为：一个物体在运动，那么它肯定受到力的作用。而小李认为，物体不受力，也可以运动，为了向小张解释这一结论，小李设计了如图7实验：
 （l）为了使小车具有相同的运动状态，小李要使小车到达水平面的初速度相同，小李可以怎么办？（2）为了研究不同大小的力对物体运动状态的影响，小李必须观察运动状态相同的小车在不同力的作用下速度的变化，小李又可以怎样实现目的?（3）实验中，小车在         表面运动的距离最远，由此可以推理，如果小车不受力的作用，它将作            运动。
（1）让同一小车，放在同一斜面的同一高度上放下来。（2）分别在光滑的水平桌面上铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布，这样小车在毛巾、棉布和光滑的木板上收到的摩擦力不同。（3）光滑木板、匀速直线运动。
《科学探究:牛顿第一定律》 (二)
　　教学目的：
　　1. 知道什么是惯性，认识一切物体都有惯性。
　　2. 会用物体的惯性解释惯性现象，培养学生的语言表述能力。
　　3. 通过惯性现象，向学生进行交通安全教育。
　　教具：
　　惯性球、惯性小车和木块。
　　教学重点：
　　知道一切物理在任何情况下都有惯性。
　　教学难点：
　　解释惯性现象。
　　教学过程：
　　一、复习提问：
　　牛顿第一定律的内容是什么?
　　二、惯性：
　　讲述：从牛顿第一定律知道，任何物体都具有保持静止状态或保持匀速直线运动状态的性质，这种性质叫做惯性。也可以说物体保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。
　　我国以前有人用"动者恒动，静者恒静"来表述物体的惯性。这句话可以做如下解释：物体具有保持原有的运动状态不变的性质。物体运动时要保持运动状态不变；物体静止时要保持静止状态不变。恒是永久的意思，即原有的运动状态会永久保持，直到有力的作用才能使它的运动状态改变。
　　这里提出了一切物体都有惯性，物体在任何情况下都有惯性。
　　三、惯性现象：
　　教师：一切物体都有惯性。下面我们做几个表现物体具有惯性的有趣实验。
　　1. 惯性小球实验
　　我们把一个小球放在小木片上，用弹簧片迅速地把小木片弹出去，注意观察发生的现象。
　　(演示)
　　小木片弹出去后，小球落在了原处？
　　大家都知道这是由于小球有惯性。但是如何用简单明了的语言解释这个现象呢?
　　明确：木片被弹出去之前，小球处于静止状态。小球由于有惯性，还应保持原有的静止状态，所以小球落在原处。简言之，物体原来是什么状态，由于有惯性，它要保持什么状态，这是解释惯性现象的关键。
　　2. 墨水瓶的惯性实验：
　　教师示范：拿一个小纸条放在桌边上，在纸条上压一个墨水瓶，将纸条迅速抽出，墨水瓶不倒。
　　学生进行实际实验，从中得到物理的乐趣，获得感性认识，并从感性认识升华到能够进行理性解释的水平。
　　3. 刹车时的惯性现象：
　　教师：我们在小车上立一个木块，使小车和木块一起运动，小车突然停住时会发生什么现象?
　　演示，并请学生解释，教师讲评。
　　教师：刹车前木块和小车一起运动。刹车时，木块底部和小车都停住了，但是由于有惯性，木块上部还要保持向前运动，所以木块向前倾倒。
　　这个实验再现了汽车紧急刹车时乘客向前倒这一普遍现象。
　　4. 汽车起动发生的惯生现象
　　教师：请大家解释汽车起动时乘客为什么向后倾倒?
　　学生回答：教师讲评。
　　四、学生练习：
　　1. 章后习题1。
　　2. 章后习题4。
　　3. 习题3。
　　4. 习题2
　　教师：飞机投掷物体前，被投掷物跟飞机一起运动。投掷物离开飞机后由于惯性仍要向前保持匀速直线运动。可是被投掷物受重力作用，它向前运动的同时还要向下落，物体的实际下落轨道是一抛物线。所以必须提前投掷。
　　5.学生阅读课后的课外教材，教师借机进行安全教育。
　　教师：车速不能太快，十次事故九次快。司机应保证汽车的刹车机件的性能良好，缩短制动距离。下雪或下雨天应减速慢行。
　　我们同学骑自行车也应如此。不骑快车、精神集中、车闸要灵。

沪科版《6.1科学探究：牛顿第一定律(一)》教案
　　教学目的：
　　1．知道牛顿第一定律的内容。
　　2．在学习过程中培养学生的想象力与推理能力。
　　3．在学习中渗透科学方法论的思想。
　　教具：
　　光滑的木板一块，一块棉布和一块毛巾，小车与斜面。
　　教学重点：
　　牛顿第一定律的理解。
　　教学难点：
　　伽利略理想实验的推理过程。
　　教学教程：
　　一．引入：
　　回忆力的效果有哪些，从而引出：
　　力能使静止的物体运动，使运动的物体速度加快、减慢或改变运动方向、停止运动等；如果物体不受力的作用，那又会怎样？
　　二．新课教学：
　　1．演示实验：
　　今天我们用一个实验来进行物体不受力时的运动状态如何的研究，大家在实验中要注意观察：实验发生了怎样的变化？实验的方法有变化吗？实验的结果是怎样的？并要大胆进行推理与创造，根据实验总结出自己的看法。
　　A．教师出示木板，将斜面置于木板一端。
　　B．将毛巾铺在木板上，让小车从斜面顶端自由下滑，观察小车在木板上前进的距离有多远。（教师演示）
　　C．将棉布铺在木板上，让小车从斜面顶端自由下滑，观察小车在木板上前进的距离有多远。（让学生上讲台演示）
　　D．木板上不铺任何东西，让小车从斜面顶端自由下滑，观察小车在木板上前进的距离有多远。（让学生上讲台演示）
　　学生通过观察实验和参与实验，讨论：小车在同样的高度以同样的速度下滑，随着木板表面越来越光滑，小车运行的距离越来越远。假如小车在绝对光滑的平面上运动，即小车不受任何阻力，那它将如何运动？
　　让学生举手回答，教师点拔后得出结论：
　　如果运动物体不受任何阻力，它的速度将保持不变，永远运动下去。
　　2．讲述：
　　三百多年前的伽利略就进行过类似的实验，得出"如果物体受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去"，其后的迪卡儿进一步指出：如果物体不受任何外力作用，不仅速度大小不变，运动方向也不变。后来牛顿概括出一条重要的物理定律--牛顿第一定律：
　　一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
　　3．解释此定律：
　　物体不受力时，原来静止的物体将永远保持静止状态，原来运动的物体将永远保持运动状态，速度不变，方向不变。
　　4．问：我们生活中骑自行车时，你如果不再用力踏车前进，自行车就会自然停下来，这是不是与我们所学的牛顿第一定律互相矛盾呢？
　　学生思考、讨论、明确：
　　自行车由运动静止下来，并不是没有受到任何外力的作用，而是受到了空气阻力、车轮与地面的磨擦力、自行车轴承间的阻力等外力的作用，因此自行车是受到外力作用才静止下来的。
　　三．练习：
　　1．阅读课文内容，理解和巩固牛顿第一定律。
　　2．识记本课知识点。
　　四．思考：
　　一只圆球在光滑的地面滚动时，总是越滚越慢，最终静止下来，这是为什么？这是不是说明了物体在"不受力"的作用时也可能由运动变为静止？
　　五．作业：
　　1．预习下一节课内容。
　　2．完成达标练习上的习题