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1、第六節(jié)慣性慣性定律
上海市青云中學朱巖
一、教學目標
1、知識和技能目標
(1)理解慣性的意義,能用實例說明慣性是物體的固有屬性。
(2)知道物體的質量越大,慣性越大,并能舉例說明。
(3)能用慣性分析和解釋生產和生活中創(chuàng)某些現(xiàn)象,并用慣性解決簡單的實際問題。
(4)理解慣性定律,知道定律中“沒有受到外力作用“僅是一種假想的狀態(tài)。
2、過程和方法目標
(1) 通過對物理現(xiàn)象的觀察、分析、比較激發(fā)學生學習物理的興趣;培養(yǎng)學生探究研究物理問題的
方法。
(2) 通過本節(jié)課的學習,加深學生對物理研究方法的體驗、經歷和感悟。
3、情感、態(tài)度、價值觀目標
(1) 以物理現(xiàn)象、事
2、實為依據(jù),以生活實際為基礎,通過學習使學生產生對身邊物理現(xiàn)象的好奇心,
對物理學科產生興趣。
(2) 培養(yǎng)學生認真觀察,實事求是的科學態(tài)度和踏踏實實的學習習慣。
(3) 通過生活實際使學生感悟到物理來自生活,物理學與生活實際緊密相關。
二、教學重點
慣性概念及慣性定律的理解
三、教學難點
用慣性知識解釋有關生活和生產中的現(xiàn)象。
四、教學設計思路及教學流程
(一)教材分析
慣性及慣性定律是力和運動關系的重要概念和規(guī)律,它們又與日常生活和生產實際緊密聯(lián)系。正確
理解慣性概念,運用慣性解釋現(xiàn)象,是培養(yǎng)學生分析問題能力,語言表達能力的重要途徑。慣性定律的 研究和結論的得出過程,有
3、助于培養(yǎng)學生研究物理問題的方法。
教學中要強調慣性是物體的固有屬性,跟物體受力與否,運動與否,怎樣運動都無關。對慣性現(xiàn)象
的解釋是本節(jié)的教學難點。教學中要給學生講解解答慣性現(xiàn)象這類問題的思路和方法,要鼓勵學生多舉
例和解釋生活中的慣性現(xiàn)象,將所學知識與生活機密結合。
本節(jié)課慣性概念是比較抽象,不利于學生的理解。所以要從具體的物理事例、實驗為出發(fā)點,為學 生提供豐富典型的感性材料,才能抽象出本質特征。以實驗為基礎突出重點,突破難點。
(二)教學設想
本節(jié)課按照歸展示現(xiàn)象—分析思考—歸納總結—鞏固練習R展開教學。
—實驗觀察一一-討論交流一一總結結論一一應用J
以學生發(fā)展為本,以學
4、生為主體,讓學生親身體驗感悟物理探究的過程,借助活動卡上慣性實驗激
發(fā)學生學習興趣,培養(yǎng)學生分析歸納,抽象思維能力,分析問題、解決問題能力。
(三)教學流程
五、教學準備
1.斜面、鐵架臺.2.小車.3.毛巾、棉布.4、墨水瓶、5、木塊
六、教學過程
1、創(chuàng)設情景,激發(fā)興趣,引入新課。
實驗:把小車放在斜面上,在把木塊豎放在小車上,如圖(
1),若小車向上運動,當小車突然停止
時,放置在小車上的木塊會向那邊傾倒?學生幾乎回答“向下傾倒” 實驗結果相反,木塊向前傾倒,學生驚奇,迫切想了解“為什么”
發(fā)學生的學習興趣和求知欲)
教師提問:怎樣解釋這種現(xiàn)象呢?當我們學習“慣性、
5、慣性定律” 書)就明白其中的道理了。引入新課。
2、新課教學
(一)慣性概念
演示課前準備的實驗, 讓學生觀察描述所觀察到現(xiàn)象, 分析產生現(xiàn)象的原因, 并把觀察到的現(xiàn)象寫
到活動卡上。培養(yǎng)學生的觀察能力、分析問題能力、語言表達能力。
實驗(1)
:學生做如圖2所示實驗,當用鉛筆猛擊紙條時,紙條離開桌面,而鋼筆帽依然豎在桌上
未倒。
學生討論:
為什么會產生你所觀察到的現(xiàn)象?
