少年三国志宝物精炼石:第7课时 牛顿第一定律

学习目标：1、了解牛顿第一定律，通过实验探究，培养学生观察、收集和处理信息、分析、推理及归纳、概括科学规律的能力。
2、进一步理解力与运动的关系。
3、知道什么是惯性，理解它是物体的一种属性。
教具准备：斜面一块、毛巾一条、纸板一块、玻璃一块、小车一辆、惯性定律演示器、、蜡烛、火柴。
学习过程：
一、激趣设疑新课引入、揭示目标
你知道亚洲第一飞人柯受良是怎样飞越黄河的吗？柯受良驾车飞越黄河，飞越宽度达55米，飞跃时间达11.58秒。如果柯受良腾空飞出后所受的一切力都突然消失，他和他的车将会怎样运动呢？我们今天通过实验探究来研究这个问题。
二、预习准备
1、运动物体速度变小的快慢跟什么因素有关？
2、如何理解牛顿第一定律？
3、什么是惯性？
三、学习交流与展示
复习提问：1、力能产生哪些作用效果？
2、你能举出一些力使物体运动状态改变的一些例子吗？
演示与分析：观察静止在桌面上的小车
问：分析小车在桌面上受力的情况，小车在水平方向上受到力的作用吗？原来静止的物体，不受外力时，运动状态会改变吗？（一个静止的物体，如果不受力时，将保持静止的状态。）
观察用手推车车运动，停止推车车静止
问：物体的运动需要力来维持吗？力的作用效果是什么呢？
再设问：
运动的物体，如果不再受到外力的作用，它的运动状态会怎样呢？是继续运动？还是立即停止？还是运动一段距离再停止？
讲解与说明：
因为我们很难为运动的物体创造一个“不受到力的作用”的实验条件。因此只能采用实验加推理的方法。用从斜面上滑下的小车作为运动的物体。让小车在不同材料上运动，看它运动的距离大小与受到的摩察阻力有什么关系？
实验探究：力与运动的关系
提出问题：
运动小车为什么会在水平面上停下？
建立假设：（学生猜想）
运动物体速度变小的快慢跟什么因素有关？
⑴跟材料表面的粗糙程度有关？
⑵跟受到的阻力大小有关，阻力越大，小车运动速减小的越快。
⑶跟小车开始运动的速度有关，开始速度越达减小的越慢。
⑷ ……
设计实验：
小组讨论：应用所给的实验器材，如何制定实验方案检验你的假说是否正确？——比较水平面上铺不同的材料时，小车通过距离的长短；实验时需要记录哪些信息？——水平面铺设的材料；小车在水平面上所能通过的距离。在笔记本上设计一个记录表格，如下所示。应如何控制实验的条件？——如何保证小车在三种不中的表面上运动的速度相同？（每一次小车都要从同一位置由静止开始滑下。）
材料种类
小车受到摩擦力的大小
（填：大、较小、最小）
小车在水平面上运动的距离（填：短、较长、最长）
毛巾
棉布
木板
实验探究、收集实验数据 ：
将实验表格补充完整，采用合适的方法进行实验，并作好必要记录。
分析数据、得出结论：
水平表面越光滑，小车运动时受到的阻力越小，通过的距离越大，运动时间越长，速度减小的越慢。
引导推理：
假设小车在运动中不受任何阻力，情况又如何？（发挥同学的丰富的想象力）——小车将永远运动下去，运动的速度将保持不变。
结论： ：（略）
牛顿第一定律得出的历史过程
⑴伽利略：如果物体在运动中不受到力的作用，它的速度将保持不变。
⑵笛卡儿补充了伽利略的认识，指出：如果运动物体不受到任何力的作用，它不会向左、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀速直线运动。
⑶牛顿总结了伽利略等人的研究成果，进一步得出：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
其它表述方法：
一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持原来的运动状态不变。
