景中牛頓第一定律慣性教科實(shí)用教案

1、一個(gè)簡(jiǎn)單一個(gè)簡(jiǎn)單(jindn)而又復(fù)雜的問(wèn)而又復(fù)雜的問(wèn)題題 “車為車為什么總什么總要停下要停下來(lái)呢？來(lái)呢？”第1頁(yè)/共50頁(yè)第一頁(yè)，共51頁(yè)。問(wèn)題(wnt)引入：力能使靜止的物體運(yùn)動(dòng)，使運(yùn)動(dòng)物體的速度加快、減慢或改變運(yùn)動(dòng)的方向。下面(xi mian)我們提出這樣一個(gè)問(wèn)題：如果物體不受力，物體將會(huì)怎樣呢？力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系究竟是怎樣的呢？第2頁(yè)/共50頁(yè)第二頁(yè)，共51頁(yè)。亞里士多德(Aristotle,前384-前322)伽利略(Galileo,1564-1642)笛卡兒(Descartes,1596-1650)牛頓(ni dn)(Newton,1642-1727)歷史(lsh)上研究“力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)

2、系”最有影響力的科學(xué)家第3頁(yè)/共50頁(yè)第三頁(yè)，共51頁(yè)。力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系(gun x)如何呢？物體的運(yùn)動(dòng)(yndng)需要力來(lái)維持。亞里斯多德亞里斯多德 （ Aristotle, 前前 384 前前 322 年）年）是古希臘斯吉塔拉人，著名是古希臘斯吉塔拉人，著名(zhmng)的哲學(xué)家、科學(xué)家、的哲學(xué)家、科學(xué)家、教育家。教育家。 第4頁(yè)/共50頁(yè)第四頁(yè)，共51頁(yè)。伽利略笛卡兒物體的運(yùn)動(dòng)(yndng)不需要力來(lái)維持第5頁(yè)/共50頁(yè)第五頁(yè)，共51頁(yè)。（A）絨布(rngb)（B）木板(m bn)（C）玻璃板實(shí)驗(yàn)探究：推斷物體(wt)不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)第6頁(yè)/共50頁(yè)第六頁(yè)，共51頁(yè)。結(jié)論：平面越光滑，小車

3、運(yùn)動(dòng)的距離越 ，這說(shuō)明(shumng)小車受到的阻力越 ，速度減小得越 。 該實(shí)驗(yàn)是怎么樣做的？器材(qci)：相同條件：不同條件：?jiǎn)栴}：為什么小車要從斜面的同一(tngy)高度滑下？推論：如果運(yùn)動(dòng)的物體不受阻力，它將 。 長(zhǎng)小慢永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去1.小車從同一高度滑下2.同一小車3同一斜面第7頁(yè)/共50頁(yè)第七頁(yè)，共51頁(yè)。 理想理想(lxing)斜面實(shí)驗(yàn)斜面實(shí)驗(yàn)ABCDEv物體的運(yùn)動(dòng)不需要物體的運(yùn)動(dòng)不需要(xyo)力力來(lái)維持來(lái)維持第8頁(yè)/共50頁(yè)第八頁(yè)，共51頁(yè)。討論討論(toln)與思考：與思考： 現(xiàn)實(shí)生活中小球(xio qi)會(huì)做怎樣的運(yùn)動(dòng)？其原因是什么？第9頁(yè)/共50頁(yè)第九頁(yè)，共51頁(yè)。 因

4、為摩擦力的存在，小球不會(huì)(b hu)上升到原高度；水平運(yùn)動(dòng)時(shí)它也會(huì)停下來(lái) 。第10頁(yè)/共50頁(yè)第十頁(yè)，共51頁(yè)。 結(jié)論結(jié)論(jiln)： 一旦物體具有某一速度,如果(rgu)它不受力,就將以這一速度勻速直線地運(yùn)動(dòng)下去。 若不存在摩擦(mc),小球?qū)⑸仙脚c 原來(lái)相同的高度；第11頁(yè)/共50頁(yè)第十一頁(yè)，共51頁(yè)。 300多年前，意大利科學(xué)家伽利略對(duì)類似(li s)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析，認(rèn)識(shí)到運(yùn)動(dòng)的物體受到的阻力越小，它的速度減小就越慢，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就越長(zhǎng)。伽利略伽利略（Galileo Galilei，1564-1642），意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家和哲學(xué)家，近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的先驅(qū)者。 他還進(jìn)一步推理得出：在

