人教版第十二章運(yùn)動(dòng)和力 第五節(jié) 牛頓第一定律 新授

物理教學(xué)案

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1、知道牛頓第一定律

2、知道牛頓第一定律的重要應(yīng)用

3、知道慣性的概念，會(huì)用慣性的知識(shí)解釋日常生活中的有關(guān)現(xiàn)象

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)：

1、理解牛頓第一定律內(nèi)容的含義。

2、糾正從生活經(jīng)驗(yàn)中得到的一種被現(xiàn)象掩蓋了本質(zhì)的錯(cuò)誤觀念(力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因)

3、理解慣性的概念，會(huì)用慣性的知識(shí)解釋日常生活中的有關(guān)現(xiàn)象

三、預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)：

通過上一節(jié)的學(xué)習(xí),我們認(rèn)識(shí)了力,同學(xué)們能不能舉這樣幾個(gè)例子:

① 物體由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)的例子。

②物體運(yùn)動(dòng)速度由快變慢的例子。

③物體運(yùn)動(dòng)方向改變的例子。

由上面的例子可見：物體受力后,改變了物體的什么？

當(dāng)物體不受外力時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)怎樣？請(qǐng)你猜想：

1.靜止的物體不受外力時(shí),會(huì)不會(huì)自己運(yùn)動(dòng)起來(lái)？

2、運(yùn)動(dòng)的物體不受外力時(shí),會(huì)不會(huì)自己停下來(lái)？

四、新課研討：

（1）牛頓第一定律

同學(xué)們猜想的是否正確呢？我們下面就來(lái)研究探索這個(gè)問題:

Ⅰ、演示實(shí)驗(yàn):

介紹實(shí)驗(yàn)裝置：帶斜面的長(zhǎng)木板、小車、毛巾、 棉布，演示實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，完成表格。

在此實(shí)驗(yàn)中我們?yōu)槭裁葱≤噺男泵娴耐�一高度滑下�?/p>

結(jié)論：平面越光滑，小車運(yùn)動(dòng)的距離越 ，這說(shuō)明小車受到的阻力越 ，速度減小的越 。

推理：如果運(yùn)動(dòng)物體不受力，它將 。

Ⅱ、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:如果物體不受外力,運(yùn)動(dòng)物體將速度不變的運(yùn)動(dòng)下去,即勻速運(yùn)動(dòng)。早在三百年前,意大利的物理學(xué)家伽利略就是用這種方法得出了這個(gè)結(jié)論。法國(guó)物理學(xué)家笛卡爾進(jìn)一步補(bǔ)充了伽利略的結(jié)論,使人們的認(rèn)識(shí)又深化了一步,笛卡爾認(rèn)為運(yùn)動(dòng)的物體在不受外力時(shí),除速度大小不會(huì)改變,永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去,也不會(huì)改變運(yùn)動(dòng)方向,即勻速直線運(yùn)動(dòng)。

同學(xué)們想一想,如果靜止的物體不受外力,能不能自己運(yùn)動(dòng)起來(lái)呢？

研究發(fā)現(xiàn)：靜止的物體在不受外力時(shí),仍會(huì)靜止。

物體不受外力時(shí),運(yùn)動(dòng)的物體------- 勻速直線運(yùn)動(dòng)

靜止的物體-------仍靜止

這個(gè)結(jié)論最早是由英國(guó)物理學(xué)家牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出來(lái)的,這就是我們今天要來(lái)學(xué)習(xí)的“牛頓第一定律”。請(qǐng)同學(xué)們把牛頓第一定律的內(nèi)容填在下面的橫線上

。

III、對(duì)牛頓第一定律的理解

①條件：一切物體在沒有受到外力作用時(shí)。

結(jié)論：靜止的物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，運(yùn)動(dòng)的物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即:動(dòng)者恒動(dòng),靜者恒靜。

