人教版（2024）八年级下册物理第八章《运动和力》教案（共4课时）

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人教版（2024）八年级下册物理第八章《运动和力》教案（共4课时）第1节 牛顿第一定律教学目标1．物理观念：(1)知道力是改变物体运动状态的原因，能从物理学视角认识运动与力的关系。(2)知道牛顿第一定律的内容。(3)知道惯性，会解释简单的惯性现象。2．科学思维：(1)通过实验现象，推理总结得出牛顿第一定律，知道它是科学推理的结果，知道不受力的物体是不存在的。(2)通过类比知道惯性和惯性定律的区别与联系，理解惯性，知道生活中该如何利用或防范惯性。3．科学探究：(1)通过探究阻力对物体运动的影响，体会科学探究的过程，培养分析问题的能力。(2)通过对影响惯性大小因素的学习与研究，知道惯性只与物体质量有关系，培养科学探究能力。4．科学态度与责任：(1)通过科学史的简介，让学生了解物理规律得出的过程，树立严谨的科学态度，不迷信权威，培养学生勇于探索的科学精神。(2)通过对惯性现象的解释，认识到生活和物理的紧密联系，激发学习物理的兴趣。(3)知道惯性是造成很多交通事故的原因，了解相关交通安全常识，树立自我保护的意识。教学重难点教学重点：通过对小车实验的分析、推理总结得出牛顿第一定律；解释日常生活中简单的惯性现象。教学难点：知道牛顿第一定律得出的整个过程；区分惯性和惯性定律。教学用具斜面、小车、棉布、木板、硬纸板、水杯、生鸡蛋和熟鸡蛋各一枚、多媒体课件等。教学过程情境导入问题导入 我们玩滑板车时，用脚蹬地，滑板车会向前运动，如果停止用脚蹬地，滑板车会停下来。根据类似生活现象人们普遍认为“物体的运动需要力来维持”。这种观点是否正确呢？进一步观察我们又会发现，滑板车通常会向前滑行一段距离后再停下来。滑板车从静止→运动→静止的两个过程中是否都有力存在？在这两个过程中力是同一种力吗？新课教学探究点一　阻力对物体运动的影响过渡提问 滑板车从静止→运动→静止的过程中一直受到地面的阻力，那么阻力如何影响物体的运动呢？演示实验 如图，将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在棉布上滑行的距离；去掉木板上的棉布，再次让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在木板上滑行的距离。将实验条件和现象记录在表格中。　 实验记录：　 实验分析：　 提出问题让学生讨论：(1)两次实验，小车最终都静止，为什么？(2)两次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？(3)小车运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？(4)若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？(5)根据上面的实验及推理，还可以推理出什么结论？(6)推理：小车在光滑(阻力为零)表面，将会怎样运动？总结 平面越光滑，小车运动的距离越远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。如果小车受到的阻力为0，它的速度将不会减小，将以恒定不变的速度永远运动下去，即做匀速直线运动。探究点二　牛顿第一定律过渡提问 物体除了运动，还有静止。那么，静止的物体在没有受到外力作用时，保持什么状态呢？结论 牛顿总结并发展了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理规律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。这就是著名的牛顿第一定律。理解定律 (1)牛顿第一定律说明了力是改变物体的运动状态的原因。(2)“一切”表示这个定律具有普遍性，没有例外。“总保持”是指物体不受外力时只有保持静止状态或匀速直线运动状态两种可能，要改变这种状态，物体必须受力的作用。强调：牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的，不是直接的实验结论，但其中符合逻辑的科学推理是非常重要的。探究点三　惯性活动 迅速弹出鸡蛋下方的硬纸板(如图)，鸡蛋会怎么样？教师提问：迅速弹出硬纸板的时候，鸡蛋为什么没有飞出，而是落进杯子？以四人为小组，针对老师提出的问题，结合自己所观察到的实验现象，积极展开讨论。学生回答后，教师总结分析实验现象：因为鸡蛋原来是静止在硬纸板上的，当硬纸板飞出去时，鸡蛋由于惯性保持原来的静止状态，所以鸡蛋最后没有随硬纸板飞出去，最终由于受到重力掉进玻璃杯里。结论 物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。