第八章 力与运动
第一节 牛顿第一定律和惯性
教学目标
知识与技能w W w.xK b 1. c om
知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法．
理解牛顿第一定律的内容及意义．
知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象 过程与方法
观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系． 通过实验加探对牛顿第一定律的理解． 理解理想实验是科学研究的重要方法． 通过探究活动熟知实验探究的过程；
领悟通过实验要求设计实验表格的方法； 体验由实验结论进行科学推理的过程。 情感态度与价值观
在探究过程培养学生的交流意识与团结协作精神；
通过学习使学生知道实践是检验真理的唯一标准，不要盲目迷信权威； 培养学生乐于参与科学实践的情感，在实验中养成严谨的科学态度。 教学重点：对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解． 科学思想的建立过程
教学难点：牛顿第一定律的推理得出
力和运动的关系．
惯性和质量的关系．
教学器材：小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块、气垫导轨装置、伽利略针和单摆实验装置 教学过程：
一、新课引入
做实验引入力和运动的关系，引发学生的思考．
参考实验：在讲台上放一辆小车，使它处于静止状态．师：怎样才能让小车运动起来呢?
师：从这个例子很容易得到：物体要运动，需要对它施加力的作用，那么力和运动之间关系如何呢?本节课我们就来探究这个问题． 二、牛顿第一定律
承接刚才的实验现象，演示当物体不再受手的推力时，物体停止运动． 师：静止在水平面上的物体，用力去推，物体由静止变为运动；一段时间后撤掉该力，物体的运动状态又如何?
师：根据以上的例子，思考“运动一定需要力来维持吗” 生：要用力去推它
生：一段时间后撤走该力时，物体速度越来越慢，最终停下 生l：需要．因为用力推物体它才能运动，而撤走了这个力物体最终会停下，所以，运动必须用力来维持．
生2：不一定，按照生1的说法，运动一定需要力来维持的话，撤走了力，
物体应该立刻停下才对．
生3：例如在空中飞行的足球，已经不再受到脚的作用力，但仍然向前运动，因此“物体的运动不一定需要力的作用”． 三、演示实验
实验演示：让一个小球从斜面上滑下，斜面末端分别放毛巾、木板和玻璃板，让学生仔细观察实验现象。仔细观察实验现象并得出结论． 提问：如果没有摩擦力的作用，小球又将会怎样运动呢?大家大胆猜想一下。 理想实验的魅力
首先是亚里士多德的错误观点：必须有力作用在物体上，物体才能够运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方．接着演示伽利略是如何利用理想实验反驳伽利略错误的观点的．
师：伽利略对于“运动与力的关系”，构思出如图8—2—2所示的“理想实验”．将轨道弯曲成曲线ABC的形状，在轨道的一边释放一颗小球，如果不存在摩擦力，小球将上升到哪里? 师：伽利略根据“理想实验”断言：小球应该以恒定的速率永远运动下去．由此可推断，在水平面上做匀速运动的物体并不需要用外力采维持． 师：理想实验，是科学研究中的一种重要的方法．它突出了事物的本质特征，能达到现实科学实验无法达到的极度简化和纯化的程度．它不仅可以充分发挥理性思维的逻辑力量，还可以让思维超越当时的科学技术水平，在想象的广阔天地里自由驰骋．
牛顿第一定律的内容是：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止
师：牛顿第一定律可不可以用实验来验证?什么时候可以看作不受力并举例说明。 师：一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性；所以牛顿第一定律又叫做惯性定律．
师：简述惯性定律和惯性的区别和联系．
师：惯性能解释日常生活中的许多现象．例如：当汽车启动时，车上的乘客会向后倾斜，为什么? [课堂训练]
1、一切物体总保持 状态或 状态，直到有 迫使它改变这种状态为止。
2、物体保持 的性质叫做惯性．惯性是物体的 ，与物体的运动情况或受力情况 。 3、伽利略的理想实验说明了 。 四、惯性与质量
运动的火车比运动的自行车停下来要困难得多，可见物体的惯性即保持匀速直线运动状态或静止状态的本领，它与物体的质量有关，有什么关系呢?