②牛頓第一定律告訴我們：物體的運(yùn)動(dòng) （填“需要”或“不需要”）力來(lái)維持，力的作用是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

③牛頓第一定律是在大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過進(jìn)一步的科學(xué)推理而概括出來(lái)的,我們周圍的物體，都要受到這個(gè)力或那個(gè)力的作用，因此，這個(gè)結(jié)論雖無(wú)法用實(shí)驗(yàn)來(lái)直接證明,但從定律得出的一切推論都經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn)。因此,牛頓第一定律已成為大家公認(rèn)的力學(xué)三定律之一。

利用牛頓第一定律解釋以下問題：

①跳高運(yùn)動(dòng)員剛跳離地面時(shí),一切外力都消失了,那會(huì)怎樣呢？

②即將起跑的運(yùn)動(dòng)員,一切外力消失,還能否運(yùn)動(dòng)起來(lái)？

③在環(huán)形跑道上進(jìn)行800米比賽的運(yùn)動(dòng)員,剛開始時(shí)最前面的運(yùn)動(dòng)員速度最大,這時(shí)一切外力都消失,那后面的運(yùn)動(dòng)員能追上他嗎？它能到達(dá)終點(diǎn),取得金牌嗎？

（2）慣性

實(shí)驗(yàn)：用力迅速抽壓在鋼筆帽下的紙條，觀察現(xiàn)象：

筆帽不會(huì)隨紙條一起運(yùn)動(dòng)，而是保持靜止，這說(shuō)明它總想保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，我們就把物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。由于一切物體都有慣性，如果物體原來(lái)是靜止的，它還會(huì)保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)；如果物體原來(lái)是運(yùn)動(dòng)的，它還會(huì)保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故牛頓第一定律也叫慣性定律。物體表現(xiàn)出慣性的現(xiàn)象我們經(jīng)常遇到：錘頭松了，我們將錘柄的一端在樹樁上撞擊幾下，錘頭就緊緊的套在錘柄上了，為什么？

請(qǐng)舉幾個(gè)慣性現(xiàn)象的例子：

這些現(xiàn)象都對(duì)人們有用嗎？怎樣防止慣性給人們帶來(lái)的危害？

五、應(yīng)用導(dǎo)航：

1、火車沿直軌勻速行駛，坐在車上的乘客，豎直向上拋出蘋果，蘋果為什么會(huì)落回手中？

解析：解釋此類慣性現(xiàn)象時(shí)的一般思路是：確定研究對(duì)象----------確定其原狀態(tài)（靜止或運(yùn)動(dòng)）------當(dāng)遇到某種情況時(shí)-------研究對(duì)象由于慣性仍維持原來(lái)的狀態(tài)---------所以會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象。

答：蘋果原來(lái)和乘客一起處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)乘客豎直向上拋出蘋果后，由于蘋果在豎直方向上受到重力它上升一段距離后會(huì)下落，在水平方向上由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)速度隨車一起向前運(yùn)動(dòng)，所以會(huì)落回乘客手中。

拓展：如果豎直向上拋出蘋果時(shí)，火車突然加速或減速，蘋果會(huì)落在哪里？為什么？

2、汽車突然起步時(shí)，車上的人往往向后倒，這是由于腳與車板間的摩擦，人的下部由 狀態(tài)突然變?yōu)? 狀態(tài)，人的上部由于 ，要保持

狀態(tài)，所以向后倒。騎自行車時(shí)不要太快，否則會(huì)由于 不能立即停止，可能造成交通事故。

解析：解釋此類慣性現(xiàn)象關(guān)鍵要弄清所研究的對(duì)象開始時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，接著分析在運(yùn)動(dòng)變化過程中，研究對(duì)象的某一部分受力作用而改變了原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而研究對(duì)象的另一部分由于慣性而保持了原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以出現(xiàn)了題目中的現(xiàn)象。

六、學(xué)習(xí)小結(jié)

