科学探究:牛顿第一定律
班级 姓名 序号 1 课题:科学探究:牛顿第一定律 课型:新授 使用时间:
【学习目标和重难点】 学习目标:
1、理解牛顿第一定律,了解伽利略理想实验的推理过程。
2、通过实验探究,体验科学的研究方法,培养分析、概括、推理能力和科学的思维方法. 3、通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育。
重点:理解牛顿第一定律, 体验科学的研究方法。
难点:理解牛顿第一定律, 培养分析、概括、推理能力和科学的思维方法。 【教学方法和手段】实验探究法、引导法、组织讨论法。 【学法指导】实验探究法、归纳法。 【学习过程】 一、课前准备:
1.亚里士多德认为:“要维持物体做匀速运动,就必须给物体施加一恒定的力”。这一观点是 的(填:正确的、错误的)。
2.作为经典力学的先驱,伽利略在实验的基础上运用科学推理的方法,正确地揭示了:力不是维持物体运动的原因,而是 物体运动状态的原因。
3.牛顿第一定律的内容是:一切物体在的时候,总保持状态或 状态。 二、课堂研讨: (一)情景引入:
交流讨论:事例1、对静止的木箱施加一个水平方向的推力,木箱沿水平方向运动,撤去推力后,木箱停了下来。
事例2、用铁锤敲击钉子,钉子向下运动陷入木板。停止敲击,钉子就不再下陷。 事例3、踢出去的足球,虽然会继续“飞行”,但它总是会停下来的。 思考:这些运动的物体为什么会停止运动呢?请同学们说出你的观点。 (二)新知探究:
1、亚里士多德的观点:要维持物体运动,就必须给物体施加一恒定的力,不受力而一直运动的物体是不存在的——力是维持物体运动的原因。
2、伽利略的观点:在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故.运动物体如果不受其他物体的作用,其运动是匀速的,而且将永远运动下去——力是改变物体运动状态的原因。
(三)课堂小结:师生共同总结本节基本知识 (四)课堂巩固:
1、牛顿第一定律是在大量的经验事实的基础上,通过进一步 而抽象概括出来的,是不能用 来直接证明的,这是因为我们周围事实上没有 的物体。
2、牛顿第一定律适用于 物体,原来静止的物体在不受外力作用时总保持 状态,而原来运动的物体在不受外力作用时总保持 状态。
3、在一个光滑的水平面上,用绳子拉小车做直线运动,当小车的速度达到4m/s时,绳子脱落,这时候小车在水平面上做 运动,小车的速度是 。 4、关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( )
A、必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用物体就静止下来 B、物体的运动状态发生改变,一定有力作用在物体上 C、物体做直线运动时,一定受到了力的作用
5、 用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动,当绳子突然断裂,小球将( ) A. 保持原来的圆周运动状态 B. 保持绳断时的速度作匀速直线运动 C. 小球运动速度减小,但保持直线运动状态 D. 以上三种都有可能 6. 下列说法正确的是 [ ]
A. 物体不受力作用就一定静止 B. 物体不受力作用就一定是匀速直线运动。 C. 物体受力才能运动 D. 以上说法都是错误的。 7.下列观点正确的是[ ]
A.验证牛顿第一定律的实验可以做出来,所以牛顿第一定律是正确的. B.验证牛顿第一定律的实验做不出来,所以牛顿第一定律不能肯定是正确的.
C.验证牛顿第一定律的实验做不出来,但可以在经验事实的基础上,进一步科学推理得出牛顿第一定律.
D.验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来,但总有一天可以用实验来验证. 8.关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.力是维持物体运动的原因 B.物体只要运动就需要力的作用 C.力是改变物体运动状态的原因 D.物体受到力的作用,运动状态一定改变 三、作业布置:
1、一个人通过细绳用20N的力拉着小车在光滑的水平面上运动,如果细绳突然断了,小车将 做___________运动,这时小车在水平方向上一定__________(填“受”“不受”)力.
