2023八年級物理下冊第八章運動和力第1節(jié)牛頓第一定律第1課時牛頓第一定律導學案新版新人教版

第八章運動和力本章首先介紹了牛頓第一定律和慣性，然后通過牛頓第一定律來認識運動和力的關系，并進一步揭示了二力平衡的條件，最后學習了力學中最常見的力——摩擦力（阻力），幫助學生理解摩擦力在生活中的應用，掌握增大和減小摩擦力的方法.本章共分3節(jié)：1.第1節(jié)為“牛頓第一定律”，本節(jié)從力的作用效果之一：力可以改變物體的運動狀態(tài)，這一實際問題出發(fā)，引出問題“維持運動真的需要力嗎”，并進行實驗和推理，推導出“牛頓第一定律”，引導學生理解力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因，最后由牛頓第一定律引出一切物體都具有保持原有運動狀態(tài)不變的性質——慣性，并介紹了慣性的利與弊.2.第2節(jié)為“二力平衡”，本節(jié)是牛頓第一定律的延續(xù)，不受力的物體實際上是不存在的，那么合力為零時即二力平衡時物體運動規(guī)律也正是牛頓第一定律所得到的結果，即保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài).二力平衡的條件是作用在同一物體上的兩個力，大小相等，方向相反，作用在同一直線上.3.第3節(jié)為“摩擦力”，對于摩擦現(xiàn)象，學生們有豐富的感性認識，因此可以先通過分析一些實例使學生認識摩擦力的存在，再通過探究實驗了解滑動摩擦力的大小和什么因素有關，進而理解增大摩擦和減小摩擦的方法..【教學目標】1.在知識與技能方面：要求學生知道牛頓第一定律的內容，知道物體的慣性及慣性在生活中的應用；知道二力平衡的條件和平衡時物體的運動狀態(tài)，知道二力平衡條件的應用；知道摩擦力產生的條件、方向及影響因素，知道增大、減小摩擦力的方法及其應用.2.過程與方法：進行實驗探究阻力對物體運動的影響；通過活動體會一切物體都有慣性；學會分析物體平衡時的受力情況，探究二力平衡的條件；探究影響滑動摩擦力大小的因素，學習分析實驗現(xiàn)象，尋找數(shù)據間的規(guī)律，歸納出實驗結論的一般方法.3.在情感態(tài)度與價值觀方面：讓學生在實驗探究的過程中，感受獲取知識的科學方法，同時培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度；認識科學技術對人類社會的發(fā)展作用，領會科學技術是第一生產力.【教學重點】牛頓第一定律，慣性，二力平衡的條件，滑動摩擦力的大小跟壓力和接觸面粗糙程度的關系.【教學難點】利用慣性解釋日?，F(xiàn)象，二力平衡的分析與應用，摩擦力大小和方向的判斷.【課時建議】本章共有3節(jié)，建議6課時.第1節(jié)牛頓第一定律…2課時第1課時牛頓第一定律第2課時第2節(jié)二力平衡………1課時第3節(jié)摩擦力…………2課時第1課時認識摩擦力第2課時摩擦力的綜合應用本章復習和總結…………1課時1.推理法：通過實驗加科學的推理，認識運動和力的關系，理解并掌握牛頓第一定律的內容和意義，理解力是改變物體運動狀態(tài)的原因.2.作圖法：通過作出力的示意圖來分析物體受到的力.3.實驗法：積極投入到實驗中，探究二力平衡的條件、滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度及壓力大小的關系,從而逐步掌握實驗探究的科學探究過程及方法.第1節(jié)牛頓第一定律第1課時牛頓第一定律課題牛頓第一定律課型新授課教學目標知識與技能1.知道并理解牛頓第一定律.2.理解力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因.過程與方法通過實驗探究阻力對物體運動的影響，具有初步的觀察能力、邏輯推理能力和科學想象力.情感、態(tài)度與價值觀通過觀察與實驗、探究與討論、分析與概括等教學活動，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)科學探究的精神.教學重點牛頓第一定律的解釋.教具準備長木板、斜面、毛巾、棉布、小車.