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第五節(jié)慣性定律

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1、第五節(jié)慣性定律 第五節(jié)慣性定律從容說課本節(jié)內(nèi)容是在前幾節(jié)機(jī)械運(yùn)動(dòng)及力的基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)力和運(yùn)動(dòng)的初步知識(shí).如本節(jié)內(nèi)容中的第一個(gè)知識(shí)點(diǎn)“牛頓第一定律”,是在上節(jié)力的作用效果之一改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的基礎(chǔ)上提出問題(如果物體不受力將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)),通過實(shí)驗(yàn)、分析、推理得出的.慣性是學(xué)生生活常見的現(xiàn)象,但同學(xué)們很少想過為什么,教材從學(xué)生熟悉的事例入手提出問題,容易引起同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣,解釋清楚了現(xiàn)象,對(duì)牛頓第一定律也就有了很好的理解和應(yīng)用.二力的平衡也是在慣性定律的基礎(chǔ)上提出問題,通過學(xué)生的探究得出了二力的平衡條件.二力平衡的情況隨處可見,力學(xué)問題中經(jīng)常要運(yùn)用二力平衡的條件來進(jìn)行分析,因此,牛頓第一定律

2、的得出和二力平衡是本節(jié)的重點(diǎn),對(duì)慣性現(xiàn)象的解釋是本節(jié)的難點(diǎn).教學(xué)中教師重在引導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)象大膽假設(shè),小心求證,合理推測(cè),在掌握知識(shí)的基礎(chǔ)上,又能用所學(xué)知識(shí)分析、解釋生活中的現(xiàn)象,解決生活中的簡(jiǎn)單問題.教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)1.知道牛頓第一定律的內(nèi)容.2.知道慣性的概念,會(huì)解釋簡(jiǎn)單的慣性現(xiàn)象.3.知道二力平衡,理解二力平衡的條件,會(huì)應(yīng)用二力平衡的知識(shí)解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題.二、能力目標(biāo)I.探究摩擦力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響,具有初步的觀察能力、邏輯推理能力和科學(xué)想象能力.2.通過活動(dòng)體驗(yàn)任何物體都具有慣性.嘗試用已知的科學(xué)規(guī)律解釋具體問題,具有初步的分析概括能力和浯言表達(dá)能力.三、德育目標(biāo)通過

3、活動(dòng)和閱讀感受科學(xué)就在身邊,體驗(yàn)科學(xué)對(duì)人類生活的重要性.增強(qiáng)對(duì)科學(xué)的熱愛.教學(xué)重點(diǎn)牛頓第一定律及二力的平衡.教學(xué)難點(diǎn)慣性現(xiàn)象的解釋.教學(xué)方法探究法:通過學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生正確推理,概括出牛頓第一定律,總結(jié)出二力平衡的條件.分析法:在學(xué)習(xí)掌握牛頓第一定律的基礎(chǔ)上,通過學(xué)生們的討論分析解釋生活中的現(xiàn)象,理解慣性的概念,學(xué)會(huì)分析問題的思路和方法.教具準(zhǔn)備慣性小車、斜面、光滑木板、毛巾、棉布、棋子、直尺、長(zhǎng)方木塊、兩個(gè)定滑輪、鉤碼若干、細(xì)繩、投影儀等.課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程一、引入新課收集與教材p34圖11.5-1中內(nèi)容相關(guān)的錄像資料讓學(xué)生觀看.[放錄像]?自行車比賽中沖過終點(diǎn)的自行車.?滑冰比

4、賽中到達(dá)終點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)員.?被小朋友彈出去的琉璃球.[師]同學(xué)們?cè)阡浵裰锌吹降倪@些現(xiàn)象,在日常生活中常會(huì)見到,你也一定有過這樣的體驗(yàn).運(yùn)動(dòng)的物體為什么會(huì)停下來呢?同學(xué)們看書p34左下角內(nèi)容,先了解古人的思辨.(學(xué)生看書,還會(huì)有小范圍的討論)[師]亞里士多德和伽利略都是偉大的科學(xué)家,到底哪個(gè)說法正確呢?光靠思辨不能回答,同學(xué)們可以自己探究,通過實(shí)驗(yàn)來求證.共5頁,當(dāng)前第1頁12345二、新課教學(xué)1.牛頓第一定律[探究]摩擦力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響.[師]同學(xué)們先看書p34探究的內(nèi)容,觀察大家面前的實(shí)驗(yàn)器材,說明觀察的內(nèi)容是什么,實(shí)驗(yàn)中相同的條件是什么,不同的條件是什么.[生]實(shí)驗(yàn)中要觀察小車從斜面滑下后