因此，牛顿第一定律又被称为惯性定律。教师引导学生得出关于惯性的几点理解：(1)惯性是物体固有的属性，一切物体都具有惯性。(2)惯性与运动状态无关，物体不论处于怎样的运动状态，惯性总是存在的。(3)惯性与是否受力无关，与速度大小无关。惯性和惯性定律的区别及联系：探究点四　生活中的惯性现象展示 动画演示以下两个实验：学生观察实验后，小组讨论分析现象，学生大胆举手发言，与班上同学分享自己对此现象的分析结果。最后师生交流得出分析惯性现象这类问题的一般解题思路。学生小组讨论得出结论后，教师在学生总结的基础上进一步总结归纳。现象(1)分析：木块处于静止状态，突然拉动小车时，木块下部随车一起运动，上部由于惯性保持原来的静止状态，所以向后倒。现象(2)分析：木块处于运动状态而小车突然停下时，木块下部随车一起停止运动，上部由于惯性保持原来的运动状态，所以向前倒。总结 分析惯性现象的一般解题思路：1．研究对象初始状态。2．物理过程(突然发生的情况)。3．研究对象由于惯性要保持原来状态。活动 在日常生活中如何区分生鸡蛋和熟鸡蛋呢？教师拿两枚鸡蛋演示，学生观察实验后，小组讨论分析现象，学生举手发言，与同学分享自己对此现象的分析结果。结论 因为生鸡蛋里面的蛋黄和蛋白是液体，当我们转动鸡蛋后，蛋壳开始旋转，而鸡蛋里面的液体由于惯性，要保持原来的静止状态，所以生鸡蛋转起来比较慢！自主学习 阅读教材P22“汽车安全带和安全气囊”，了解乘车、驾车的相关规定和汽车上的其他安全措施。板书设计第1节　牛顿第一定律1．力是改变物体运动状态的原因。2．牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。3．惯性是一切物体的固有属性，是一种性质；而惯性定律则是一种运动规律。4．分析惯性现象的一般解题思路：教学反思学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到了一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体之所以运动是因为力的作用。如推一下物体，它就动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，建立从静到动和从动到静都是运动状态改变的概念，为揭示运动和力的关系作出重要铺垫。其次，通过实验建立“力是改变物体运动状态的原因”的概念，再通过推理建立“不受力时物体运动状态不变”的概念。实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在实验演示中，可设计不同的问题渗透研究方法。对于惯性的认识，学生在生活中已经有所了解，但由于惯性的概念比较抽象，所以理解不深。要结合演示实验和生活现象，化抽象为具体，由静到动，由易到难，使学生更易理解所学知识，充分调动学生学习的积极性，让课堂变得轻松活跃。第2节 二力平衡教学目标1．物理观念：(1)依据生活经验认识平衡力和平衡状态的概念。(2)知道二力平衡的条件。2．科学思维：(1)根据实验现象，对问题进行研究和分析，推理得出平衡力的特点。(2)通过学习平衡力与平衡状态的关系，能根据所学论证物体的运动状态。(3)通过类比平衡力与相互作用力，能分辨具体情境中力的关系。3．科学探究：经历探究二力平衡条件的实验过程，培养科学探究能力。4．科学态度与责任：(1)通过参与实验活动，培养积极参与科学探究实践的思想和相互配合的协作精神。(2)在用二力平衡知识分析解决实际问题过程中，体会物理与生活的密切联系，培养将所学知识用于生活实际的意识。教学重难点教学重点：二力平衡的条件。教学难点：二力平衡的应用及其探究。教学用具小车、两个定滑轮、两个托盘、钩码盒、细绳、多媒体课件等。教学过程情境导入问题导入 如图所示，匀速上浮的潜水艇、匀速降落的跳伞运动员、放在课桌上的书本、吊在天花板下的电灯，这些物体分别做什么运动？它们分别受到哪些力的作用？新课教学探究点一　平衡状态过渡提问 牛顿第一定律告诉我们，一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。但不受力的物体是不存在的，那么为什么有些物体还会保持静止状态或匀速直线运动状态呢？现象 (1)让学生提着书包不动。书包受重力和手对它向上的拉力，保持静止。(2)在平直马路上匀速行驶的汽车，水平方向受到牵引力和阻力，汽车保持匀速直线运动状态。结论 物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡，物体处于平衡状态。探究点二　二力平衡的条件过渡提问 物体在两个力作用下保持平衡是最简单的，我们先来研究这种情况。物体受两个力作用一定就能保持静止或匀速直线运动状态吗？如果作用在物体上的力只有两个，且物体处于平衡状态，那么这两个力应该满足什么样的条件呢？