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知識(shí)點(diǎn)
圖文講解
第1課時(shí)牛頓第一定理
一、情景引入
實(shí)驗(yàn)抨擊亞里士多德的觀點(diǎn)。
演示：在桌面上推進(jìn)鐵塊從靜止開始漸漸往前運(yùn)動(dòng)，撤消推力，鐵塊立刻停止。
剖析：日常生活中也有許多類似的現(xiàn)象(如推椅子)，這種現(xiàn)象從表面上看，“必須有力作用在物體上，能夠使物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，沒有力的作用，物體就要停出來”，即鐵塊的運(yùn)動(dòng)須要推力來維持。于是，古埃及哲學(xué)家亞里士多德就按照這種現(xiàn)象總結(jié)出“物體的運(yùn)動(dòng)須要力來維持”。這些觀點(diǎn)是否就一定正確呢？
演示：在桌面上推進(jìn)鐵塊從靜止使之往前運(yùn)動(dòng)，使勁推出，鐵塊往前運(yùn)動(dòng)一段距離后停止。
剖析：推力撤走，還要往前運(yùn)動(dòng)，與亞里士多德的觀點(diǎn)不符。
剖析：鐵塊從靜止―→運(yùn)動(dòng)―→靜止的兩個(gè)過程中是否都有力存在？在這兩個(gè)過程中力的作用是維持原先的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)還是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？
二、新課教學(xué)
探究點(diǎn)：牛頓第一定理
1．伽利略的貢獻(xiàn)：理想實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)探究：阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。
讓中學(xué)生閱讀課本P17“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”，完整地看一遍實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
分組實(shí)驗(yàn)：
在水平桌面上鋪上粗糙程度不同的物體，讓貨車自斜面頂端從靜止開始滑下。觀察貨車從同一高度滑下后，在不同表面運(yùn)動(dòng)的距離，記下每次貨車停下時(shí)的位置。
實(shí)驗(yàn)剖析：
提出問題讓中學(xué)生討論：
(1)三次實(shí)驗(yàn)，貨車最終都靜止，為何？
(2)三次實(shí)驗(yàn)，貨車運(yùn)動(dòng)的距離不同，這說明哪些問題？
(3)貨車運(yùn)動(dòng)距離的長短跟它遭到的阻力有哪些關(guān)系？
(4)若使貨車運(yùn)動(dòng)時(shí)遭到的阻力進(jìn)一步減少，貨車運(yùn)動(dòng)的距離將變長還是變短？
(5)依據(jù)里面的實(shí)驗(yàn)及推理，還可以推理出哪些推論？
(6)推理：貨車在光滑的(阻力為零)表面，將會(huì)如何運(yùn)動(dòng)？
實(shí)驗(yàn)推論：平面越光滑，貨車運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，說明貨車遭到的磨擦力越小，速率降低得越慢。倘若遭到的阻力為零，它的速率將不會(huì)減弱，將以恒定不變的速率永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，即做勻速運(yùn)動(dòng)。
多媒體展示：伽利略理想實(shí)驗(yàn)。
笛卡爾的補(bǔ)充：假如運(yùn)動(dòng)物體不受任何力的作用，除了速率大小不變，但是運(yùn)動(dòng)方向也不變，將沿原先的方向勻速運(yùn)動(dòng)下去。
老師：物體不僅運(yùn)動(dòng)，還有靜止。這么，靜止的物體在沒有遭到外力作用時(shí)，保持哪些狀態(tài)呢？
牛頓的補(bǔ)充：將保持靜止?fàn)顟B(tài)。
老師(引導(dǎo)中學(xué)生概括)：我們?nèi)缃裨缫延辛速だ缘难芯砍晒钟辛说芽柡团ｎD的補(bǔ)充，把二者進(jìn)行一下概括：一切物體在沒有遭到外力作用時(shí)，將怎樣呢？(對(duì)概括下來大致意思的朋友給與鼓勵(lì)。)
介紹：牛頓捉住時(shí)機(jī)，概括總結(jié)得出知名的牛頓第一定理。
2．定理剖析。
(1)牛頓第一定理說明了物體的運(yùn)動(dòng)不須要力來維持。運(yùn)動(dòng)物體之所以會(huì)停出來，是因?yàn)槲矬w遭到了力的作用。
(2)“一切”表示這個(gè)定理具有普遍性，沒有例外。“不受外力”是本定理創(chuàng)立的條件，定理要組建的前提條件是不受外力，或則是合外力為零。“總保持”是指物體不受外力時(shí)只有保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)兩種可能，要改變這些狀態(tài)，物體必須受力的作用。