2、水平桌面上,物体在水平力F作用下向右运动,当它离开桌面时,假如所受的一切外力同时消失,那么它将( )
A.沿竖直方向下落 B.沿水平方向向右作匀速直线运动 C.作曲线运动 D.无法确定运动情况
3、教室里悬挂着的电灯处于静止状态,假如它受到的所有的力突然全部消失,它将:( ) A、加速下落 B、匀速下落 C、保持静止 D、可以向各个方向运动
4.关于牛顿第一定律说法正确的是( )
A.直接证明牛顿第一定律的实验是做不出来的,因此该定律不能肯定是正确的
B.直接证明牛顿第一定律的实验虽不能做出来,但是可以经过科学推理而得出,因此该定律是正确的
C.直接证明牛顿第一定律的实验是可以做出来的,因此该定律肯定是正确的 D、选用优质的材料,一定能用实验来直接证明该定律
5、如图所示,让小球从A点静止释放,运动到C点时,若一切 外力全部消失,则小球会沿 路线继续运动,你判断的依据 是 。 6、如图所示,是伽利略著名的斜面理想实验,实验设想的步骤有: ①减小第二个斜面的倾角,小球在该斜面上仍然要达到原来的高度。 ②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面。
③继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球将沿水平面作持续的匀速运动。 ④如没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度。 (1)请将上述步骤按正确的顺序排列 。 (2)在上述设想步骤中,有的属于可靠事实,有的则是理想化的推论。下面关于这些事实和推论的分类正确的是( )
A.①是事实,②③④是推论 B.②是事实,①③④是推论 C.③是事实,①②④是推论 D.④是事实,①②③是推论 7、研究“运动和力”的关系:
(1)让小车从斜面上滑下后沿水平面运动,是为了使 小车在竖直方向上受到的 力和 力 相平衡,其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平 方向上的摩擦力;
(2)每次都让小车从同一个斜面的同一高度位置由 静止开始滑下,是为了使小车滑到斜面底端时具有 相同的__ _ ___;
(3)比较小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越______,速度减小得越 ;
(4)在此实验的基础上进行合理的推理, 可以得到:运动物体不受外力时,它将 做 。
班级 姓名 序号 2 课题:惯性 课型:新授 使用时间:
【学习目标和重难点】 学习目标:
1、理解惯性的概念,知道惯性大小只与物体的质量有关 。
2、知道日常生活中由于惯性而产生的简单现象,会解释日常生活中的惯性现象。 重点:理解惯性的概念,知道生活中有关的惯性现象,会解释日常生活中的惯性现象。 难点:理解惯性的概念,会解释日常生活中的惯性现象。 【教学方法和手段】实验探究法、组织讨论法。 【学法指导】实验探究法、观察分析法,归纳法。 【学习过程】 一、课前准备:
惯性是指物体________________ ___性质,它的大小只与物体的_____ ___有关。 二、课堂研讨: (一)情景引入:
交流讨论: 1、运动的汽车,刹车后为什么还要向前行驶一段距离? 2、汽车启动车上的人为什么向后倒? 3、汽车刹车人为什么向前倾? (二)新知探究:
结合牛顿第一定律,分析以上事例得出惯性的概念:
1、定义:一切物体都有保持原来静止状态或匀速直线运动状态不变的性质,叫惯性。 牛顿第一定律也叫惯性定律 2、关于惯性的理解:
(1)惯性是物体的一种基本属性;一切物体在任何情况下都具有惯性。 (2)惯性不是力,不能说受到惯性作用;只能说物体具有惯性。
(3)惯性大小只跟质量有关,质量越大,惯性越大;而与物体速度大小,受力情况等无关。 练习1.下列关于惯性的说法中,正确的是 ( )