師生共同:
(歸納)鋼筆帽為什么能留在原處?人們研究發(fā)現(xiàn),原來靜止的物體有保持原來的靜止
狀態(tài)(板書)的性質,人們叫它慣性。
實驗(2)把玻璃板固定在小車上,在玻璃板上放一瓶墨水瓶,當墨水瓶隨
6、小車一起運動后,小車突 然停止,墨水瓶仍向前運動。
實驗(3):叫學生把玻璃球放在書本上,隨書一起運動,當書突然停止時,玻璃球繼續(xù)向前滾動。 學生討論:為什么會產生你所觀察到的現(xiàn)象?
泰坦尼克號料冰山沉沒
圖5
利用慣性的大小與質量的關系,討論活動卡的一幅漫畫中宇航員所犯的錯誤。
師生共同::(歸納)以上的墨水瓶、玻璃球為什么沒隨下面的物體停下來呢?這是因為運動的物體有 保持原來的運動狀態(tài)的性質(板書),人們也叫它慣性。
總結:把以上兩種情況綜合得出:物理學中把物體都具有一種維持它原先運動狀態(tài)的性質叫慣性
(二)慣性概念的理解
提問:慣性是一種性質,還是力?組織學生討論。
7、
(1)慣性是一種性質,不是力。物體保持靜止或運動狀態(tài)是物體自身的一種性質(板書)。
提問:物體靜止時有慣性嗎?運動時有慣性嗎?組織學生討論。
(2)慣性是物體本身的一種屬性。物體在任何時候、任何情況下都有慣性。慣性的有無與物體受力
情況無關(板書)。
提問:速度大小影響慣性的大小嗎?影響慣性大小的因素是什么?組織學生討論、觀察實驗。
學生錯誤認為速度是影響慣性大小的因素,速度大的,慣性大。教師可舉例反駁速度為零的物體就 應該沒有慣性。那么影響慣性大小的因素是什么呢?
(實驗4)將兩只小桶分別用繩吊起,其中一只是空的,另一只裝滿砂如圖 手輕推小桶,哪一只較難擺動起來?當它們擺動后,
8、用于輕當小桶,哪一只較容 易停下來?根據(jù)觀察到的現(xiàn)象,你能否判斷出哪只小桶的慣性大?初步判斷慣性 與質量之間的關系,再舉兩例證實你的回答。
學生描述現(xiàn)象,討論慣性的大小與質量的關系,舉例說明。
如泰坦尼克號(如圖5)在撞上冰山前就已發(fā)現(xiàn)了前方的冰山而緊急改 變航向。但由于船身巨大的慣性,船體難以大幅度改變航向,船身一側還 是與冰山發(fā)生了相撞,結果撞出了大洞而沉沒。
(3)慣性的大小與質量有關,物體的質量大,慣性大。慣性的大小與速 度無關(板書)。只要物體的質量不變,物體的慣性就不變。
(4)慣性大小表示物體改變運動狀態(tài)的難易程度。物體慣性越大,
越難改變運動狀態(tài),慣性越小,越容易改變
9、物體的運動狀態(tài)(板書)
(三)慣性知識的應用
1、利用慣性解釋現(xiàn)象
實驗4、將小木塊放在小車上如圖(6)。觀察并描述以下幾種種情況下,小木塊的運動情況;
(1)靜止的小車突然向前運動(2) 運動的小車突然停止運動(3) 沿直線運動的小車突然轉彎。
實驗4、將上述觀察到的現(xiàn)象與你乘坐公共汽車時的感覺聯(lián)系起來,討淪在公共汽車突然啟動、停止
或轉彎,坐在座位上或站著的乘客會有什么感覺,會發(fā)生什么現(xiàn)象。完成活動卡上的要求如圖(7)。
圖6圖7
組織學生討論如何用語言表述上面的現(xiàn)象,總結回答慣性問題的方法。
方法:①說清物體原來是處于什么狀態(tài)(運動或靜止)②說出后來發(fā)生什么變化;③
10、物體由于慣性
還要保持原來的(運動或靜止)狀態(tài)。④所以
3、慣性的利用與防止
慣性有它有利的一面,人們經常利用。慣性也有它不利的一面,加以防止,請同學們閱讀教材舉例 說明。
慣性有利方面的利用:例如運動員投擲標槍和跳遠時的助跑。
物體的慣性不利方面的防止:例如,安全帶、安全氣囊能防止急剎車時人體快速前沖而造成的各 種傷害。由于使用了安全帶,全世界每年可減少大量由于車禍而造成的傷害事故。
(四)慣性定律
利用斜面實驗啟發(fā)學生通過觀察、比較、分析、推理和想象等逐步推得牛頓第一定律。提問:大家 都騎過自行車,你是否體驗或注意過,當你以相同的速度騎車時,停止用力蹬車后,在下列三種不同的
11、路面上車的運動有什么不同?為什么不同?