指出：牛頓第一定理是通過剖析事實(shí)，再進(jìn)一步概括、推理得出的，不是直接的實(shí)驗(yàn)推論，但其中符合邏輯的科學(xué)推理是極其重要的。
老師(回應(yīng)課題引入實(shí)驗(yàn))：回想我們最開始的實(shí)驗(yàn)，有推力時(shí)鐵塊運(yùn)動(dòng)，撤掉推力后鐵塊停出來，從表面現(xiàn)象得到的推論——運(yùn)動(dòng)須要力來維持是錯(cuò)誤的，但這些現(xiàn)象是千真萬確擺在我們面前的，我們?cè)趺从门ｎD第一定理的觀點(diǎn)正確地解釋這個(gè)現(xiàn)象呢？
請(qǐng)朋友們思索、討論、交流。
三、板書設(shè)計(jì)
第2課時(shí)慣性及其應(yīng)用
一、情景引入
多媒體講義展示，備考牛頓第一定理內(nèi)容。
班主任設(shè)疑：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由，這么是哪些維持了物體的運(yùn)動(dòng)呢？為解決這個(gè)問題，因而引入“慣性”這個(gè)課題。
二、新課教學(xué)
探究點(diǎn)一：慣性
演示實(shí)驗(yàn)1：迅速彈出豬肉下的硬紙板，豬肉會(huì)怎樣樣？
演示實(shí)驗(yàn)2：用卷尺迅速打出較下邊的棋子，里面的棋子會(huì)怎樣樣？
班主任提問：
(1)迅速彈出紙板的時(shí)侯，豬肉為何沒有飛出，而是落進(jìn)瓶子？
(2)為何打出較下邊的棋子，前面的幾個(gè)棋子才能保持原先的狀態(tài)？
以兩人為小組，針對(duì)老師提出的問題，結(jié)合自己所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，積極展開討論。
中學(xué)生回答后，班主任總結(jié)剖析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
實(shí)驗(yàn)1現(xiàn)象剖析：由于豬肉原先是靜止在硬紙板上的，當(dāng)紙板飛出去時(shí)，豬肉
因?yàn)閼T性仍然保持原先的靜止?fàn)顟B(tài)，所以鴨蛋最后沒有隨硬紙板飛出去，而是跳入玻璃杯里。
實(shí)驗(yàn)2現(xiàn)象剖析：用卷尺迅速打出較下邊的棋子，里面的棋子因?yàn)閼T性要保持原先的靜止?fàn)顟B(tài)，所以才會(huì)落在正下方。
班主任總結(jié)：物體保持原先運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。
班主任引導(dǎo)中學(xué)生得出關(guān)于慣性的幾點(diǎn)理解。
多媒體講義展示對(duì)慣性的幾點(diǎn)理解：
(1)慣性是物體固有的屬性，一切物體都具有慣性。
(2)慣性與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，物體不論處于如何的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，慣性總是存在的。
(3)慣性與是否受力無關(guān)，與速率大小無關(guān)。
多媒體展示：旅客坐在行駛的車輛上，車輛拐彎時(shí)，旅客向左(或往右)傾斜；車輛急煞車時(shí)，旅客往前傾斜。
中學(xué)生剖析、解釋看見的現(xiàn)象。(從研究對(duì)象→原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)→受力情況→運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化情況來剖析)
班主任隨時(shí)糾正不確切之處。
慣性與慣性定理的區(qū)別和聯(lián)系。
1．班主任先引出上節(jié)課所學(xué)的牛頓第一定理的概念。
牛頓第一定理：一切物體在沒有遭到力的作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。因?yàn)槲矬w有保持原先的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，所以牛頓第一定理也叫慣性定理。
2．班主任借助表格對(duì)二者進(jìn)行對(duì)照比較，并跟中學(xué)生一起總結(jié)填寫表格內(nèi)容。
多媒體展示：慣性(性質(zhì))≠慣性定理(運(yùn)動(dòng)規(guī)律)
二者的區(qū)別及聯(lián)系：
探究點(diǎn)二：生活中的慣性現(xiàn)象
多媒體展示：動(dòng)漫演示以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：
中學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)后，小組討論剖析現(xiàn)象，中學(xué)生大膽舉手發(fā)言，與班上朋友分享自己對(duì)此現(xiàn)象的剖析結(jié)果。最后師生交流得出，剖析慣性現(xiàn)象這類問題的通常解題思路。