牛顿第一定律的意义：
它告述我们“物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。”就是说：一切物体在不受外力作用时，原来静止的，将保持静止；原来运动的物体将保持匀速直线运动状态，纠正了人们的错误认识：以前人们认为力是维持物体运动状态的原因，即有力作用于物体，物体才会运动，没有力作用于物体，物体就不会运动。
讨论与思考：
1、牛顿第一定律的发现过程经历了几百年的时间，由此表明了什么？有何感想？牛顿第一定律是通过实验直接得出的吗？物体不受处力在实际中存在吗？科学往往是众多科学家智慧和劳动的结晶！科学也是一个不断探究、不断发展的过程。
2、牛顿第一定律研究的对像是什么？牛顿第一定律成立的条件？
3、为什么物体不受外力作用时，会保持匀速直线运动状态或静止状态呢？
4、物体不受外力作用时，是运动还是静止的？在什么条件下，物体一定处于匀速直线运动状态？在什么条件下，物体一定处于静止状态？
5、牛顿第一定律反推成立吗？
6、一个正在运动的物体若将它受到的外力全部撒去，此物体的运动状态、如何？
惯性：
一切物体都具有保持原有的速度大小和运动方向不变的性质。
强调：
惯性是一切物体固有的属性，无论是固体、液体或气体，无论物体是运动还是静止，都有惯性。
讨论：
惯性与牛顿第一定律的区别：惯性描述的是物体保持匀速直线运动或静止状态的性质；牛顿第一定律反映的是：物体在不受外力作用时，将会保持匀速直线运动状态或静止状态。正因为物体有惯性，才能使物体在不受外力作用时，会保持原来的运动状态不变；当物体受到外力作用时，物体仍然具有惯性，但它却不能再保持匀速直线运动状态或静止状态。
惯性现象：
实验：
运动的物体具有惯性——向右拉动小车，当小车受阻碍而停止运动时，车上的小木块向右倾倒。
学生观察：看到什么现象？
学生思考：为什么？
引导分析：
开始小车和木块一起是运动的，小车受阻而停止时，车上的木块的下部由于和小车之间有摩擦也随着停止下来，木块的上部由于惯性要保持原来的运动状态，所以就会倒向右方。
实验：静止的物体也有惯性——用手指弹击卡片，卡片上的硬币落在杯子的水中。
学生观察：看到什么现象？
学生思考并回答。
实验：
气体也有惯性—用开有洞的纸板箱，让洞对着点燃的蜡烛，用力拍箱子时蜡烛熄灭。
学生观察：看到什么现象？如何解释？
学生实验：将橡皮块压在一小纸条上，用力迅速拉出小纸条，又看到什么现象？说明了什么？
惯性现象在日常生活中经常见到，如何解释呢？
惯性现象解释的一般步骤：
确定研究对象：
研究对象原来做什么运动；
发生了什么变化；
由于惯性，研究对象有怎样的表现。
学生应用：读图P46图12。5-4 12。5-5并解释图中现象？
像所有的事物一样，惯性也是有利有弊的，这是难以避免的，学生讨论生活中惯性利弊现象，知道在实际中要注意客观地看待这个问题，要注意防止有害的惯性现象可能造成的危害，利用有益的惯性现象为我们服务。
四、反馈评价
1、汽车突然起动，人向 倾倒，为什么？
２、汽车突然刹车，人向　　　倾倒，为什么？
３、驾驶员和前排的乘客为什么要使用安全带？
４、锤头松了，如何用筒易的方法使扣紧锤柄？
５、向前飞行的收音机投掷救灾物时，应怎样投掷才行？
６、有经验的公汽司机进站前十几米处，就关闭油门，这样做的好处是什么？
７、对机动车的行驶为什么要限速？
８、有一位乘客从正在行驶的车厢里，正经过电线杆时释放一块石头石头落在何处？
９、有一位乘客从正在行驶的车厢里，竖直向上抛出一小球，下面情况中球落在何处？
Ａ、火车作匀速直线运动　　　　Ｂ、火车减速
Ｃ、火车加速　　　　　　　　　Ｄ、火车左转弯
１０、当自已跳起来，为何总是落向原地？