5、理想情況下，如果水平面絕對(duì)(judu)光滑，物體受到的阻力為零，它以不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去第12頁(yè)/共50頁(yè)第十二頁(yè)，共51頁(yè)。笛卡兒笛卡兒認(rèn)為：運(yùn)動(dòng)(yndng)的物體在不受外力時(shí)，不僅運(yùn)動(dòng)(yndng)速度不變，而且方向也不變，將以恒定不變的速度沿原來(lái)的方向永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)(yndng)下去第13頁(yè)/共50頁(yè)第十三頁(yè)，共51頁(yè)。牛頓在前人研究成果的基礎(chǔ)(jch)上，總結(jié)出了一個(gè)重要的規(guī)律：牛頓第一定律第14頁(yè)/共50頁(yè)第十四頁(yè)，共51頁(yè)。偉大偉大(wid)的物理學(xué)家牛頓的物理學(xué)家牛頓成功秘訣：超人智慧成功秘訣：超人智慧(zhhu)持之以恒的興趣難以想象持之以恒的興趣難以想象的執(zhí)著的執(zhí)著第15頁(yè)/共

6、50頁(yè)第十五頁(yè)，共51頁(yè)。 一切物體在不受外力作用時(shí)，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)(yndng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。1、牛頓第一定律不可能用實(shí)驗(yàn)來(lái)直接驗(yàn)證。2、物體(wt)的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持，力是改變物體(wt)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。第16頁(yè)/共50頁(yè)第十六頁(yè)，共51頁(yè)。3牛頓第一定律(dngl)的意義（1）指出了一切物體都具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(zhungti)或靜止?fàn)顟B(tài)(zhungti)的性質(zhì)（2）指出了物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來(lái)維持，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(zhungti)的原因第17頁(yè)/共50頁(yè)第十七頁(yè)，共51頁(yè)。說(shuō)明(shumng)：（1 1） 物體不受外力時(shí)的狀態(tài)是勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)物體不受外力時(shí)的狀

7、態(tài)是勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明力不是或靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明力不是(b shi)(b shi)維持物體運(yùn)動(dòng)的原維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。因。（2 2） 外力的作用是迫使外力的作用是迫使(psh)(psh)物體改變其運(yùn)動(dòng)，物體改變其運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明力是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因。說(shuō)明力是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因。（3 3） 不受外力作用的物體是不存在的。不受外力作用的物體是不存在的。不受外力作用等效于受平衡力作用不受外力作用等效于受平衡力作用，合力為零合力為零第18頁(yè)/共50頁(yè)第十八頁(yè)，共51頁(yè)。討論2：靜止(jngzh)的物體有這種性質(zhì)，運(yùn)動(dòng)的物體有這種性質(zhì)嗎？ 用尺迅速打出下面的棋子，上面(shng min

8、)的棋子還保持靜止?fàn)顟B(tài)，于是落在下方。討論1：你還能設(shè)計(jì)出哪些小實(shí)驗(yàn)來(lái)演示物體的這種性質(zhì)？第19頁(yè)/共50頁(yè)第十九頁(yè)，共51頁(yè)。一切物體都具有保持靜止(jngzh)(jngzh)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。第20頁(yè)/共50頁(yè)第二十頁(yè)，共51頁(yè)。 一切物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，叫做慣性。（即靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)） 牛頓(ni dn)第一定律也叫慣性定律下列各問(wèn)中的物體的慣性如何(rh)體現(xiàn)？（1）靜止在桌面上的書(shū)？（2）正在以10m/s速度運(yùn)動(dòng)的汽車？（3）一個(gè)正在加速的汽車，某時(shí)刻的速度是5m/s 第21頁(yè)/共50頁(yè)第二十一頁(yè)，共51頁(yè)。是物體的運(yùn)動(dòng)(yndng)規(guī)律慣性定律(un xn d

