2020-2021學(xué)年八年級物理下冊-8.1-牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計(jì)新人教版

2020-2021學(xué)年八年級物理下冊8.1牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計(jì)新人教版2020-2021學(xué)年八年級物理下冊8.1牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計(jì)新人教版Page112020-2021學(xué)年八年級物理下冊8.1牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計(jì)新人教版2020-2021學(xué)年八年級物理下冊8.1牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計(jì)新人教版年級：姓名：牛頓第一定律主備人學(xué)科物理時(shí)間課題第八章運(yùn)動和力第1節(jié)牛頓第一定律教學(xué)目標(biāo)知識與技能1．理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義。2．知道慣性的概念，會解釋簡單的慣性現(xiàn)象。過程與方法1．從對牛頓第一定律的探究過程中發(fā)展學(xué)生的觀察能力、分析能力、歸納論證能力和表述信息的能力。2．能通過生活經(jīng)驗(yàn)和大量事實(shí)認(rèn)識一切物體都具有慣性。情感態(tài)度與價(jià)值觀1．通過科學(xué)史的簡介，學(xué)生了解物理規(guī)律認(rèn)識的過程，樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。2．通過慣性現(xiàn)象的認(rèn)識，樹立交通安全意識。3．體會物理與生活的密切聯(lián)系。教學(xué)重點(diǎn)1．實(shí)驗(yàn)探究阻力對物體運(yùn)動的影響。2．理解牛頓第一定律，并能解釋慣性現(xiàn)象。教學(xué)難點(diǎn)1．任何物體在任何運(yùn)動狀態(tài)下都具有慣性。2．影響物體慣性大小因素的理解，慣性現(xiàn)象的解釋。教具準(zhǔn)備斜面、小車、毛巾、棉布、木板、慣性小球、生雞蛋和熟雞蛋各一只、象棋子、鋼尺等。教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究法、轉(zhuǎn)換法、控制變量法、討論法、觀察對比法、推理法教學(xué)過程設(shè)計(jì)導(dǎo)入新課觀察思考：滑板車滑行時(shí)，如果我們不再蹬地，它最終會停下來；冰壺在冰面上滑行一段距離，最終會停下來；人用力推車，車才能動。日常生活中常常會見到這類現(xiàn)象。古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為：如果要使物體持續(xù)運(yùn)動，就必須對它施加力的作用。如果這個(gè)力被撤消，物體就會停止運(yùn)動。物體的運(yùn)動真的需要力來維持嗎？教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程新課學(xué)習(xí)一、阻力對物體運(yùn)動的影響兩千多年以前，古希臘學(xué)者亞里士多德提出“力是維持物體運(yùn)動的原因”的觀點(diǎn)在長達(dá)一千七百年的時(shí)間里，人們一直認(rèn)為是正確的?？茖W(xué)家伽利略卻通過理想實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用邏輯推理，對亞里士多德的觀點(diǎn)提出了質(zhì)疑。伽利略認(rèn)為：物體的運(yùn)動不需要力來維持，運(yùn)動的物體之所以停下來，是因?yàn)槭艿搅俗枇Φ淖饔?。到底誰的觀點(diǎn)是正確的呢？下面我們通過實(shí)驗(yàn)來研究這個(gè)問題——阻力對物體運(yùn)動的影響。演示實(shí)驗(yàn)：探究阻力對物體運(yùn)動的影響。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：在水平木板上鋪上粗糙程度不同材料的物體，讓小車自斜面頂端從靜止開始滑下。觀察小車從同一高度滑下后，在不同材料的平面上滑行，比較小車在不同阻力的情況下，滑行的距離。