5、在平面上運(yùn)動(dòng)的距離.[生]實(shí)驗(yàn)中相同的條件是:都讓小車從斜面的頂端滑下;不同的條件是:平面上三種表面的粗糙程度不同.[師]引導(dǎo)學(xué)生分析:讓小車從斜面的同一高度滑下是為了保證小車在三種表面上開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度相同;三種表面的粗糙程度不同使小車在平面上受到的摩擦阻力不同.(同學(xué)們分組實(shí)驗(yàn),并將觀察到的現(xiàn)象填入書上的表格內(nèi))[師]同學(xué)們分析實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,能得出什么結(jié)論?[生]從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象看表面越光滑.小車運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn),這說明小車受到的摩擦力越小,速度減小得越慢.[師]引導(dǎo)學(xué)生推理:假如小車不受摩擦力,會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)?[生]假如小車不受摩擦力,速度就不會(huì)減小,小車將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.[投影]伽利略的推理和笛卡兒的

6、補(bǔ)充.300多年前,意大利的科學(xué)家伽利略對(duì)類似的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析,并進(jìn)一步通過推理得出:在理想情況下,如果表面絕對(duì)光滑、物體受到的阻力為零,它的速度將不會(huì)減慢,將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.伽利略敢于糾正前人的理論,用豐富的想象和科學(xué)的推理建立了新的力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.法國(guó)科學(xué)家笛卡兒進(jìn)一步補(bǔ)充了伽利略的推論:如果物體不受任何力的作用,不僅速度大小不變,而且運(yùn)動(dòng)方向也不變.[師]英國(guó)的科學(xué)家牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出了力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的一條重要規(guī)律,牛頓第一定律(newton'sfirstlawofmotion):(同學(xué)們一起說)一切物體在沒有受到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀

7、態(tài).[師]牛頓第一定律的得出,對(duì)同學(xué)們有什么啟示嗎?[生]牛頓第一定律的產(chǎn)生經(jīng)過了幾代人的努力,我們應(yīng)該學(xué)習(xí)科學(xué)家們刻苦鉆研的精神,為科學(xué)的發(fā)展作出我們的努力.[師]牛頓第一定律能用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證嗎?[生]牛頓第一定律說的是物體沒有受到力的作用時(shí)的情況,但我們周圍的物體都要受到力的作用,因此不能用實(shí)驗(yàn)來直接驗(yàn)證.[生]我們國(guó)家的“神舟”號(hào)飛船再大一些,在太空就可做驗(yàn)證牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)了.[師](教師積極肯定同學(xué)的想法)老師相信你的愿望一定能夠?qū)崿F(xiàn).雖然現(xiàn)在我們還不能親自用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證牛頓第一定律,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,現(xiàn)在是大家公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一.那么,我們?nèi)绾卫斫?/p>

8、牛頓第一定律呢?[生]牛頓第一定律是對(duì)一切物體而言,條件是:沒有受到力的作用.結(jié)論是: 原來靜止的物體要保持靜止?fàn)顟B(tài),原來運(yùn)動(dòng)的物體要保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).共5頁,當(dāng)前第2頁12345[生]牛頓第一定律還說明了物體的運(yùn)動(dòng)不需要靠力來維持,力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.2.慣性[師]同學(xué)們已經(jīng)理解了牛頓第一定律的內(nèi)容.現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們一起來完成下面的實(shí)驗(yàn).[想想做做]1.把你的橡皮(或者書本)豎直向上拋出,還會(huì)落回手中嗎?2.將一條小紙條放在水平的課桌上,紙條一端懸在桌邊.將鋼筆(或脫下筆帽)直立在紙條另一端,從桌邊的一端迅速抽出紙條,鋼筆會(huì)怎樣?(部分同學(xué)按書p36圖11