A.物体只有在静止时才具有惯性 B.物体运动速度越大
,其惯性也越大
C.太空中的物体没有惯性 D.不论物体运动与否,受力与否,物体都具有惯性 练习2、子弹从枪口射出后能在空中继续向前飞行,是因为( ) A.子弹受到火药燃烧产生燃气的推力 B.子弹受到惯力
C.子弹有惯性 D.子弹的惯性大于它受到的阻力 3、惯性现象:
(1)观察活动:1、课本7-5实验2、尺子打棋子实验3、小车启动或刹车实验,尝试解释以上惯性现象。
惯性现象的解释方法:1、确定研究对象;2、判断研究对象原来的运动状态; 3、研究对象的一部分发生了怎样的变化。4、研究对象的另一部分由于惯性要保持原状态。
练习3、如图所示,车厢在水平面上作匀速直线运动,在车厢内固定的光滑桌面上放置质量分别为M和N的两个物体,M>N.不计其他阻力,当车突然停止时,两个物体在离开桌面前( )
A.一定相碰 B.一定不相碰 C.不一定相碰 D.先撞上,后又分开 (2)惯性的利与弊:
惯性的利用:解释:跳远助跑图7-8、撞击可以使锤头、 斧头紧套在把上图7-7;并举出生活中其它利用惯性的
现象。(如自行车上坡前要加紧蹬几下、拍打衣服可除去灰尘、
(三)课堂小结:师生共同总结本节基本知识
(四)课堂巩固:
1.汽车关闭了发动机后,仍能前进一段距离,这是因为汽车 _________ 。经过一段时间后,汽车停了下来,这是因为汽车 ____________。
2、如图所示,用尺快速击打最下面的棋子,最下面的棋子被击后飞 出去,说明力可以改变物体的_________;上面的棋子仍然留在原处 (且在重力的作用下下落),是因为棋子具有_________. 3、节日放飞的气球下吊一物体在空中竖直向上运动的过程中,气球 突然破裂的瞬间,物体将向上运动,这是由 。 物体向上运动一段距离后,又向下运动,这又是因为 。 4.关于惯性、运动和力,下列说法中正确的是( )
A.必须有力作用在物体上,物体才能运动 B.物体在不受外力作用时,一定处于静止状态 C.汽车刹车时,人由于受到惯性的作用,会向前倾倒 D.要使小车拐弯,必须对小车施加力的作用
5、一个跳远运动员助跑以后跳得更远,是因为( )
A、速度快,惯性大,跳得远 B、受到惯性力的作用,跳得远 C、利用惯性,跳得远 D、以上说法都不正确 6.下列说法中正确的是:( )
A.物体运动的速度越大,它受到的动力越大,惯性也越大 B.骑自行车的人上坡前加紧蹬几下,这是为了增大惯性 C.足球越滚越慢,是因为受到了球场对它施加的力的作用
D.若运动的物体不受任何力的作用,它的速度将慢慢变小,最终停下来 7、下列现象中,不属于惯性现象应用的是( )
A.用手拍打衣服上的灰尘 B.运动员采用助跑跳远 C.锤头松了,将锤柄在地上撞击几下 D.骑自行车时为了减速捏闸刹车 8. 歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱,这样做是为了( ) A.减小质量,使运动状态易于改变 B.减小质量,使运动状态不易改变 C.增大惯性,使运动状态易于改变 D.增大惯性,使运动状态不易改变 9.坐在原来做匀速直线运动的汽车里的人,身体突然向右倾斜,这可能是( ) A.汽车正在加速 B.汽车正在减速 C.汽车正向左拐弯 D.汽车正在向右拐弯 10、下列现象中,利用物体惯性的是( )
A、运动员百米赛跑结束后不能立即停下来 B、中小型汽车司机必须带上安全带 C、锤头松了,将锤柄在地上撞击几下 D、熟了的苹果从树上落向地面 11.下列现象不是惯性现象的是 [ ]
A.抛出去的石头能继续向上运动 B.苹果熟了从树上掉下来. C. 地球以360m/s的速度自转,当人使劲一跳, 总是落回原地 D.汽车启动时,人会向后倾倒. 三、布置作业:
1、如图所示,当小狗被淋湿后,它会不断地抖动身体,使得身上的毛和毛上的水都一起随身体运动,当毛停止运动时,毛上的水由于_______会继续保持原来的 从而离开小狗的身体.