實(shí)驗(yàn)方法：①控制變量法：為了探究“阻力”對物體運(yùn)動情況的影響，每次實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該控制哪些因素相同？控制“斜面坡度、小車質(zhì)量、小車從斜面上下滑時(shí)的起始高度”均相同為什么讓小車從同一斜面的同一高度滑下？：為了使小車到達(dá)水平面時(shí)初始速度相同。②如何改變小車在水平面上受到的阻力？給水平長木板表面鋪上粗糙程度不同的物體，如：毛巾、棉布等。轉(zhuǎn)化法：阻力的大小轉(zhuǎn)化為粗糙程度不同的材料。③科學(xué)推理法:設(shè)想如果小車運(yùn)動時(shí)不受阻力，它是不是不會停下來。實(shí)驗(yàn)器材：小車、長木板、斜面、棉布、毛巾、玻璃板、刻度尺等；實(shí)驗(yàn)步驟：讓小車分別從斜面同一高度滑下，滑到鋪有毛巾、棉布的水平木板面上、去掉棉布的木板表面上，觀察比較小車前進(jìn)的距離。實(shí)驗(yàn)記錄：實(shí)驗(yàn)次數(shù)表面材料阻力大小滑行距離1毛巾最大最短2棉布較大較長3木板較小長推理光滑表面阻力為零無限長分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①小車在不同材料的平面上最終停下來的原因是什么？因?yàn)槭艿搅俗枇Φ淖饔?。②三次?shí)驗(yàn)，小車運(yùn)動的距離不同，小車運(yùn)動距離的遠(yuǎn)近跟它受到的阻力有什么關(guān)系？阻力越小，小車運(yùn)動的距離越遠(yuǎn)。③通過這三次實(shí)驗(yàn)，請你分析：若使小車運(yùn)動時(shí)受到的阻力進(jìn)一步減小，小車運(yùn)動的距離將變長還是變短？變長。④小車運(yùn)動的越遠(yuǎn)，說明速度變化的快慢如何？小車運(yùn)動的越遠(yuǎn)，說明速度減小的越慢。根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)，你能推理出：⑤.如果表面材料絕對光滑，沒有阻力，小車運(yùn)動的距離將會怎樣呢？無限長。推理：如果表面絕對光滑，小車受到的阻力為零時(shí)，速度將不會減慢，將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：平面越光滑，小車運(yùn)動的距離越遠(yuǎn)，說明小車受到的阻力越小，速度減小得越慢。如果受到的阻力為零，它的速度將不會減慢，將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去，即做勻速運(yùn)動。伽利略早在300多年前就做過類似的實(shí)驗(yàn)，他認(rèn)識到運(yùn)動物體受到的阻力越小，物體的速度就減小得越慢，運(yùn)動時(shí)間就越長.伽利略推理得出，在理想情況下，如果水平面絕對光滑，物體受到的阻力為零,它的速度將不會減小，也就是將以一個(gè)恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。伽利略的觀點(diǎn)：運(yùn)動的物體不受外力的作用，它將速度不變的永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。即作勻速運(yùn)動。笛卡爾對伽利略的觀點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充：運(yùn)動的物體在不受外力的情況下，它將速度不變、方向不變的永遠(yuǎn)運(yùn)動下去?！奔醋鲃蛩僦本€運(yùn)動。最后，英國物理學(xué)家牛頓在前人的基礎(chǔ)上又進(jìn)行補(bǔ)充：物體除了運(yùn)動的以外，還有靜止的，那么，靜止的物體在沒有受到外力作用時(shí)，保持什么狀態(tài)呢？二、牛頓第一定律英國科學(xué)家牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果，概括出一條重要的物理規(guī)律：這就是著名的牛頓第一定律。1.牛頓第一定律(1)內(nèi)容：一切物體在不受外力作用時(shí)，總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。(2)牛頓第一定律的理解：①“一切物體”包括原來運(yùn)動的和原來靜止的物體；②“不受外力作用時(shí)”包括不受一切外力（理想狀態(tài)）、某一方向上不受外力情況；或者是合外力為零。