实验 探究二力平衡的条件。实验思路：先想办法在物体上施加两个力使物体平衡，然后测量这两个力，看这两个力之间存在怎样的关系。实验过程：如图，把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里加钩码。观察小车在什么条件下会保持运动状态不变。1．使两个托盘里的钩码质量不相等。2．使两个托盘里的钩码质量相等。3．保持两个托盘里的钩码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放。……将实验条件和现象记录在下面的表格中。实验总结：与其他同学交流讨论实验结果，总结二力平衡的条件。结论 作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。“八字口诀”：同体、等大、反向、共线。探究点三　二力平衡条件的应用知识运用 (1)吊在空中静止不动的电灯，若绳的拉力为2 N，则电灯受到的重力是多少？分析：电灯受重力和绳的拉力，处于静止状态，所以重力和绳的拉力是一对平衡力。那么这两个力一定满足二力平衡的条件，即大小相等，方向相反，且在同一条直线上，所以电灯受到的重力为2 N。(2)火车在平直的轨道上行驶，在水平方向上受牵引力和阻力。如果牵引力大于阻力，火车将怎样运动？如果牵引力小于阻力，火车又将怎样运动？牵引力和阻力相等时，火车又将怎样运动？分析：牵引力大于阻力，火车将加速；牵引力小于阻力，火车将减速；牵引力和阻力相等时，水平方向二力平衡，火车匀速直线前进。活动 二力平衡条件的应用：1．根据物体的运动状态判断受力情况。2．根据物体的受力情况判断运动状态。补充 一对平衡力和一对相互作用力的区别：两个力，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，只要不是作用在同一物体上，就不可能是平衡力；两个力中，发生作用的物体只要出现第三个，就不可能是相互作用力。板书设计第2节　二力平衡1．平衡状态：静止状态或匀速直线运动状态。2．二力平衡的条件：同体、等大、反向、共线。3．二力平衡条件的应用。教学反思本节内容由“二力平衡的条件”和“二力平衡条件的应用”两部分内容组成。教学的重点是二力平衡的条件，关键是让学生经历探究二力平衡条件的实验过程。二力平衡条件的应用是本节教学的难点，突破它的关键是通过对生活中实例和实验现象的观察与分析，引导学生归纳、总结、应用二力平衡的条件。第3节 摩擦力教学目标1．物理观念：(1)知道滑动摩擦力的概念及测量滑动摩擦力的方法。(2)知道滑动摩擦力与接触面受到的压力及接触面粗糙程度的关系。(3)了解如何利用和防止摩擦。2．科学思维：(1)根据二力平衡的条件，思考得出测量滑动摩擦力的方法并论证可行性。(2)在学习测量滑动摩擦力的过程中，思考方法的不足并提出改进意见，培养质疑创新的意识。3．科学探究：通过探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验，学会制订简单的科学探究方案，理解在研究多因素问题中怎样运用“控制变量”的方法，学会利用表格收集实验数据，培养科学探究能力。4．科学态度与责任：(1)通过观察和实际操作，使学生树立以观察和实验的方法来研究物理问题的思想，培养学生实事求是的科学态度。(2)通过联系生活实际，使学生体会到物理知识在生活中的价值。教学重难点教学重点：摩擦力的概念；探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。教学难点：摩擦的利用与防止；会用摩擦力的知识解释相关现象。教学用具弹簧测力计、木块、粗糙程度不同的木板、钩码盒、多媒体课件等。教学过程情境导入情境展示 利用多媒体展示下列情景：1．滑冰运动员停止蹬冰后，会慢慢停下来。2．行驶的汽车刹车后，会很快停下来。新课教学探究点一　摩擦力过渡提问 为什么会发生前面所展示的现象？你还能举出类似的例子吗？学生回答：因为运动员和汽车都受到摩擦力的作用。提问 什么是摩擦力？结论 两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。过渡提问 我们知道，力是有大小的，怎样测量滑动摩擦力的大小呢？学生回答：可以用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动。此时木块处于平衡状态，所受拉力与摩擦力是一对平衡力，我们读出弹簧测力计所测的拉力，就可以得到木块与长木板之间的滑动摩擦力的大小。演示 演示测量滑动摩擦力的过程，如图。探究点二　探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关过渡提问 木块在长木板上运动时受到的滑动摩擦力是否一直不变呢？若改变，其大小又与哪些因素有关呢？