①平整的柏油路面。②粗糙不平的路面。③沙灘上。
分析:運動距離不同,柏油路面最長,沙灘上最短。受到的阻力不同,柏油路上阻力最小,沙灘上阻力 最大。
請同學們能否利用桌面上的小車、毛巾、白布、玻璃板,斜面,設計一個實驗,驗證上面的 結論呢?
怎樣使小車在三種不同的表面上開始運動的速度相同呢?(使小車從同樣 高的斜面上滑下。)根據(jù)你的設計完成這個實驗,并把你觀察到的現(xiàn)象記錄 下來。實驗5:小車在高度相同的光滑斜面滑下,在不同的表面滑行的路 程不同。
1、組織學生觀察現(xiàn)象,討論產生現(xiàn)象的原因,
(a)小車受到阻力大,運動時間短,路程短;
(b)小
12、車受到阻力較小,運動時間長點,路程遠點;
(c)小車受到阻力最小,運動時間較長,路程較遠。
(學生做完實驗后總結,指導學生發(fā)現(xiàn)問題。)此實驗驗證了小車在三種不同表面上的運動情況,其
實也代表了任何物體在不同表面上的運動情況。你通過此實驗難道不能發(fā)現(xiàn)點什么?其實一個偉大的發(fā)
現(xiàn)正降臨到你的身旁,這要看你的推理能力怎么樣了(激發(fā)學生思考。提示:如果表面十分光滑,小車 的運動將會怎樣?學生展開激烈討論,可能得出各種各樣的結論,也可能正是伽利略的結論,教師都給
予充分的肯定,最后總結)。最后,教師引導,當小車受到的阻力為零時,小車將會怎樣運動下去?歸
納出慣性定律的內容。
1、慣性定律:
13、一切不受外力的物體,總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)
( 板書 ) 。
2、慣性定律的理解:
( 1 ) " 一切物體 " 是指宇宙中所有物體,不論物體是固體、液體還是氣體。可見慣性定律是自然界中的
普遍規(guī)律。
(2) 2) "不受外力 "是定律成立的條件,這是一種理想情況。不是從實驗中直接得出來的,它是在實驗的
基礎上通過進一步的科學推理而得到的。它也包含物體在某一方向上不受外力的情況。
(3) "時候 "強調了 "沒有受到外力作用 "與"保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)"是瞬時對應的關系。 物體在什
么時候不受外力,這個物體就保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)這一瞬時的運動狀態(tài)不變。
14、(4) "或 "是指一個物體只能處于一種狀態(tài),到底處于哪種狀態(tài),由原來的狀態(tài)決定,原來靜止就保持
靜止,原來運動就保持勻速直線運動狀態(tài)。
3、鞏固練習
第一部分:慣性
一、填空
1、一切物體不論是靜止還是運動,都具有保持 的性質。
2、慣性是物體的一種 。 物體的 大,慣性大。要改的 就越困難
3、正在行駛火車停止運動就遠不如自行車剎車那樣容易,這是因為 。
二、選擇
4、關于慣性下面說法正確的是
A. 高速運動的物體不易停下來,所以物體的運動速度越大慣性越大
B. 兩個物體質量相同,它們的慣性一定相等,與運動狀態(tài)無關。
C. 鐵餅被運動拋出后繼續(xù)前進,這是因為鐵
15、餅具有慣性的緣故
D. 一個物體在地球上不容易被人舉起來,在月球上則很容易,所以物體在
月球上的慣性小。
5.關于物體的慣性,下列說法正確的是
A .物體保持原運動狀態(tài)不變的性質叫慣性;B .只有當物體處于靜止或勻速直線運動時,才有慣性;
C .物體做變速運動時,其慣性不斷變化;D .物體的慣性與其所處的運動狀態(tài)無關。
6.下列現(xiàn)象的出現(xiàn),由于慣性的是:
A .溜冰者停止用力后,繼續(xù)滑行; B .汽車拐彎時,乘客將向外側倒;
