牛顿第一定律

牛顿第一定律

　　教学目标

　　1．知识与技能

　　知道牛顿第一定律的内容。

　　知道惯性的概念。

　　知道二力平衡。

　　2．过程与方法

　　通过活动体验任何物体都具有惯性。

　　探究摩擦力对物体运动的影响。

　　3．情感、态度与价值观

　　通过活动和阅读感受科学就在身边。

　　教学重难点

　　1．重点：物体的惯性

　　2．难点：牛顿第一定律

　　教学过程

　　（一）引入新课

　　让学生观察图，思考运动的物体最终停下来的原因是什么？亚里士多德和伽利略给出截然相反的解释。“运动需要力来维持”，“运动不需要力来维持”

　　播放视频：惯性2

　　（二）讲授新课

　　可参考Powerpoint：pps5，辅助教学。

　　1．牛顿第一定律（1）探究摩擦力对物体运动的影响,播放动画伽利略的理想实验辅助教学。

　　按照书本的实验进行探究不同表面，物体的运动距离不同.

　　向学生交代清楚实验的条件和做法：三种粗糙程度不同的表面；每次实验用的是同一辆小车；每次都在同一位置滑下，以保持小车到达水平表面的速度相同。

　　引导学生分析实验变化的条件是表面的粗糙程度改变，而其他条件没有改变。

　　根据观察结果，得出结论：小车受到阻力越小，它运动得越远，引导学生进一步推理：如果小车不受任何阻力，小车的速度将保持不变，永远运动下去。

　　介绍得出该结论伽利略用了推理的方法。从而得出牛顿第一定律的内容：

　　（2）牛顿第一定律：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。

　　解释：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做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变。

　　2．惯性：物体保持运动状态不变的性质，牛顿第一定律也叫惯性定律

　　学生活动：

　　（1）体验图4的实验

　　（2）体验物体掉杯中的实验

　　（3）观看教学VCD

　　通过观察图6，尝试用惯性的知识解释怎样利用惯性和防止惯性产生的危害。

　　3．二力平衡

　　提出问题：惯性定律告诉我们，物体不受力时，将保持静止或匀速直线运动状态。但不受力的物体是不存在的，那么为什么有些物体还会保持静止或匀速直线运动状态呢？

　　探究：让学生提着书包不动。书包受重力和手对它向上的拉力，为什么书包受两个力作用会保持静止 ？

　　在平直马路上匀速行驶的汽车，受到牵引力和阻力。为什么水平方向汽车受两个力作用会保持匀速直线运动状态？

　　讨论：如果将手松开，书包将落到地上，显然向上的拉力将使书包下落的效果抵消了。使书包不至于下落；同样道理，汽车牵引力将阻力产生的效果，也可以说阻力将牵引力产生的效果抵消了。使汽车的速度不发生变化。

　　(3)结论：一些物体虽然受力，但是这几个力的作用效果相互抵消，就相当于不受力。

　　如果作用在物体上的几个力，它们作用在物体上的各个力改变物体运动状态的效果相互抵消，我们就说这几个力相互平衡。这时的物体我们就说它处于平衡状态。

　　2、二力平衡条件

　　(1)物体受两个力作用保持平衡的情况最简单，我们先来研究这种情况。

　　问题：物体受两个力作用一定就能保持静止或匀速直线运动状态吗？

　　举例：放在光滑斜面上的书，受重力和斜面的支持力但要沿斜面向下滑；电梯受重力和向上的拉力，起动时，速度越来越快。

　　问题：如果作用在物体上的力只有两个，且物体处于平衡状态，这两个力应该满足什么样的条件呢？

　　(2)探究：①让学生猜想在什么条件下二力平衡。(可能与作用力的大小、方向、作用位置…..有关)

　　②学生根据桌上所准备的实验装置，如图所示(还有若干质量相等或不等的砝码)，自己设计实验探究二力平衡时，两个力的大小、方向、作用点应该有什么关系。

　　③实验方法：在两边盘子中放质量相等的砝码，使木块受到大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力。木块处于平衡(静止)状态。改变木块的受力情况：

　　a、改变其中一边盘子的砝码的质量，使木块受到的力大小不等。

　　b、将其中一边盘子的砝码移到另一边使木块受到的力方向相同。

　　c、转动木块，使木块受的力不在同一直线上。

　　d、垂直于木块受力方向移动木块，使木块受的力不在同一直线上且方向相同或不相同。

　　④各实验小组交流设计的实验方案，并对自己设计的方案进行修改。

　　⑤学生进行实验。

　　⑥结论：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡。

　　力的平衡在日常生活中有许多实际应用，应会根据平衡状态，找出平衡力；根据物体受力情况，判断它是否处于平衡状态。

　　例：吊在空中重5N，静止不动时，电线对它的拉力是多大？

　　学生探究：按照图9进行探究实验，做好记录

　　引导学生从记录中得出二力平衡的条件：大小相等、方向相反、并且在同一直线上。

　　（三）课堂小结

　　1．牛顿第一定律是怎样表述的？

　　2．现实生活中有哪些利用惯性的例子，防止惯性产生危害的措施？

　　3．二力平衡的条件是什么？

　　（四）布置作业

　　（五）教学后记