9、n l)慣性(gunxng)是物體的固有屬性在任何情況下都存在只有當(dāng)物體不受力作用時(shí)才遵守 慣性定律是物體在不受力作用時(shí)，物體慣性的直接表現(xiàn)聯(lián)系區(qū)別第22頁(yè)/共50頁(yè)第二十二頁(yè)，共51頁(yè)。討論：要想擊中地上的目標(biāo)，飛機(jī)應(yīng)當(dāng)飛到目標(biāo)上空再投彈，還是(hi shi)提前一段距離？為什么？ 一切物體在任何情況下都具有慣性，慣性是物體固有的一種屬性。慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān), ,與所處狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)速度、受力與否等因素質(zhì)(szh)(szh)無(wú)關(guān)。（質(zhì)量大的物體慣性大） 第23頁(yè)/共50頁(yè)第二十三頁(yè)，共51頁(yè)。第24頁(yè)/共50頁(yè)第二十四頁(yè)，共51頁(yè)。三、慣性現(xiàn)象(xinxing)(xinxing)的分析

10、 第25頁(yè)/共50頁(yè)第二十五頁(yè)，共51頁(yè)。解釋(jish)方法：1、交待研究對(duì)象原狀態(tài)。2、物理過(guò)程（突然發(fā)生的情況）3、研究對(duì)象由于慣性要保持原狀態(tài)甲圖：靜止(jngzh)的小車和木塊突然受到拉力時(shí)，小車和木塊的底部一起向前運(yùn)動(dòng)，木塊上部由于慣性仍保持靜止(jngzh)狀態(tài)，所以會(huì)向后傾倒。乙圖：運(yùn)動(dòng)的小車和木塊遇到障礙物，小車和木塊底部突然停止(tngzh)，木塊上部由于慣性仍然保持運(yùn)動(dòng)，所以小木塊會(huì)向前傾倒。第26頁(yè)/共50頁(yè)第二十六頁(yè)，共51頁(yè)。慣性現(xiàn)象知識(shí)(zh shi)講解第27頁(yè)/共50頁(yè)第二十七頁(yè)，共51頁(yè)。解決慣性(gunxng)問(wèn)題的一般思路：1、先確定研究對(duì)象是哪個(gè)物體或

11、物體的哪一部分2、明確研究對(duì)象原來(lái)處于(chy)怎樣的狀態(tài)3、說(shuō)明相關(guān)條件發(fā)生了怎樣的變化4、物體由于慣性而導(dǎo)致的結(jié)果。第28頁(yè)/共50頁(yè)第二十八頁(yè)，共51頁(yè)。慣性現(xiàn)象(xinxing)的應(yīng)用與防止第29頁(yè)/共50頁(yè)第二十九頁(yè)，共51頁(yè)。例題(lt)1： 下 列 關(guān) 于 慣 性 的 說(shuō) 法 中 正 確(zhngqu)的是（） A物體只有靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng) 時(shí)才有慣性 B物體只有受外力作用時(shí)才有慣性 C物體運(yùn)動(dòng)速度大時(shí)慣性大 D物體在任何情況下都有慣性第30頁(yè)/共50頁(yè)第三十頁(yè)，共51頁(yè)。解析(ji x)：因?yàn)?yn wi)一切物體都具有慣性，慣性是物體的固有屬性，不會(huì)因?yàn)?yn wi)外界因

12、素的變化而變化，與物體是否運(yùn)動(dòng)、是否受力都沒(méi)有任何關(guān)系所以此A、B、C選項(xiàng)均錯(cuò)誤正確選項(xiàng)為D對(duì)慣性概念的理解應(yīng)掌握“一切”的含義是指：不論物體的種類、質(zhì)量大小、是否受力、是否運(yùn)動(dòng)、做何種運(yùn)動(dòng)都毫不例外地具有慣性第31頁(yè)/共50頁(yè)第三十一頁(yè)，共51頁(yè)。 生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們：行駛中的汽車或火車，即使緊急生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們：行駛中的汽車或火車，即使緊急剎車，也要向前運(yùn)動(dòng)一段距離才能停下來(lái)，而且汽車或火剎車，也要向前運(yùn)動(dòng)一段距離才能停下來(lái)，而且汽車或火車的速度越快，剎車后向前運(yùn)動(dòng)的距離越長(zhǎng)因此，有些車的速度越快，剎車后向前運(yùn)動(dòng)的距離越長(zhǎng)因此，有些同學(xué)認(rèn)為：物體同學(xué)認(rèn)為：物體(wt)的慣性與它的速度有關(guān)，汽