中學(xué)生小組討論得出推論后，班主任在中學(xué)生總結(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步總結(jié)現(xiàn)象。
現(xiàn)象(1)剖析：鐵塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，忽然帶動(dòng)貨車時(shí)，鐵塊上部隨車一起運(yùn)動(dòng)，下部因?yàn)閼T性保持原先的靜止?fàn)顟B(tài)所以向后倒。
現(xiàn)象(2)剖析：鐵塊處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而貨車忽然停下時(shí)牛頓第一定律是什么實(shí)驗(yàn)方法，鐵塊上部隨車一起停止運(yùn)動(dòng)，下部因?yàn)閼T性保持原先的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以往前倒。
班主任歸納總結(jié)：剖析慣性現(xiàn)象的通常解題思路：
1．交待研究對(duì)象初始狀態(tài)；
2．化學(xué)過程(忽然發(fā)生的情況)；
3．研究對(duì)象因?yàn)閼T性要保持原先狀態(tài)。
活動(dòng)1：在日常生活中怎樣分辨生豬肉和熟鴨蛋呢？班主任拿兩枚鵝蛋演示，中學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)后，小組討論剖析現(xiàn)象，中學(xué)生舉手發(fā)言，與朋友分享自己對(duì)此現(xiàn)象的剖析結(jié)果。
綜合中學(xué)生剖析得出推論：由于生豬肉上面的雞蛋和蛋白是液體，當(dāng)我們轉(zhuǎn)動(dòng)豬肉后，蛋殼開始旋轉(zhuǎn)，而蛋黃上面的液體因?yàn)閼T性的作用，要保持原先的靜止?fàn)顟B(tài)，所以生豬肉轉(zhuǎn)上去比較慢！
活動(dòng)2：請(qǐng)中學(xué)生列出慣性現(xiàn)象的實(shí)例并進(jìn)行剖析。如奔跑的人不易停出來；公共車輛在檢票前幾米處就關(guān)掉油門；使勁甩手可將手上的水趕走；宇航員走出飛船后，依然能與飛船并肩前進(jìn)，不會(huì)落在飛船的前面等。
三、板書設(shè)計(jì)
第1節(jié)牛頓第一定理
第2課時(shí)慣性及其應(yīng)用
1．慣性——物體具有保持原先勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或則靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)
2．任何物體在任何情況下都具有慣性
3．慣性是物體固有的屬性，是一種性質(zhì)；而慣性定理則是一種運(yùn)動(dòng)規(guī)律
4．剖析慣性現(xiàn)象的通常解題思路：
同步練習(xí)
第1課時(shí)牛頓第一定理
1．(2分)關(guān)于牛頓第一定理，下述說法正確的是()
A．牛頓第一定理是可以通過實(shí)驗(yàn)直接證明的
B．驗(yàn)證牛頓第一定理的實(shí)驗(yàn)做不下來，因而不能肯定這個(gè)定理是否正確
C．牛頓第一定理是在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過剖析推理而獲得的
D．物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)稱作牛頓第一定理
2．(2分)在學(xué)習(xí)牛頓第一定理時(shí)，我們做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。下述有關(guān)表述正確的是()
A．每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，貨車可以從斜面上的不同位置由靜止開始下降
B．實(shí)驗(yàn)表明：貨車遭到的阻力越小，貨車運(yùn)動(dòng)的距離就越近
C．實(shí)驗(yàn)中運(yùn)動(dòng)的貨車會(huì)停出來，說明力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
D．按照甲、乙、丙的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，就可以直接得出牛頓第一定理
3．(2分)伽利略通過實(shí)驗(yàn)表明：物體的運(yùn)動(dòng)____(選填“需要”或“不須要”)力來維持，運(yùn)動(dòng)的物體之所以會(huì)停出來，是由于遭到了____。
4．(4分)某同事借助如圖所示裝置研究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。甲、乙木板上分別鋪有浴巾和麻布，丙木板上不鋪任何材料，讓貨車從相同斜面的頂端由靜止開始滑下，觀察現(xiàn)象。
試回答下述問題：
(1)科學(xué)實(shí)驗(yàn)須要控制變量。本實(shí)驗(yàn)中，影響貨車在水平面上運(yùn)動(dòng)距離的誘因，不僅阻力外，還有__，該誘因可以采用貨車從相同斜面的頂端由靜止開始滑下的方式來控制。