师：一切物体都有惯性，在任何状态下都有惯性；惯性是物体的固有性质；物体的惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大，运动状态越难以改变；质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变；惯性的大小只与质量有关，与其他因素无关．
[课堂训练]
在路上跑的人被绊倒时是向前趴着倒下，而慢走的人滑倒时，则大多数是后仰着地摔倒，试论述其原因． 解析：这是因为人在跑的时候人的重心在人的整体的前方，当人的脚遇到障碍物之后，由于惯性的原因使其上半身继续向前运动，容易向前趴；而慢走的人由于重心在整个身体的后面，所以经常后仰着地摔倒． 五、课堂小结 通过本节的学习，我们知道了：
(1)历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究． (2)伽利略得到力和运动关系的研究方法． (3)牛顿第一定律的内容．
(4)惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法． 六、课后练习
1、关于牛顿第一定律，下列说法正确的是?????????( ) A、牛顿第一定律是一条实验定律
B、牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 C、惯性定律和惯性的实质是相同的 D、物体的运动不需要力来维持
2、一个物体保持静止或匀速运动状态不变，这是因为?????( ) A、物体一定没有受到任何力 B、物体一定受到两个平衡力作用 C、物体所受合力一定为零 D、物体可能受到两个平衡力作用 3、下列关于惯性的说法中，正确的是????????????( ) A、人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性
B、百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性，停下时就没有惯性了 C、物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服了 D、物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关
4、有人设想，乘坐气球飘在高空，由；于地球的自转，一昼夜就能周游世界．请你评价一下，这个设想可行吗? 七、板书设计
理想实验的魅力牛顿物理学的基石——惯性定律惯性与质量 内容
(或定义)1、亚里士多德的观点 2、伽利略的观点 3、笛卡儿的观点一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性
说明
通过学习人类对运动和力关系的认识，体会科学家对人类的贡献和正确思想的来之不易(1)物体不受外力时，运动状态保持静止或匀速直线运动，说明力不是维持物体运动的原因
(2)外力的作用是迫使物体改变原来的运动状态，说明力是改变物体运动状态的原因
(3)一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性
a、一切物体在任何状态下都有惯性
b、惯性是物体的固有性质
c、物体的惯性只与质量有关
第二节 力的平衡
教学目标： 知识与技能：
知道平衡状态、平衡力、二力平衡的概念，理解二力平衡的条件。 知道二力平衡时物体的运动状态。
会运用二力平衡条件解决简单的平衡问题。 过程与方法：
1、通过探究实验得出二力平衡的条件，进一步会研究多个因素问题的科学方法
2、通过分析实例，加深对知识的理解。
情感、态度、价值观：通过实验的观察、分析、探索，领略科学探索方法和养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，培养学生之间的合作交流意识。 教学重点：二力平衡的条件。
教学难点：二力平衡条件的应用新 课 标 第 一 网 教学器材：小车、水平木板、钩码、细绳、滑轮等。 教学过程： 一、引入
牛顿一定律的内容是什么？
是不是只有不受力的物体才能保持静止、才能做匀速直线运动？ 观察现象：课堂演示：静止在桌面上的物体、匀速行驶的电动汽车
介绍片段： 在平直轨道上匀速行驶的火车、匀速步行的学生、静止在地面上的汽车
提出问题：上述物体保持静止状态和做匀速直线运动是否受到外力？请你再举出几个静止和做匀速直线的物体，分析它们受到的力。 引出平衡态的概念，进行新课教学。 二、平衡状态
由上面学生举出的例子定义平衡状态。指出这时作用该物体上的几个力改变物体运动状态的效果互相平衡，或者说几个力互相平衡。物体受力平衡时最简单的情况是受两个力作用。
过渡：物体受力作用时满足什么条件才能保持平衡？ 三、二力平衡条件
方法1：通过演示实验得出二力平衡的条件。 介绍实验装置如图8-3-2所示，用细线系住木板上的任意两个孔，细线的两端跨过桌边的滑轮各悬挂一个相同质量的钩码。 引导学生观察与思考下面问题。
木板是否静止？木板静止时受到的两个拉力的大小有什么关系？方向有什么关系？
把木板扭转一下，使两个力的作用线不在同一直线上，木板还能静止吗？重新平衡后，两个力的方向有什么特点？
在细线的两端悬挂质量不相同的钩码，木板还能静止吗？ 任选其它两个孔重复上述实验。
引导学生根据观察结果自己得出结论。可在教师引导下由多名同学互相补充使其完善。
方法2：学生探究性学习（学生分组实验，研究二力平衡的条件）。