9、.5-4,擊打棋子)[生]橡皮拋出去,還會(huì)落回手中,抽出紙條(擊打最下面一個(gè)棋子),鋼筆還會(huì)停在原來的地方(上面棋子會(huì)落到原來的地方).[師]我們坐在地球上和地球在一起運(yùn)動(dòng),為什么拋到空中的橡皮落下來還在你的手上,打飛了最下面的棋子,上面的沒有一起運(yùn)動(dòng)而是落下來?同學(xué)們能說說原因嗎?[生]這是由于慣性.[師]什么是慣性呢?教師引導(dǎo)同學(xué)們分析:牛頓第一定律告訴我們,物體不受外力時(shí),原來靜止的物體將保持靜止,原來運(yùn)動(dòng)的物體將以原有的速度運(yùn)動(dòng)下去,這表明無論靜止的物體還是運(yùn)動(dòng)的物體,都有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的特性,即慣性.所以牛頓第一定律也叫慣性定律.[演示]小車突然運(yùn)動(dòng)和突然停下來時(shí)表現(xiàn)出的慣性現(xiàn)

10、象,如下圖.[師]為什么突然拉動(dòng)小車時(shí),木塊向后倒;而小車突然停止時(shí),木塊向前倒?根據(jù)木塊的運(yùn)動(dòng)能不能解釋汽車在突然啟動(dòng)和急剎車時(shí)乘客表現(xiàn)出的狀態(tài)?[生]木塊向后倒或向前倒,是因?yàn)槟緣K上部和下部的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不一樣.當(dāng)小車突然啟動(dòng)時(shí),木塊下部隨小車一起運(yùn)動(dòng),而木塊的上部由于慣性還要保持靜止?fàn)顟B(tài),于是木塊向后倒,當(dāng)運(yùn)動(dòng)的小車突然停下時(shí),木塊的上部由于慣性還要保持向前運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),而下部由于和小車間的摩擦使木塊下部隨小車靜止,于是木塊向前倒.[生]汽車在突然啟動(dòng)和剎車時(shí),車內(nèi)的乘客會(huì)后仰和前傾,其道理和木塊的翻倒是完全一樣的.[師]了解了上面的內(nèi)容,請(qǐng)同學(xué)們?cè)賮砜雌嚢踩珟У淖饔?[科學(xué)世界]汽車安全帶

11、.[生]汽車安全帶主要是為了防止汽車突然剎車時(shí)由于慣性對(duì)人體造成的傷害.[師]請(qǐng)同學(xué)們說說你還知道有哪些生產(chǎn)和生活中的慣性現(xiàn)象.[生]踢球、用鐵鍬鏟雪、潑水、滑冰.[生]燒鍋爐時(shí)用鐵鍬往爐膛內(nèi)添煤、跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員起跳前的助跑、還有用手可以拍掉身上的灰塵.[生]跑步的人當(dāng)腳碰到障礙物時(shí),總是會(huì)向前摔倒;撞擊錘柄,可以使錘頭緊緊套在錘柄上;騎自行車太快容易發(fā)生事故[師]從同學(xué)們舉出的這些例子中,我們能夠看到人們可以利用慣性給我們的生活和生產(chǎn)帶來許多的方便,同時(shí)也有慣性給我們帶來的危害.因此,我們?cè)诶脩T性的同時(shí)還要注意防止慣性對(duì)我們?cè)斐蓚?共5頁,當(dāng)前第3頁123453.二力平衡[師]牛頓第一定律告

12、訴我們,一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).請(qǐng)同學(xué)們分析下面的問題.[投影](1)放在講桌上的粉筆盒處于什么狀態(tài),它受不受力?(2)在平面上勻速推動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)的過程中,物體處于何種狀態(tài)?物體受不受力的作用?[生]講桌上的粉筆盒處于靜止?fàn)顟B(tài),它受到了力的作用.勻速推動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)的過程中,物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),它也受到了力的作用.[生]這兩個(gè)問題說明物體受到力的作用也能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).[師]大家分析得非常正確.物體在受到幾個(gè)力作用時(shí),如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說這幾個(gè)力平衡(equilibrium),這時(shí)物體處于平衡狀態(tài).同學(xué)們考慮,什么是