③“總”的意思是沒有另外；④“或”指物體不受力時(shí)，原來靜止的總保持靜止，原來運(yùn)動的就總保持原來的速度和方向做勻速直線運(yùn)動。兩種狀態(tài)必有其一，不同時(shí)存在。⑤牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，用推理的方法概括出來的。不能用實(shí)驗(yàn)直接證明。⑥牛頓第一定律說明了力和運(yùn)動的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動的原因，而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。三、慣性從牛頓第一定律可以知道，一切物體都有保持原有運(yùn)動狀態(tài)的特性。我們把物體保持運(yùn)動狀態(tài)不變的特性叫做慣性，牛頓第一定律也叫慣性定律。1.定義：物體保持自身原有的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性。2.理解慣性:①慣性是物體的固有屬性：一切物體在任何情況下都具有慣性。②慣性與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，當(dāng)物體靜止時(shí)，它一直想保持這種靜止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)物體運(yùn)動時(shí)，它一直想那一時(shí)刻的速度做勻速直線運(yùn)動.即在不受力或合外力為零的情況下，慣性表現(xiàn)為保持原來的運(yùn)動狀態(tài).③慣性與是否受力無關(guān)，與速度大小無關(guān).慣性的大小僅取決于物體的質(zhì)量，質(zhì)量大，慣性也大。

想想議議：（1）如圖甲所示，撥動彈簧片，把小球與支座之間的金屬片彈出時(shí)，小球并沒有隨金屬片飛出。你能說說發(fā)生這一現(xiàn)象的原因嗎？（2）行駛中的汽車突然剎車時(shí)，乘客身體會前傾；汽車突然開動時(shí)，乘客身體會想向后仰。想想看，身體向前傾、向后仰的原因是什么？甲乙丙歸納總結(jié)：（1）金屬片被彈出時(shí)，上面的金屬片由于慣性要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，所以不會隨金屬片飛出。（2）乘客和車原來是向前運(yùn)動的，當(dāng)汽車突然剎車，腳隨車減速，而身體的上部由于慣性還要保持原來向前運(yùn)動的狀態(tài)，所以乘客要向前傾；同樣的道理，當(dāng)汽車突然開動時(shí)，乘客的腳已隨車開始運(yùn)動，而身體的上部由于慣性要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，所以身體要向后仰。3.利用牛頓第一定律解釋慣性現(xiàn)象：解釋慣性現(xiàn)象分三步：(1)明確研究對象，開始處于怎樣的運(yùn)動狀態(tài)；(2)觀察這個(gè)物體(或物體的某一部分)受到外力作用時(shí)突然改變了運(yùn)動狀態(tài)，并指明其運(yùn)動狀態(tài)變化的情況；(3)分析研究對象由于慣性怎樣保持原來運(yùn)動狀態(tài)，從而出現(xiàn)題上所給的現(xiàn)象。4.慣性的利用和防止（1）利用慣性的現(xiàn)象生活中，人們常常利用物體的慣性。例如，跳遠(yuǎn)運(yùn)動員快速助跑后，飛身一躍，利用自身的慣性，在空中繼續(xù)前進(jìn)，以提高成績；錘子的錘頭變松了，人們常用撞擊錘柄下端的方法使錘頭緊套在錘柄上,這是因?yàn)殄N柄突然停止時(shí)，錘頭由于慣性會繼續(xù)向下運(yùn)動，這樣錘頭就會牢牢地套在錘柄上了。①使錘頭套緊在手柄上；②運(yùn)動員跳遠(yuǎn)時(shí)助跑……③投擲鉛球；④拍打墊子，使上面的灰塵脫落；（2）防止慣性帶來的危害慣性有時(shí)也會給人帶來危害，小型客車司機(jī)和前排乘客要系安全帶；車輛行駛要限載限速；車輛行駛要保持距離。①司機(jī)和前排乘客系安全帶；②保持車距；③車輛限載限速行駛；汽車的安全帶和安全氣囊現(xiàn)代社會汽車大量增加，發(fā)生事故的一個(gè)重要原因是遇到意外情況時(shí)汽車不能立即停止，因?yàn)樗緳C(jī)從看到情況到肌肉動作操縱制動器需要一段時(shí)間，這段時(shí)間叫反應(yīng)時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)汽車要前進(jìn)一段距離，叫反應(yīng)距離。