⑴這節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了牛頓第一定律:一切物體在沒有受到外力作用時(shí),將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。

⑵這一節(jié)我們還學(xué)習(xí)了研究解決物理問題的方法：

①實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法：同一物體從同一高度下滑,保證小車在水平面上開始運(yùn)動(dòng)的速度相同，三種情況唯一不同的就是三個(gè)表面對(duì)小車的阻力不同,導(dǎo)致速度變化的快慢不同。這種控制變量法是我們用實(shí)驗(yàn)研究問題的常用方法。

②在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)推理,得出結(jié)論的方法。

③歸納總結(jié)法：牛頓就是總結(jié)了伽利略等人的研究成果,從而概括出了牛頓的一定律的

（3）慣性和慣性現(xiàn)象

慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大。無(wú)論物體在何時(shí)何地都有慣性。一切物體都有慣性。

七、基礎(chǔ)訓(xùn)練

1、牛頓第一定律：條件：

結(jié)論：

2、如圖：用大小和方向都不變的力F拉著物體在水平面上從靜止開始由A運(yùn)動(dòng)到B撤去拉力F,物體運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)停下來(lái)。AC部分是光滑的(無(wú)阻力),CD 部分是粗糙的。

則：物體在AB段做 運(yùn)動(dòng)，在BC段做 運(yùn)動(dòng)，

在CD段做 運(yùn)動(dòng)。

可見：力是改變 的原因,而不是維持 的原因。

3、槍膛內(nèi)子彈由于受到火藥燃?xì)鈅_______做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)子彈離開槍膛后，仍高速運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)樽訌椨衉_______。

4、小明騎在自行車上不斷地用力蹬，使自行車在平直路面上運(yùn)動(dòng)．當(dāng)他停止用力蹬后，自行車由于 仍繼續(xù)前行，因?yàn)橛? 作用，自行車的運(yùn)動(dòng)會(huì)逐漸停下。

5、一個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(速度大小不變),當(dāng)外力都消失后,物體將( )

A、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B、靜止

C、做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D、無(wú)法判斷

6、在物理學(xué)中，牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律是用什么方法獲得的：（ ）

A．單純的實(shí)驗(yàn)方法； B．單純的推測(cè)方法；

C．?dāng)?shù)學(xué)推導(dǎo)的方法； D．實(shí)驗(yàn)加推測(cè)的方法.

7、下列實(shí)例中，屬于防止慣性的不利影響的是（ ）

A 跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員跳遠(yuǎn)時(shí)助跑

B拍打衣服時(shí)，灰塵脫離衣服

C小型汽車駕駛員駕車時(shí)必須系安全帶

D錘頭松了，把錘丙的一端在水泥地上撞擊幾下，使錘頭緊套在錘柄上

8、下列說(shuō)法中正確的是( )

A.所有的物體都有慣性。

B.只有靜止的物體才有慣性。

C.只有運(yùn)動(dòng)著的物體才有慣性。

D .質(zhì)量較小的物體沒有慣性。

9、《中華人民共和國(guó)道路交通安全法》已于5月1日正式實(shí)施，為交通安全提供了一定的法律保障. 下列對(duì)汽車行駛情況分析正確的是 （ ）

A．速度越大，則慣性越大，汽車就難以停下

B．剎車后，由于摩擦力消失，因而汽車的速度逐漸減少

C．只要后面汽車的行駛速度小于前面的汽車，就無(wú)需對(duì)行車間距加以限制

D．汽車行駛速度、車距、路面情況等均是影響交通安全的因素

10、（04太原）教室里懸掛著的電燈處于靜止?fàn)顟B(tài)，假如它受到的所有的力突然全部消失，它將（ ）

A．加速下落 B．勻速下落 C．保持靜止 D．可以向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)