13、二力的平衡呢?[生]如果作用在物體上的力只有兩個(gè),且物體處于平衡狀態(tài),就說這二力平衡.[師]這兩個(gè)力滿足什么條件才能平衡呢?[探究]二力平衡的條件.[師]請(qǐng)同學(xué)們自己設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),然后各組交流.(同學(xué)們操作,教師巡視并參與同學(xué)們的活動(dòng))第一組:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):首先,我們將兩個(gè)定滑輪固定在光滑的長(zhǎng)木板兩端,然后在長(zhǎng)方木塊的兩端各掛上一根繩子,放在光滑的木板上,兩端繩子分別跨過定滑輪掛上鉤碼.進(jìn)行實(shí)驗(yàn):(1)在兩根繩端分別掛上質(zhì)量不相等的鉤碼,觀察木塊是否靜止.(2)在兩根繩端分別掛上質(zhì)量相等的鉤碼,觀察木塊是否靜止.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;(1)繩兩端掛質(zhì)量不相等的鉤碼時(shí),木塊很快運(yùn)動(dòng)到掛鉤碼多的一端.(2)繩兩

14、端掛質(zhì)量相等的鉤碼時(shí),木塊靜止.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象我們可以得出結(jié)論,兩個(gè)力大小相等、方向相反時(shí),二力平衡.第二組:我們組的實(shí)驗(yàn)和第一組基本相同.如果將木塊扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度使拉木塊的繩子不在一條直線上時(shí),木塊不會(huì)靜止,說明二力要想平衡還必須作用在一條直線上.第三組:他們兩個(gè)組還忽略了一個(gè)問題,就是兩端繩子的力都是作用在同一個(gè)木塊上的.[師]通過同學(xué)們共同的努力,綜合大家的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,我們可以得到二力平衡的條件:[生]作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果大小相等、方向相反,并且在同一條直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡.[師]生活中二力平衡的例子隨處可見,如書p38圖11.5-10.請(qǐng)?jiān)诤?jiǎn)圖中畫出物體受到的平衡

15、力.(學(xué)生畫圖,教師巡視指導(dǎo),最后講評(píng))[師]同學(xué)們學(xué)習(xí)了平衡力后,誰能說說平衡力和物體間相互的作用力有什么區(qū)別?[生]平衡力作用在同一個(gè)物體上,而物體間相互的作用力作用在相互作用著的兩個(gè)物體上.共5頁,當(dāng)前第4頁12345[師]非常正確.同學(xué)們?cè)诜治鑫矬w受力時(shí)一定要注意區(qū)分.三、小結(jié)1.牛頓第一定律:一切物體在沒有受到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).牛頓第一定律也叫慣性定律.2.慣性:一切物體都有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特性.3.二力平衡的條件:作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果大小相等、方向相反,并且在同一條直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡.四、動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理1.略2.慣性是造成許多交通事

16、故的原因,行駛中的汽車和自行車剎車時(shí),由于慣性不能立即停下來.即使是緊急剎車,也要向前運(yùn)動(dòng)一段才能停下來.請(qǐng)同學(xué)們?nèi)フ{(diào)查了解為避免發(fā)生交通事故,交通部門采取了哪些措施,發(fā)布了哪些禁令.如城市道路要求各行其道,公路上不同道路上的限制速度等.3.略.五、板書設(shè)計(jì)略牛頓第一定律(慣性定律)(lawofinertia)慣性(inertia)二力平衡實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)展歷程伽利略的推理及笛卡兒的補(bǔ)充牛頓內(nèi)容:一切物體在沒有受到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)意義:力學(xué)基本定律之一定義:物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的特征現(xiàn)象:解釋:概念:如果作用在物體上的力只有兩個(gè),且物體處于平衡狀態(tài),就說這二力平衡作用在同一個(gè)物體上條件大小相等、方向相反作用在一條直線上共5頁,當(dāng)前第5頁12345

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