從操縱器剎車到車停下來，汽車又要前進(jìn)一段距離，這段距離叫制動距離。以上兩段距離之和即為汽車的停車總距離。下面是一個(gè)機(jī)警的司機(jī)開一輛保養(yǎng)得很好的汽車在干燥的公路上以不同的速度行駛時(shí)，測得的剎車后的反應(yīng)距離和制動距離。速度(km/h)反應(yīng)距離(m)制動距離(m)停車總距離(m)40506080100791115178132034541522314973閱讀后回答(1)影響汽車制動距離的主要因素是什么？(2)在交通要道為什么對機(jī)動車輛的最大速度要限制？1.汽車安全帶汽車安全帶是為了在碰撞時(shí)對乘員進(jìn)行約束,以及避免碰撞時(shí)乘員與方向盤及儀表板等發(fā)生二次碰撞,或避免碰撞時(shí)沖出車外導(dǎo)致死傷的安全裝置。汽車安全帶是公認(rèn)的最廉價(jià)也是最有效的安全裝置，在車輛的裝備中很多國家是強(qiáng)制裝備安全帶的。2.汽車安全氣囊安全氣囊是現(xiàn)代轎車上引人注目的高技術(shù)裝置.安裝了安全氣囊裝置的轎車方向盤,平常與普通方向盤沒有什么區(qū)別,但一旦車前端發(fā)生了強(qiáng)烈的碰撞,安全氣囊就會瞬間從方向盤內(nèi)“蹦”出來,墊在方向盤與駕駛者之間,防止駕駛者的頭部和胸部撞擊到方向盤或儀表板等硬物上,這樣有安全氣囊裝置的轎車發(fā)生正面撞車時(shí),駕駛者的死亡率會大大降低.安全氣囊主要由傳感器、微處理器、氣體發(fā)生器和氣囊等部件組成.傳感器和微處理器用以判斷撞車程度,傳遞及發(fā)送信號;氣體發(fā)生器根據(jù)信號指示產(chǎn)生點(diǎn)火動作,點(diǎn)燃固態(tài)燃料并產(chǎn)生氣體向氣囊充氣,使氣囊迅速膨脹,氣囊容量約為50~90L.同時(shí)氣囊設(shè)有安全閥,當(dāng)充氣過量或囊內(nèi)壓力超過一定值時(shí)會自動泄放部分氣體,避免將乘客擠壓受傷.課堂小結(jié)課堂練習(xí)1.（2020龍東）轎車除了安全帶以外，還有一種安全裝置“頭枕”，對人起保護(hù)作用，如圖所示．“頭枕”主要是防止以下哪種情況對人體造成傷害A.緊急剎車 B.左右轉(zhuǎn)彎C.前方碰撞 D.后方追尾【答案】D【解析】試題分析：此題考查了慣性的知識，利用現(xiàn)象分析物體上半部分和下半部分的運(yùn)動情況即可．A．緊急剎車或前方碰撞時(shí)，人腳隨車停止了運(yùn)動，而上身由于慣性繼續(xù)向前運(yùn)動，身體會向前傾，安全帶和安全氣囊起作用，頭枕不起作用；B．左右轉(zhuǎn)彎，身體會向右，向左偏，頭枕不起作用；D．后方追尾時(shí)，人下身隨車向前去了，而上身由于慣性繼續(xù)向后傾，頭就靠在頭枕上，起到保護(hù)的作用．故選D．2.（2020宜昌）投向籃筐的籃球在空中運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是（）A．籃球的運(yùn)動狀態(tài)沒有改變B．籃球離手后繼續(xù)向上運(yùn)動是因?yàn)閼T性C．籃球受到了手的推力D．籃球上升過程中不受力的作用【答案】B【解析】A．籃球在空中運(yùn)動的過程中，籃球運(yùn)動速度的大小和方向會發(fā)生改變，因此運(yùn)動狀態(tài)會發(fā)生改變，選項(xiàng)錯(cuò)誤；B．籃球離手后還能繼續(xù)向上運(yùn)動，是因?yàn)閼T性的原因，選項(xiàng)正確；C．手的推力是彈力，彈力是接觸力，籃球離手后繼續(xù)向上運(yùn)動不受手的推力，選項(xiàng)錯(cuò)誤；D．籃球上升過程中受重力和空氣阻力作用，選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。3.（2020濱州）如圖所示，小車從斜面上滑下，下列分析正確的是（）A．小車在斜面上只受重力作用B．小車到達(dá)斜面底端不能立即停下來，是因?yàn)槭艿綉T性力的作用C．小車在水平面上運(yùn)動的速度逐漸變小，是因?yàn)樾≤嚥皇芰．小車在水平面上運(yùn)動時(shí)，若所受外力突然消失，它將做勻速直線運(yùn)動【答案】D【解析】A．小車在斜面上受到重力、支持力和摩擦力的作用，故A錯(cuò)誤；B．小車到達(dá)斜面底端不能立即停下來，由于小車具有慣性，慣性不是力，故B錯(cuò)誤；C．小車在水平面上運(yùn)動的速度逐漸變小，是因?yàn)樾≤囀艿阶枇Φ淖饔茫蔆錯(cuò)誤；D．