实验 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。实验思路：由生活经验可以知道，摩擦力与物体对接触面的压力大小和接触面的粗糙程度有关。我们可以控制接触面相同，改变压力(如在木块上增加钩码)，测量不同压力下滑动摩擦力的大小；还可以控制压力相同，改变接触面粗糙程度(如换用粗糙程度不同的木板)，测量不同粗糙程度情况下滑动摩擦力的大小。结合条件和相关数据，就可以找到滑动摩擦力与物体对接触面的压力大小和接触面粗糙程度的关系。实验过程：利用如图所示的装置，进行实验。1．用弹簧测力计拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动，测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。2．在木块上放不同数量的钩码，改变压力，测量滑动摩擦力。3．换用材料相同但表面粗糙的长木板，保持压力不变，测量滑动摩擦力。……设计表格，记录测量数据。实验结论：结合实验数据，与其他同学交流，完善实验结论。结论 滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；滑动摩擦力的大小还与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。【注意】滑动摩擦力的大小还与接触面的材料有关。探究点三　摩擦的利用与防止过渡提问 我们已经认识了摩擦力，并从探究活动中知道了影响滑动摩擦力大小的因素。你知道生活中有哪些地方涉及了摩擦力吗？它们是在增大有用摩擦还是在减小有害摩擦呢？展示 多媒体展示：鞋底粗糙的纹路、传送带、自行车的车闸等。　总结 可以通过增大压力或增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。自主学习 阅读教材P31“减小摩擦的方法”，了解减小有害摩擦的方法。总结 可以通过减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动摩擦代替滑动摩擦、使接触面分离等方法来减小有害摩擦。板书设计第3节　摩擦力1．定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。2．探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关：(1)实验原理：二力平衡。(2)实验方法：控制变量法和转换法(f＝F)。(3)影响因素：接触面所受的压力；接触面的粗糙程度；接触面的材料。3．摩擦的利用与防止。教学反思摩擦力是日常生活中常见的一种力，利用日常生活中的具体事例来引入新课，以激发学生的学习热情，体现了“从生活走向物理”的教学思想。“在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验中，安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程。其实在此过程中有些组的方案经实验检验是不成功的，为此他们学会了如何评估他人和自己所做的探究活动。最后简单地介绍生产和生活中增大和减小摩擦的应用，激发了学生对科学的热爱，充分发挥学生的能动性，以学生为主体，让其感受物理知识在生活中的运用，这样学生也更容易掌握本节课的知识。第4节 同一直线上二力的合成教学目标1．物理观念：(1)认识合力的作用效果。(2)知道什么是合力、分力，什么是力的合成。(3)能计算同一直线上两个力的合成并确定合力的方向。2．科学思维：(1)能从力的作用效果角度理解等效替代法在力的合成中的应用。(2)能利用合力的知识间接判断生活中力的大小。3．科学探究：通过探究同一直线上两个力的合成，知道两个力的方向相同或相反时力的合成情况，并知道合力的方向。4．科学态度与责任：(1)经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的实践能力以及创新意识。(2)善于从生活中的疑问发现物理学的魅力，培养学生“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念。教学重难点教学重点：让学生通过对实验探究的参与，认识同一直线上二力的合成情况。教学难点：合力的概念；同一直线上同方向的二力合成，同一直线上反方向的二力合成。教学用具两个弹簧测力计、固定装置、小圆环、细绳、橡皮筋、刻度尺。教学过程情境导入情境展示 在日常生活中我们经常遇到这样的情况：当一个人用力推一个物体或提起一个物体时，如果力气不够，再过来一个人帮忙则往往会达到目的；但是如果换一个力气比较大的人，他一个人也可以达到目的。这时我们就说一个人经过努力达到的效果与两个人相同，今天我们就来专门研究这样的问题。