11、如圖所示，在研究牛頓運(yùn)動(dòng)定律時(shí)，我們讓 小車從 斜面的 滑下，目的是讓小車在平面上開始時(shí)具有________________；實(shí)驗(yàn)表明，小車受到的阻力越大，小車運(yùn)動(dòng)的距離越 ，小車的速度________，由此可推理出的結(jié)論是如果物體不受外力作用，將__________________________ ______。

八、中考鏈接

1、運(yùn)動(dòng)員跑到終點(diǎn)后，不能立即停下來(lái)，這是因?yàn)椋? ）

A．運(yùn)動(dòng)員失去了慣性 B．運(yùn)動(dòng)員具有慣性

C．運(yùn)動(dòng)員不受力的作用 D．運(yùn)動(dòng)員的慣性大于阻力

2、如圖所示，在水平桌面上鋪粗糙程度不同的物體，讓小車自斜面頂端同一高度、從靜止開始滑下。小車在不同表面運(yùn)動(dòng)的距離見下表。通過探究，我們可以反駁如下說(shuō)法中的哪一條。（ ）

A．摩擦力越小，小車速度減小得越慢

B． 小車受到力就運(yùn)動(dòng)，小車不受力就不運(yùn)動(dòng)

C． 若平面非常光滑，小車的速度將保持不變，永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去

D． 運(yùn)動(dòng)物體不受力，將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)

3、小剛同學(xué)放學(xué)回家的路上，腳被石塊絆了一下，身體向前跌倒（圖2甲）;過了一會(huì)兒不小心腳踩到一塊西瓜皮，身體向后摔倒（圖2乙），對(duì)這兩種情景，下列解釋合理的是（ ）

A 二者腳的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，而上身由于慣性仍保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

B 二者上身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，而腳由于慣性仍保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

C 前者上身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，而腳由于慣性仍保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；后者腳的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，而上身由于慣性仍保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

D 前者腳的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，而上身由于慣性仍保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；后者上身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，而腳由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

4、滑冰運(yùn)動(dòng)員用力推冰場(chǎng)周圍的扶欄時(shí)，扶欄未動(dòng)，而他卻遠(yuǎn)離扶欄而去；運(yùn)動(dòng)員離開扶欄后，并沒有再用力蹬冰面，但仍能滑很遠(yuǎn)，要解釋這些現(xiàn)象，可利用下列知識(shí)中：①物體間力的作用是相互的�、诹κ歉淖兾矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因　③一切物體都有慣性（�。�

A．①② B．②③ C．①③ D．①②③

5、如圖是小車運(yùn)動(dòng)時(shí)車內(nèi)懸掛小球和杯中水面的情況，符合實(shí)際的是 （ ）

6、一氣球以一定的速度勻速豎直上升到某一高度時(shí)，從氣球上落下一物體，該物體離開氣球后，將（ ）

A．繼續(xù)上升一段時(shí)間然后下落

B．立即下落

C．以原來(lái)的速度勻速上升

D、不再受力

7、坐在行駛的客車?yán)锏某丝停�豎直向上拋出一個(gè)小球，結(jié)果小球落在了乘客的右前方，這一現(xiàn)象說(shuō)明乘客（ ）

A、向左拐彎，速度增大

B、向右拐彎，速度增大

C、向左拐彎，速度減小

D、向右拐彎，速度減小

8、請(qǐng)列舉兩個(gè)你所知道的在生活和生產(chǎn)中利用“慣性”的事例：

①____________________________________________________

②________________________________________________

9、跳遠(yuǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員都是先跑一段距離才起跳，這是為了（ ）

A、增大慣性 B、減小慣性 C、克服慣性 D、利用慣性

10、關(guān)于慣性的下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A、物體靜止時(shí)不容易被推動(dòng)，說(shuō)明物體在靜止是比運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性大

B、物體在速度大時(shí)不容易停下來(lái)，說(shuō)明物體在速度大時(shí)比速度小時(shí)的慣性大

C、物體受力越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)娇欤�說(shuō)明物體受力大時(shí)比受力小時(shí)的慣性大