小車在水平面上運(yùn)動時(shí)，若所受外力突然消失，由牛頓第一定律可知它將做勻速直線運(yùn)動，故D正確。故選D。4.（2020鄂州）關(guān)于慣性，以下說法正確的是（）A．百米賽跑運(yùn)動員到達(dá)終點(diǎn)不能馬上停下來，是由于運(yùn)動員具有慣性B．汽車駕駛員和乘客需要系上安全帶，是為了減小汽車行駛中人的慣性C．行駛中的公交車緊急剎車時(shí)，乘客會向前傾，是由于慣性力的作用D．高速公路嚴(yán)禁超速，是因?yàn)樗俣仍酱髴T性越大【答案】A【解析】A．百米賽跑運(yùn)動員到達(dá)終點(diǎn)不能馬上停下來，是由于運(yùn)動員具有慣性，故A正確；B．汽車駕駛員和乘客需要系上安全帶，是為了減小汽車行駛中慣性造成的危害，不能減小慣性，慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量不變，慣性不變，故B錯(cuò)誤；C．行駛中的公交車緊急剎車時(shí)，乘客會向前傾，是由于乘客具有慣性；慣性不是力，不能說受到慣性力的作用，故C錯(cuò)誤；D．物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與運(yùn)動狀態(tài)、速度等因素?zé)o關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選A。5.（2020吉林?。┫铝凶龇ㄖ校瑢儆诜乐箲T性帶來危害的是（）A．行車時(shí)要保持車距 B．跳遠(yuǎn)時(shí)要快速助跑C．拍打衣服除去灰塵 D．將盆中的水潑出去【答案】A【解析】A．行車時(shí)要保持車距，是為了防止慣性帶來的危害，故A符合題意；B．跳遠(yuǎn)時(shí)要快速助跑，是利用慣性來提高跳遠(yuǎn)的成績，故B不符合題意；CD．拍打衣服除去灰塵、將盆中的水潑出去，這些都是在利用慣性，故CD不符合題意。故選A。6.（2020甘孜州）選填“運(yùn)動狀態(tài)”或“形狀”）；上面的棋子由于具有慣性___________（選填“會”或“不會”）隨著一起飛出?！敬鸢浮?1).運(yùn)動狀態(tài)(2).不會【解析】[1]用尺子快速打擊下面的棋子，棋子飛出，棋子由靜止變?yōu)檫\(yùn)動，說明力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)。[2]上面的棋子由于具有慣性，保持原來的運(yùn)動狀態(tài)，即靜止?fàn)顟B(tài)，故棋子不會隨著一起飛出。7.（2020無錫）如圖所示，把托板蓋在支座上，將小鋼球放在托板上，對準(zhǔn)支座的正上方，壓住底座，向后彎曲彈性片，松手后彈性片快速打擊托板，彈性片的彈性勢能轉(zhuǎn)化為托板的______能，托板飛出。小鋼球由于具有______，恰好落在支座內(nèi)?！敬鸢浮?1).動(2).慣性【解析】[1][2]向后彎曲彈性片，彈性片發(fā)生了彈性形變，具有彈性勢能；松手后彈性片快速打擊托板，托板的速度增大、動能增大，則該過程中彈性片的彈性勢能轉(zhuǎn)化為托板的動能；托板飛出時(shí)，由于小鋼球具有慣性，仍然會保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，則小鋼球在重力作用下會向下運(yùn)動，恰好落在支座內(nèi)。8.（2020河南）公安交通管理部門要求駕駛員和乘客必須使用安全帶，如圖所示。汽車勻速行駛時(shí)，坐在座位上的乘客相對于汽車是______的。如果不系安全帶，汽車一旦發(fā)生碰撞突然停止運(yùn)動，乘客由于______繼續(xù)向前運(yùn)動，就會與車身發(fā)生碰撞，對人身造成傷害。行駛的汽車受到碰撞停止運(yùn)動，說明力可以改變物體的______。【答案】(1).靜止(2).慣性(3).運(yùn)動狀態(tài)【解析】[1]汽車勻速行駛時(shí)，坐在座位上的乘客和汽車之間沒有發(fā)生位置的改變，以汽車為參照物，乘客是靜止的。[2]當(dāng)汽車突然發(fā)生碰撞而停止運(yùn)動時(shí)，由于阻力作用，車身停止運(yùn)動，而駕駛員和前排乘客由于慣性還要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)向前運(yùn)動，在車內(nèi)與車身撞擊，嚴(yán)重時(shí)可能把擋風(fēng)玻璃撞碎而向前飛出車外，所以駕駛員和前排乘客必須使用安全帶。[3]力的作用效果有兩個(gè)：一是使物體發(fā)生形變，二是改變物體的運(yùn)動狀態(tài)。行駛的汽車受到碰撞停