2、人站在汽车上,当汽车突然向前开动时,人就跌向 ;这是因为开车前,人和车是处于 状态的,车突然开动时,由于脚和车厢的地面的摩擦,脚的底部随车一起运动,可是人的上半身由于具有 而保持原来的 状态。
3、锤头松了,将锤柄在石墩上撞击几下,松动的锤头就紧套在锤柄上,这是利用了 的惯性。 (选填“锤头”或“锤柄”)
4.关于物体的惯性,下列说法正确的是( ) A. 足球在静止时没有惯性,运动时才具有惯性 B.跳高运动员起跳前要助跑,是为了获得惯性
C. 赛车在高速行驶时不容易停下来,是由于速 度越来越大惯性越大 D. 百米赛跑运动员到达终点不能立即停下来,是因为运动员具有惯性 5.学习了惯性知识后,小明有了如下认识。其中下列说法正确的是( ) A.物体运动时的惯性比静止时的惯性大 B.任何物体在任何情况下都有惯性 C.百米冲刺后很难停下,是因为运动员的惯性消失了 D.地球上的物体都有惯性,在太空行走的宇航员没有惯性
6.李明看到人从行驶的车上跳下来后,很容易摔倒,下面是他对这种现象的解释:
①人的脚着地后受地面摩擦力作用而停下来 ②人的上半身由于惯性还要保持原来的运动状态 ③人向车行驶方向摔倒 ④从行驶的车上跳下的人原来与车共同处于运动状态
解释这个现象的合理顺序是( ) A.①②③④
B.②③④① C.③④①②
D.④①②③
7.下列事例中不是利用惯性的是 ( )
A.跳远运动员起跳前要助跑一段距离 B.洗衣机的甩干桶高速转动时可以把湿衣服甩干 C.小轿车行驶时驾驶员和前排的乘客要系安全带 D.把锤柄的一端在地上撞击几下就可以套紧锤头 8、下列事例或现象中不能用惯性知识解释的是
A.在马路上骑自行车不宜太快,防止造成交通事故 B.树上熟透的苹果,沿竖直方向落下 C.汽车在刹车或启动时,乘客会前倾或后仰
D.在匀速行驶的列车上,晓明向上跳起后仍然落回原处
9.如图是探究阻力对物体运动的影响的实验装置,下列说法错误的( ) A、每次实验时,应使小车滑到水平面时的初速度相等 B、由于惯性,小车到达水平面后继续向前运动 C、水平表面越粗糙,小车的速度减小得越快 D、实验表明,力是维持物体运动的原因
10、忽略一切阻力,原静止在水平面上的大石头被另一块小石头水平撞击,大石头的运动情况是( )
A.始终静止不动 B.动了一点点,很快停下来
C.撞击时开始运动,然后慢慢停下来 D.撞击时开始运动,然后做匀速直线运动 11、如图 5 (a) 所示,木块与小车一起做匀速直线运动,当小车的运动状态发生变化时,木块的状态如图 5 (b) 所示。把木块换成盛有水的烧杯,重复上述过程,烧杯中水面的状态分别如图 5 (c) 和 (d) 所示。由图5(a)、(b)或图5(c)、(d)可知:小车运动状态变化的可能情况
是 ( 请将两种可能的情况填写完整 )。得到上述结论是利用了木块和水都具有 的性质。
12、下图是从某交通宣传栏中选 取的,请你指出其中不科学之处 ; 为了防止惯性造成事故,交通管理 中有很多规定,请你写出一条: 。