C.汽車剎車后,很快停止運動;D.地球永遠繞太陽運動著。
7.在勻速行駛的車上,一小球吊在車頂上,車底板上的A 點在小球正下方,若小球上面的細線被
燒
16、斷,小球將落在( )
A . A 點; B. A 點的前方; C . A 點的后方; D .不能確定。
8.從水平勻速飛行的飛機上,相隔時間先后釋放A、 B 兩物體,忽略空氣阻力,則在A 物體落地
之前,A、B兩物體相互間的方位關系是()
A. A物體在B物體的前下方B. A物體在B物體的后下方
C. A物體在B物體的正下方D.沒有給出^ t的大小,故無法判定
9.水平軌道上行駛的火車車廂中的桌面上放一個皮球,它能靜止在桌面上,如果
皮球相對火車前進方向的發(fā)生下列相對運動,試說明火車的運動狀態(tài)發(fā)生了怎樣的變化?()
A.皮球向前運動;B.皮球向后運動;C.皮球和右運動;D.皮球
17、向左運動。 三、分析簡答探究
10、如何用學到的慣性知識區(qū)別生熟兩種雞蛋?
11、如圖(8)在小車上掛一個小球,當運動的小車突然停止運動、速度 增大、速度減小時,小球會向什么方向運動?用實驗驗證你的判斷是
否正確。
第二部分:慣性定律
一、填空圖8
1、一切物體在沒有受到外力作用時,總保持 狀態(tài)或 狀態(tài)。
2、物體在 情況或 情況下,總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
二、選擇
3.下列說法中正確的是()
A.沒有力的作用物體只處于靜止;B .運動的物體一定要受到力的作用;
C .靜止的物體一定沒有受到力的作用;D.運動的物體如果不受力,它將永遠運動下去
4.關于慣性定
18、律,下述說法中正確的是()
A.宇宙間沒有不受力的物體,因此慣性定律只是理想化的定律,并不具有實際意義
B.慣性定律揭示了一切物體都具有慣性
C.慣性定律說明了力是改變物體慣性的原因
D.慣性定律告訴我們力是改變物體運動狀態(tài)的原因
5、一個正在運動的物體,如果將它所受的外力全部撤去,此物體將[]
A.由運動變?yōu)殪o止;B.做勻速直線運動;
C.保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài);D.條件不足,無法判斷.
6.正在運動的物體,如果它所受的外力同時消失,那么這物體將()
A、立即停下來;B、慢慢停下來;G繼續(xù)運動下去; D向相反方向運動。
4、教師小結
1、慣性及慣性概念的理解
19、2、牛頓第一定律的內容及理解
5、布置作業(yè)
課文26頁思考練習3、4
6、教后記:
本節(jié)課以物理知識為基礎,以學生日常生活現(xiàn)象為背景,充分發(fā)揮活動卡的作用,創(chuàng)設物理情景,
設計懸念, 激發(fā)興趣。 從簡單問題入手, 層層深入,步步提高, 讓學生觀察現(xiàn)象, 描述現(xiàn)象, 分析問題,
解決問題,培養(yǎng)學生觀察能力、分析能力、歸納能力及語言表達能力。在分析講解中,以學生為主,引
導學生掌握解答物理問題的方法和研究物理問題的方法。 不但加深對物理知識的理解, 而且大大提高學
生的各種能力。 本節(jié)課充分體現(xiàn)了二期課改的新理念, 以學生發(fā)展為本, 與學生學生的經歷和經驗相聯(lián)
系,關注學生體驗和感悟物理現(xiàn)象的過程,改變學生的學習方式,鼓勵學生討論、質疑、合作和交流。
7、教材建議:
慣性定律是一個在實驗基礎上的推理定律,教材沒有從實驗進行分析、歸納,而是直接給出了慣性
定律。這不利于學生探究物理問題,也不利于培養(yǎng)學生的各種能力。所以我在講解慣性定律時,借助了
伽利略的斜面實驗,讓學生去實驗觀察、分析、歸納。有利于培養(yǎng)學生的能力。