13、車或火的慣性與它的速度有關(guān)，汽車或火車的速度越大，它的慣性也就越大這種看法對(duì)不對(duì)？車的速度越大，它的慣性也就越大這種看法對(duì)不對(duì)？第32頁(yè)/共50頁(yè)第三十二頁(yè)，共51頁(yè)。A A、一切物體、一切物體(wt)(wt)都具有慣性，都具有慣性，包括固體、液體和氣體包括固體、液體和氣體B B、物體、物體(wt)(wt)的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持，維持物體維持，維持物體(wt)(wt)運(yùn)動(dòng)的是運(yùn)動(dòng)的是慣性慣性C C、慣性是物體、慣性是物體(wt)(wt)的固的固有屬性；質(zhì)量是慣性大小的有屬性；質(zhì)量是慣性大小的量度量度D D、物體在任何時(shí)刻、任何狀態(tài)下、物體在任何時(shí)刻、任何狀態(tài)下都具有慣性都具有慣性

14、第33頁(yè)/共50頁(yè)第三十三頁(yè)，共51頁(yè)。例題(lt)2(lt)2：人走路時(shí)，被石頭絆倒向前倒，這是為什么？1.1.人走路時(shí)，人的身體是向前運(yùn)動(dòng)的，2.2.腳碰到石頭時(shí)在力的作用下停止了運(yùn)動(dòng)，3.3.但人的身體由于慣性(gunxng)(gunxng)仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，4.4.所以會(huì)向前摔倒。第34頁(yè)/共50頁(yè)第三十四頁(yè)，共51頁(yè)。 有人設(shè)想，乘坐氣球飄在高空，由于地球的自轉(zhuǎn)(zzhun)，一晝夜就能周游世界，請(qǐng)你評(píng)價(jià)一下，這個(gè)設(shè)想可行嗎？分析：分析： 因?yàn)榈厍蛏系囊磺形矬w（包括地球周圍的因?yàn)榈厍蛏系囊磺形矬w（包括地球周圍的大氣）都隨著地球一起在自轉(zhuǎn)氣球升空后，由大氣）都隨著地球

15、一起在自轉(zhuǎn)氣球升空后，由于慣性，它仍保持原來(lái)的自轉(zhuǎn)速度當(dāng)忽略其他于慣性，它仍保持原來(lái)的自轉(zhuǎn)速度當(dāng)忽略其他與 地 球 有 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) （ 如 風(fēng) ） 的 作 用 產(chǎn) 生與 地 球 有 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) （ 如 風(fēng) ） 的 作 用 產(chǎn) 生(chnshng)的影響時(shí)，升空的氣球與它下方的地的影響時(shí)，升空的氣球與它下方的地面處于相對(duì)靜止的狀態(tài)不可能使它相對(duì)地球繞面處于相對(duì)靜止的狀態(tài)不可能使它相對(duì)地球繞行一周的行一周的解答解答 這個(gè)設(shè)想不符合物理原理，不可行這個(gè)設(shè)想不符合物理原理，不可行 第35頁(yè)/共50頁(yè)第三十五頁(yè)，共51頁(yè)。例3: 火車在長(zhǎng)直(chn zh)軌道上勻速行駛, 坐在門窗密閉的車廂內(nèi)的

16、一人將手中的鑰匙相對(duì)車豎直上拋,鑰匙將落在（ ）A.手的后方B.手的前方C.落在手中D.無(wú)法確定 C第36頁(yè)/共50頁(yè)第三十六頁(yè)，共51頁(yè)。1、關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A、必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有力的作用物體就靜止下來(lái)B、力是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因C、物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生(fshng)改變,一定有力作用在物體上D、物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定受到了力的作用B、C第37頁(yè)/共50頁(yè)第三十七頁(yè)，共51頁(yè)。2、下列(xili)哪些現(xiàn)象是利用慣性的（ ）A、拍打衣服時(shí)，灰塵脫離衣服B、司機(jī)和前排的乘客要系安全帶C、洗完手后，用力甩掉手的水滴D、跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員起跳前要盡力助跑A

17、CD第38頁(yè)/共50頁(yè)第三十八頁(yè)，共51頁(yè)。 3 3、高空中水平勻速飛行的轟炸機(jī)，每隔相、高空中水平勻速飛行的轟炸機(jī)，每隔相同的時(shí)間投下一顆炸彈，不計(jì)空氣阻力，那么同的時(shí)間投下一顆炸彈，不計(jì)空氣阻力，那么這些炸彈的運(yùn)動(dòng)軌跡是：（這些炸彈的運(yùn)動(dòng)軌跡是：（ ）A A、在空中的排列情況是一條拋物線、在空中的排列情況是一條拋物線B B 、 在 空 中 的 排 列 情 況 是 一 條 豎 直 線、 在 空 中 的 排 列 情 況 是 一 條 豎 直 線(zhxin)(zhxin)C C、在空中的排列情況是一條水平線、在空中的排列情況是一條水平線D D、落地點(diǎn)是不等間距的、落地點(diǎn)是不等間距的 B第39頁(yè)/