(2)實(shí)驗(yàn)可得出“阻力越小，運(yùn)動(dòng)速率增大得越慢”的推論，支持該推論的證據(jù)是___。
第2課時(shí)慣性
1．(2分)(2017·吉林高考改編)亞洲杯籃球賽正火爆進(jìn)行中，賽場上出現(xiàn)的以下現(xiàn)象不能用慣性來解釋的是()
A．快速奔跑的裁判員不能立刻停出來
B．射中球窗框的橄欖球被大跌回去
C．橄欖球被踢出去仍繼續(xù)往前運(yùn)動(dòng)
D．奔跑的球隊(duì)被絆后倒向前方
2．(2分)(泰安高考)小明學(xué)習(xí)慣性的知識(shí)以后牛頓第一定律是什么實(shí)驗(yàn)方法，在探究跳高成績是否與月球自轉(zhuǎn)有關(guān)的活動(dòng)中，他查了相關(guān)資料，發(fā)覺月球由西向東自轉(zhuǎn)，赤道附近的速率約為460m/s，新鄉(xiāng)市市區(qū)地面的自轉(zhuǎn)速率約為370m/s。關(guān)于跳高成績與月球自轉(zhuǎn)關(guān)系的剖析中正確的是()
A．因?yàn)槿擞袘T性，月球沒有慣性，所以向東跳成績更好
B．因?yàn)槿说膽T性小，月球的慣性大，所以向北跳成績更好
C．由于跳起后，月球會(huì)向東自轉(zhuǎn)一段距離，所以向北跳更有利于增強(qiáng)成績
D．因?yàn)槿撕驮虑蚨加袘T性，且自轉(zhuǎn)速率相同，無論向哪跳對(duì)成績都沒有影響
3．(2分)(2017·孝南一模)小明搭乘公汽車輛時(shí)，站在離車門較近的位置并且右手沒有扶任何物體，為了防止車輛啟動(dòng)時(shí)跌倒，下述說法及解釋正確的是()
A．他應(yīng)將身體保持直立
B．他應(yīng)將身體向車輛運(yùn)動(dòng)方向傾斜
C．車輛啟動(dòng)后人的慣性減小了
D．車輛從靜止到啟動(dòng)過程中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有發(fā)生改變
4．(2分)沾上污垢的校服，用手輕輕拍打幾下，就干凈多了。小剛用下邊的四句話解釋了這一過程：①灰塵與鞋子分離落向地面，衣物便干凈了；②一手拿著沾有塵土的校服，用另一只手輕輕拍打；③灰塵因?yàn)榫哂袘T性，繼續(xù)保持原先的靜止?fàn)顟B(tài)；④衣服受力后運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，由靜止運(yùn)動(dòng)上去。這四句話最合理的排列次序是()
A．②③④①B．②③①④C．②④①③D．②④③①
5．(2分)在一條東西方向的平直道路上，一輛沿道路行駛的車輛上有水滴落在橋面上，橋面下部分水滴的印跡如圖所示。請(qǐng)依照水滴印跡的特征強(qiáng)調(diào)該車行駛的方向，并應(yīng)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)加以解釋。(圖中實(shí)線為車輛的行駛路線)
參考答案
第1課時(shí)牛頓第一定理參考答案
1．(C)
2．(C)
3．(2分)伽利略通過實(shí)驗(yàn)表明：物體的運(yùn)動(dòng)__不須要__(選填“需要”或“不須要”)力來維持，運(yùn)動(dòng)的物體之所以會(huì)停出來，是由于遭到了__阻力__。
4．(1)科學(xué)實(shí)驗(yàn)須要控制變量。本實(shí)驗(yàn)中，影響貨車在水平面上運(yùn)動(dòng)距離的
誘因，不僅阻力外，還有__貨車在水平面上開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速率__，該誘因可以采用貨車從相同斜面的頂端由靜止開始滑下的方式來控制。
(2)實(shí)驗(yàn)可得出“阻力越小，運(yùn)動(dòng)速率增大得越慢”的推論，支持該推論的證據(jù)是__貨車在木板上運(yùn)動(dòng)的距離最遠(yuǎn)__。
第2課時(shí)慣性參考答案
1．(B)
2．(D)
3．(B)
4．(D)
5．答：行駛方向：由西向東。任何物體在任何情況下都有慣性，下落的水滴離開車輛后，因?yàn)閼T性會(huì)繼續(xù)往前運(yùn)動(dòng)，水滴最先接觸橋面呈方形的部份很快停止運(yùn)動(dòng)，但另一部份因?yàn)閼T性要繼續(xù)往前運(yùn)動(dòng)，因而潑灑在橋面上，產(chǎn)生了先圓后不規(guī)整的痕跡。
【趣聞趣事】
誰先被擊中
18世紀(jì)中期有兩個(gè)槍手在船上用相同的短槍決斗，一個(gè)人站在船尾，另一個(gè)人立于船頭，此時(shí)船正沿直線勻速航行(不考慮風(fēng)速影響)，當(dāng)她們同時(shí)向?qū)Ψ桨螛寱r(shí)，誰先被擊中呢？站在船尾的槍手，立于船頭的槍手，還是二人同時(shí)被擊中？
好好想一想，相信你會(huì)得到正確答案的。
答案是兩個(gè)槍手同時(shí)被擊中，槍手站在船上時(shí)本身也具有和船一樣的速率，所以從她們的角度出發(fā)，行駛中的船和靜止的船沒有哪些區(qū)別，這和火車上演員的動(dòng)作演出是一樣的！
相關(guān)內(nèi)容