新课教学探究点一　力的合成过渡提问 你还能举一些与上面的情境中类似的例子吗？学生思考、讨论并举例：1.两个小孩共同提起一桶水，可以使水桶保持静止状态；一个大人单独提起同一桶水，也能使水桶保持静止状态。2．一个人拉一辆车拉不动，再有一个人在后边推就可以把车拉动；如果换一个力气大的人一个人就可以拉动。3．一根木头一人扛起来比较费劲，如果两个人一人扛一头则可以比较轻松地扛起来，但效果是相同的。教师总结：以上同学们举的实例都非常对，这里所说的效果相同，在物理学中我们叫它等效，也可以叫等效替代，等效替代是物理学中常用的一种方法。结论 如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成。探究点二　同一直线上二力的合成过渡提问 要研究多个力的合成问题，可以先从简单的情况入手。同一直线上二力合成的情况最简单，是我们在初中阶段研究的重点。那么我们要如何确定同一直线上的两个力的合力的大小和方向呢？演示实验 研究同一直线上二力的合成。实验方法：等效替代法。实验过程：1．如图所示，将橡皮筋一端固定，另一端与小圆环相连。把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后，沿水平方向向右拉橡皮筋，将小圆环拉至O点，标记下此时小圆环的位置，并记录两个弹簧测力计的示数F1、F2。2．只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环再次拉到O点，记下弹簧测力计的示数F合。改变拉力F1、F2的大小，多做几次实验。将F合与F1、F2的示数进行比较，并分析F合与F1、F2方向的关系。3．如图所示，用两个弹簧测力计沿相反的方向水平拉橡皮筋，标记此时小圆环的位置O′，并记下两个弹簧测力计的示数F1′、F2′(F1′>F2′)。4．再用一个弹簧测力计将小圆环拉到O′点，记下弹簧测力计的示数F合′。改变拉力F1′、F2′的大小，多做几次实验。将F合′与F1′、F2′的示数进行比较，并分析F合′与F1′、F2′方向的关系。实验结论：同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和，合力的方向与这两个力的方向相同；如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之差，合力的方向与较大的力方向一致。结论 (1)同一直线上的两个力方向相同时，F合＝F1＋F2，方向与这两个力的方向相同。(2)同一直线上的两个力方向相反时，F合′＝F1′－F2′(F1′>F2′)，方向与较大的力(F1′)的方向一致。拓展 处于平衡状态(受平衡力)的物体，受到的合力为零；处于非平衡状态(受非平衡力)的物体，受到的合力不为零。利用平衡状态和同一直线上二力合成的规则，我们可以分析物体的受力或者求解力。例　跳伞运动员背着打开的降落伞从空中竖直降落时，整体所受的重力和空气阻力的合力为10 N，方向竖直向下。已知运动员和伞具的总重为800 N，求其受到的空气阻力大小及方向。解：运动员和伞具整体竖直向下运动的过程中所受合力的方向竖直向下，与重力同向，则重力较大，即F合＝G－f。所以f＝G－F合＝800 N－10 N＝790 N，方向竖直向上。板书设计第4节　同一直线上二力的合成1．力的合成：(1)合力：如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。(2)力的合成：在物理学中，求几个力合力的过程叫作力的合成。2．同一直线上二力的合成：(1)实验方法：等效替代法。(2)同一直线上的两个力，如果方向相同，F合＝F1＋F2，合力的方向与这两个力的方向相同；如果方向相反，F合′＝F1′－F2′(F1′>F2′)，合力的方向与较大的力(F1′)方向一致。教学反思《物理课程标准》提出：物理课程应让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。本节课设计时就是以这一理念为依托，让学生带着生活中的疑问去经历物理问题从提出到解决的整个过程，经历探讨解决问题的不同策略及众多策略的最优化，体验到合作的重要性和真正的自主学习，从而体会到物理就在身边，感受到物理的趣味和作用，这又体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念。实验次数表面材料阻力大小滑行距离1棉布较大较短2木板较小较长推理光滑表面阻力为零无限长项目惯性惯性定律区别固有属性运动规律物体处于任何运动状态都存在不受外力作用的情况下才成立联系惯性定律是物体不受外力作用时，物体惯性的直接表现小车在水平方向所受二力的情况小车运动状态是否改变大小方向是否在一条直线上不相等相等相等……实验次数接触面材料压力滑动摩擦力1木块与木板2木块与木板3木块与粗糙的木板