教學難點牛頓第一定律的理解.教學課時1課時課前預習1.研究阻力對物體運動的影響時，我們用同樣的斜面，讓小車從同一高度滑下，而通過換毛巾、棉布來改變桌面的粗糙程度，研究阻力對小車運動的影響，這里采用的是控制變量的方法.2.牛頓第一定律：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài).牛頓第一定律是在對實驗事實進行分析的基礎上，進一步推理而概括得出的，因此不可能用實驗直接驗證這一定律.復習鞏固教師引導學生復習上一課時所學內容，并講解學生所做的課后作業(yè)（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學生對知識的鞏固.新課導入教師用多媒體展示來自生活中的圖片，請同學們思考：為什么最終滑板車會停下來?進行新課知識點1阻力對物體運動的影響1.維持運動真的需要力嗎？教師演示實驗：用手推桌面的小車，小車運動前進，當停止用力，小車最終停止運動.教師提問：生活中還有哪些類似的現(xiàn)象？生思考后回答：①靜止的自行車用力踩腳踏板才開始運動，停止用力蹬車，進行新課車最終會停下來.②用力推秋千時，它會擺動起來，停止用力時，它最終會停下來.③用力拋鉛球它就向前運動，停止用力，它最終會停下來.師：維持運動真的需要力嗎？生思考、交流、討論.（質疑）師：古希臘學者亞里士多德早就對類似的現(xiàn)象進行思考過，他認為：如果要使一個物體持續(xù)運動，就必須對它施加力的作用.如果這個力被撤銷，物體就會停止運動.亞里士多德的觀點一直統(tǒng)治人們的思想近兩千年，直到三百年前，意大利科學家伽利略通過實驗才揭示了這個謎底.好，我們就一起來進行實驗探究吧！2.探究阻力對物體運動的影響實驗目的：探究阻力對物體運動的影響.提出問題1：小車在水平木板上前進的距離與哪些因素有關？學生思考、猜想.說出猜想的依據.教師總結：影響因素有斜面坡度、小車質量、小車起始高度、水平面的阻力.提出問題2：研究小車在水平木板上前進的距離s和水平木板對它的阻力f的關系，你認為應該如何進行？學生思考、交流和討論，設計出一個研究方案.教師引導、啟發(fā)學生運用控制變量法：必須讓其他因素相同，只讓表面粗糙程度不同（如毛巾、木板、棉布）.注意：在同一斜面上用同一小車在同一位置開始運動.學生進行實驗，設計表格，記錄數(shù)據.教師提問：從三次實驗現(xiàn)象可以得到怎樣的描述？學生分析：三種表面中，毛巾粗糙，棉布略光滑，木板最光滑，毛巾上阻力最大，棉布阻力次之，木板阻力最小，可以看出，阻力小，小車運動距離遠.學生結論：阻力越小，小車前進的距離越遠.若表面非常光滑，則小車受到的阻力將非常小，速度將減小得非常慢，小車運動的距離就很遠很遠.知識點2牛頓第一定律教師推理：如果表面絕對光滑，物體受到的阻力為零，速度不會減慢，將以恒定的速度永遠運動下去.這就是伽利略研究實驗得到的結論.請同學們思考：靜止的物體，如操場上的籃球架，處于什么狀態(tài)？生：靜止狀態(tài).那是為什么呢？生：因為沒有受到推力或阻力.不完全正確.靜止的物體是由于不受力或所受合力為零，總是保持靜止狀態(tài).教師總結：概括上述兩種情況，一切物體在不受力時，原先靜止的物體將總保持靜止狀態(tài)，原先運動的物體將總保持恒定的速度勻速直線運動下去.這就是英國科學家牛頓在總結了伽利略等人研究成果的基礎上，概括出一條重要的物理規(guī)律：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài).這就是著名的牛頓第一定律.請大家再回頭判斷下，古希臘學者亞里士多德的觀點“力是維持物體運動的原因”是否正確？生：不對.維持物體的運動不需要力，力是改變物體運動狀態(tài)的原因.注意事項：1.實驗前一定要把木板放水平，避免重力對物體運動的干擾.2.在實驗中，小車每次必須從斜面同一高度靜止滑下，且斜面的傾角不宜太大，斜面與水平面的交接處應盡量平滑，以免小車翻倒.方法提示：在探究阻力對物體運動的影響時，運用了控制變量法.小組問題探討：實驗中為什么每次都要讓小車從斜面上同一高度靜止滑下？方法提示：探究阻力對物體運動的影響實驗時除了控制變量法，還用到了推理法.