18、共50頁(yè)第三十九頁(yè)，共51頁(yè)。4.4.下列關(guān)于慣性的說(shuō)法中下列關(guān)于慣性的說(shuō)法中, ,正確正確(zhngqu)(zhngqu)的是的是 A. A.物體只有在靜止時(shí)才具有慣性物體只有在靜止時(shí)才具有慣性 B. B.物體運(yùn)動(dòng)速度越大物體運(yùn)動(dòng)速度越大, ,其慣性也越大其慣性也越大 C. C.太空中的物體沒(méi)有慣性太空中的物體沒(méi)有慣性 D. D.不論物體運(yùn)動(dòng)與否不論物體運(yùn)動(dòng)與否, ,受力與否受力與否, , 物體都具有慣性物體都具有慣性慣性是物體的固有屬性，不論物體慣性是物體的固有屬性，不論物體處于什么處于什么(shn me)(shn me)狀態(tài)，都具有狀態(tài)，都具有慣性。慣性。第40頁(yè)/共50頁(yè)第四十頁(yè)，共5

19、1頁(yè)。5、請(qǐng)你用慣性的知識(shí)來(lái)解釋一下為、請(qǐng)你用慣性的知識(shí)來(lái)解釋一下為什么當(dāng)你奔跑時(shí)碰到石塊，必然是向什么當(dāng)你奔跑時(shí)碰到石塊，必然是向前跌倒；而如果前跌倒；而如果(rgu)你腳踏西瓜你腳踏西瓜皮，必然是向后倒？皮，必然是向后倒？ 答：奔跑答：奔跑(bnpo)時(shí)碰到石塊，人的下時(shí)碰到石塊，人的下半身就停了下來(lái)，而人的上半身由于慣性，半身就停了下來(lái)，而人的上半身由于慣性，仍然保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以會(huì)向前跌倒。仍然保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以會(huì)向前跌倒。 如果你腳踏西瓜皮，腳有一個(gè)向前運(yùn)如果你腳踏西瓜皮，腳有一個(gè)向前運(yùn)動(dòng)的速度，而人的上半身由于慣性，仍保持動(dòng)的速度，而人的上半身由于慣性，仍保持原來(lái)的靜止

20、狀態(tài)，所以會(huì)向后倒。原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，所以會(huì)向后倒。第41頁(yè)/共50頁(yè)第四十一頁(yè)，共51頁(yè)。D第42頁(yè)/共50頁(yè)第四十二頁(yè)，共51頁(yè)。7.7.如圖所示，一個(gè)劈形物體如圖所示，一個(gè)劈形物體A A，各面均，各面均光滑，放在固定的斜面光滑，放在固定的斜面(ximin)(ximin)上，上，上表面水平，在上表面放一光滑小球上表面水平，在上表面放一光滑小球B B，劈形物體從靜止開(kāi)始釋放，則小球在碰劈形物體從靜止開(kāi)始釋放，則小球在碰到斜面到斜面(ximin)(ximin)前的運(yùn)動(dòng)軌跡是前的運(yùn)動(dòng)軌跡是 A A沿斜面沿斜面(ximin)(ximin)向下的直線向下的直線 B B豎豎直向下的直線直向下的直線 C C無(wú)規(guī)則曲線無(wú)規(guī)則曲線 D D拋物線拋物線AB答案答案(d n)B第43頁(yè)/共50頁(yè)第四十三頁(yè)，共51頁(yè)。第44頁(yè)/共50頁(yè)第四十四頁(yè)，共51頁(yè)。8：關(guān)于慣性下列幾種說(shuō)法中正確的是（）、運(yùn)動(dòng)的物體具有(jyu)慣性，靜止的物體沒(méi)有慣性。、只有很重的物體具有(jyu)慣性，輕飄飄的氣球沒(méi)有慣性。、物體不受力作用具有(jyu)慣性，有力作用后，慣性就消失