初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第1节 牛顿第一定律教学设计

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第1节 牛顿第一定律教学设计，共8页。
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！
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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。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