進行新課例題1(用多媒體展示)關于牛頓第一定律，下列說法中正確的是（）A．牛頓第一定律可以通過大量的實驗直接證明出來B．物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)叫做牛頓第一定律C．力是改變物體運動狀態(tài)的原因D．力是維持物體運動的原因解析：牛頓第一定律是建立在經驗事實的基礎上，通過進一步的推理而概括出來的.因為實際中物體不可能不受力的作用（只是受到的力的合力為零），實驗中也不可能保證表面絕對光滑，阻力為零，小車永遠運動下去，所以不可能設計出這種實驗來直接驗證.維持物體的運動根本不需要力，而改變物體的運動狀態(tài)必須要有力，所以力是改變物體運動狀態(tài)的原因.答案：C教學板書課堂小結大家通過這節(jié)課的學習，收獲確實不少，我們知道了牛頓第一定律，明白了力和運動的關系：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，不是維持物體運動的原因.同時進一步學習了慣性，能用慣性知識解釋生活中的現(xiàn)象.教材習題解答動手動腦學物理（P19）1.同學們在一起討論運動和力的關系.小明認為，一切物體只有受力才能保持勻速直線運動，不受力總是靜止的；小華認為，一切物體只有受力才能保持靜止，不受力總是做勻速直線運動.他們的說法對嗎？為什么？1.解答：他們的說法都不對.牛頓第一定律告訴我們，在不受外力作用時，原本靜止的物體保持靜止狀態(tài)不變，原本運動的物體，將保持原來的速度做勻速直線運動，即力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體運動并不需要力來維持.規(guī)律總結：理解牛頓第一定律，要注意以下幾個方面：（1）“一切”說明該定律對于所有物體都是普遍適用的，不是特殊現(xiàn)象；（2）“沒有受到力的作用”是指定律成立的條件，實際上，不受任何力的物體是沒有的，但不能否定其正確性，因為我們總可以找到在某一方向上不受力或某一方向上受合力為零的情況，這種情況就是牛頓第一定律中所說的“沒有受到力的作用”；（3）“總”指的是總是這樣，沒有例外；（4）“或”指兩種狀態(tài)必居其一，不能同時存在，也就是說物體如果不受外力作用時，原來靜止的物體仍保持靜止狀態(tài)，而原來處于運動狀態(tài)的物體會保持原來速度的大小和方向，做勻速直線運動，直到有力改變這種狀態(tài).（5）牛頓第一定律也叫慣性定律，它不是實驗定律，而是在大量實驗事實的基礎上，通過進一步推理概括出來的，但由此推出的結論，經實踐檢驗是正確的.（6）牛頓第一定律：揭示了力的本質：力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，力是改變物體運動狀態(tài)的原因.難題解答例題2如下圖所示，在“探究運動和力的關系”的實驗中，每次都讓小車從斜面頂端處由靜止開始滑下，改變水平面的粗糙程度，測量小車在水平面上滑行的距離，結果記錄在下表中.（1）每次讓小車從斜面頂端處由靜止開始滑下，是為了使到達水平面時的相同.（2）若小車在水平木板上滑行3s后停止，位置如上圖所示，則小車的平均速度為m/s.（3）小車在鋪有毛巾表面上滑行距離最短，是因為.（4）在此實驗的基礎上進行合理的推理，可以得到：一切運動的物體不受外力作用時，它將.解析：（2）由圖示可知，小車的路程為63.00cm=0.63m,則小車的平均速度：v=s/t=0.63m/3s=0.21m/s.（3）小車在鋪有毛巾表面上滑行距離最短，是因為小車受到的摩擦力最大.（4）由實驗可知，水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車滑行的距離越大，如果物體不受外力作用，小車的速度將保持不變，物體將做勻速直線運動.解析：（2）由圖示可知，小車的路程為63.00cm=0.63m,則小車的平均速度：v=s/t=0.63m/3s=0.21m/s.（3）小車在鋪有毛巾表面上滑行距離最短，是因為小車受到的摩擦力最大.（4）由實驗可知，水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車滑行的距離越大，如果物體不受外力作用，小車的速度將保持不變，物體將做勻速直線運動.答案：（1）速度（2）0.21（3）摩擦力大（4）做勻速直線運動例題3如圖所示是小明自創(chuàng)的“大炮”示意圖.當瓶內產生的氣體增多時，瓶塞會水平向右沖出，若此時所有外力全部消失，瓶塞將（）A.立即沿豎直方向下落到地面上B.向上運動C.水平向右做勻速直線運動D.立即靜止解析：由牛頓第一定律可知，當物體不受外力時，將保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài).判斷出物體一開始的運動狀態(tài)，就可以判斷在外力消失后的運動狀態(tài).瓶塞水平向右沖出，處于運動狀態(tài)，此時所有外力全部消失，根據牛頓第一定律可知，瓶塞將保持勻速直線運動狀態(tài)，即水平向右做勻速直線運動.答案：C布置作業(yè)：教師引導學生課后完