D、慣性時(shí)物體的固有屬性，一切物體無(wú)論處于什么狀態(tài)都有慣性

11、下列說(shuō)法正確的是（ ）

A、物體的速度越大，它受到的力也越大

B、若物體不受力的作用，它必然停止

C、要維持物體的運(yùn)動(dòng)，必須對(duì)它施加力

D、若運(yùn)動(dòng)的物體不受任何力的作用，它必定做勻速直線運(yùn)動(dòng)

12、下列現(xiàn)象中，不能用慣性知識(shí)解釋的是（ ）

A、在水平操場(chǎng)上滾動(dòng)的足球，最終要停下來(lái)

B、人走路時(shí)被石頭絆倒，身體會(huì)向前傾倒

C、錘頭松了，把錘柄的一端在硬物體上撞擊幾下，錘頭就能緊套在錘柄上

D、子彈從槍膛里射出后，雖然不再受到火藥的推力，但是仍然向前運(yùn)動(dòng)

13如圖所示，小車在水平面上勻速直線行駛，車廂內(nèi)水平，

光滑桌面上放著物體m1和m2， m1>m2，在車突然停止時(shí)，

兩物體會(huì)由于慣性而運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們離開桌面前（ ）

A、一定相撞 B、一定不相撞

C、不一定相撞 D、條件不足，無(wú)法判斷

14、用手拍一拍，為什么可以拍下粘在衣服上的灰塵？

15、小剛同學(xué)把一只熟雞蛋和一只生雞蛋都放在水平桌面上，用同樣的力分別使它們?cè)谧烂嫔侠@豎直軸水平旋轉(zhuǎn)，然后用手按住熟雞蛋立即釋放，發(fā)現(xiàn)熟雞蛋靜止了；用手按住生雞蛋立即釋放，發(fā)現(xiàn)生雞蛋沿原來(lái)方向繼續(xù)轉(zhuǎn)了幾圈，請(qǐng)用物理知識(shí)解釋為什么釋放后生雞蛋又繼續(xù)轉(zhuǎn)了幾圈？

16、使一小球以相同速度先后沿不同的水平面開始滾動(dòng)：

（1）在泥土路面上，小球滾動(dòng)一段距離；

（2）在水泥路面上，小球滾動(dòng)較長(zhǎng)的距離；

（3）在冰面上，小球滾動(dòng)更長(zhǎng)的距離.

根據(jù)以上敘述，你將得出什么樣的推論？（寫出一條即可）

推論：

17、人們常用推理的方法研究物理問題。在研究物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與力的關(guān)系時(shí)，伽利略通過如圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的推理得到如下結(jié)論：運(yùn)動(dòng)著的物體，如果不受外力作用，它的速度將保持不變，并且一直運(yùn)動(dòng)下去。推理的方法同樣可以用在“研究聲音的傳播”實(shí)驗(yàn)中。如圖（乙）所示的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有的抽氣設(shè)備總是很難將玻璃罩內(nèi)抽成真空狀態(tài)，在這種情況下，你是怎樣通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理得出“聲音不能在真空中傳播”這一結(jié)論的？

18、圖6是一個(gè)演示物體具有慣性的實(shí)驗(yàn)裝置，其中有小砝碼、小木片、固定在底座上的支柱和彈性鋼片。請(qǐng)你說(shuō)出：在演示物體具有慣性的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，你觀察到的兩個(gè)物理現(xiàn)象及其對(duì)應(yīng)的物理知識(shí)（填入下面的橫線上）。

例如：物理現(xiàn)象：小木片飛出后，小砝碼在支柱上保持靜止

物理知識(shí)：小砝碼具有慣性

物理現(xiàn)象：

物理知識(shí)：

物理現(xiàn)象：

物理知識(shí)：

九、學(xué)后記（教后記）