初二物理《科学探究：牛顿第一定律计》微课精讲+知识点+课件教案习题下载
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视频教学：
重点知识：
一、牛顿第一定律（惯性定律）：
1.内容：一切物体在不受外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是著名的牛顿第一定律。
2.说明：
（1）“一切”说明该定律适用于所有物体（包括固体、液体、气体）；
（2）“没有受到力的作用”是定律成立的条件，包括两层意思；
①该物体确实没有受到任何外力的作用，但实际上，不受外力作用的物体是不存在的；
②该物体所受力的合力为0（受平衡力作用），此时它的作用效果可以等效为不受任何外力；
（3）“总”指的是总是这样，没有例外；
（4）“或”指两种状态必有其一，不同时存在。也就是说物体不受力时，原来静止的总保持静止，原来运动的就总保持原来的速度和方向做匀速直线运动（静者恒静，动者恒动）；
（5）牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，用推理的方法概括出来的。不能用实验直接证明；
（6）牛顿第一定律说明了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。
3.探究牛顿第一定律，应用了“理想实验法”或叫“科学推理法”。
在探究时应注意几点：
（1）实验时，用同一滑块，同一斜面，让小车从斜面上同一高度自由滑下，以保证小车滑到水平面上时初速度相同。
（2）实验时，通过改变水平面的粗糙程度，改小车受到的阻力。而初速度相同的小车在水平面上运动时，受到的阻力越小，其速变减小的越慢，运动距离越长。
改变阻力的方法：在水平木板上，铺上粗糙程度不同的棉布、毛巾。
通过观察小车在不同水平面移动的距离，来反映小车所受阻力的大小，这种方法叫转换法。
（3）不受力的物体是不存在的，故本实验探究物体不受力时运动情况的设计思路为：让初速度相同的小车在粗糙程度逐渐减小的水平面上运动，比较小车运动的距离，再进一步推理得到小车不受力时会怎样运动。
（4）假设水平面没有阻力，那么小车将一直做匀速直线运动。
原来静止的物体不受任何外力的作用，将继续静止。
原来运动的物体，不论做什么运动，不受任何外力的作用时都将做匀速直线运动。
(5)牛顿第一定律是在实验+推理基础上得出的
二、惯性
1.定义：物体有保持自身原有的静止状态或者匀速直线运动状态的性质。我们把物体的这种性质叫做惯性。
2.说明：
（1）惯性只与物体质量有关，质量越大，惯性越大；
（2）一切物体都具有惯性，惯性是一切物体固有的属性。，
（3）惯性不是力，在解答问题时，
正确表述方式：“具有惯性”、“由于惯性”。
错误表达方式：“受到惯性作用”“由于惯性的作用”、“克服惯性”、“惯性力”、“惯性力大于阻力”。
3.解释惯性现象，可按如下四步进行：
（1）确定研究现象，即明确研究哪个物体；
（2）确定被研究物体原来的状态，是运动还是静止；
（3）确定被研究物体武物体的某部分在外作用下改变了原来的运动状态；
（4）由于惯性，被研究物体或物体的另一部分将保持原来的运动状态。
3.常考选择题选项：
亚里士多德：运动是靠力来维持的。（错误）
精品课件：
教案：
【教材分析】
本节课是初中物理（沪科版）八年级第七章第二节的内容，本节包括两部分：合力、同一直线上二力的合成。教材中对于合力是通过现实生活中的实例图片展示合力的作用效果的；同一直线上二力的合成这部分提出了合力、分力及力的合成的概念，并且设计了探究活动来研究合力的大小和方向。
【学情分析】
上一章学生学习了什么是力及力的三要素，认识了弹力、重力、摩擦力。上一节又学习了牛顿第一定律，研究了物体不受力的运动状态，对于本节课的学习有了一定的基础。对于合力的学习，等效替代的理解有些困难；同一直线上力的合成通过实验探究活动，知识学习相对简单，重点是让学生经历探究过程，培养学生的综合能力。
【教学目标】
一、知识与技能
1、认识力的作用效果，知道合力与分力都是从力的作用效果来定义的；
2、知道在同一直线上同方向与反方向上力的合成情况；
二、过程与方法
1、让学生经历实验探究过程，掌握实验探究方法；
2、锻炼学生提出假设、验证假设的方法。
三、情感态度与价值观
1、通过实验探究培养学生的小组合作精神；
2、培养学生面对生活中有关的现象时，有用合力分析解决问题的意识。
【教学重、难点】
重点：认识同一直线上二力合成的情况。
难点：让学生了解等效替代的科学方法。
【课时设计】
1课时
【教学方法】
导、学、讲、练、结五步教学法、自主探究法、合作交流法。
【教学用具】
弹簧测力计、弹簧、刻度尺、绳子、多媒体设备。
【教学过程】
环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 | ||||||||||||||||||
导 5分钟 | 温故知新 1）什么是力？怎样描述力？ 2）力会产生什么作用效果？ 3）影响力的作用效果的因素是什么？ | 思考并回答问题 力的三要素:大小、方向、作用点。
| 温故知新，为新课学习做好准备。 | ||||||||||||||||||
学 5分钟 | 多媒体展示生活中几组多个力与一个力等效的情境，让学生分析理解两者间的关系，引入合力的概念。
| 观察思考几组情境图片中的内容，体会多个力共同的作用效果和一个力的作用效果是否相同，感受等效关系。 | 从生活情境出发能更好的帮助学生理解合力，初步让学生体会等效。 | ||||||||||||||||||
讲 5分钟 | 1、如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力，这种方法叫做等效替代。 2、同一直线上的两个力的合成效果如何呢？合力与它们有什么关系呢？指导学生设计探究实验。 | 学生回顾图例，理解合力。 认识等效替代法。
提出假设，制定探究方案。 | 结合实例讲等效替代有利于学生理解。 经历探究的过程，锻炼能力。 | ||||||||||||||||||
练 20分钟 | 一、实验探究
二、练习题 1．如果两个力产生的效果与一个力产生的效果相同，则这个力就叫那两个力的_____，求这个力的方法叫______。 2、重100N的物体放在粗糙水平面上，用20N的力水平向右拉物体，使物体做匀速直线运动，这时物体受到的摩擦力大小等 于 方向向 。 3、作用在一个物体上的两个力8N和3N，那么他们的合力最大是（ ），合力的最小（ ） A 、11N B、5N C、 15 N D、3N | 小组合作实验探究 数据记录表
1、在同一条直线上，如果两个力F1和F2的方向相同则合力F的大小为F=F1+F2 此时，合力的方向与两个力的方向相同。 2、在同一条直线上，如果两个力F1和F2的方向相反，则合力F的大小为 F=F1-F2 此时，合力的方向与较大的那个力的方向相同。
完成练习题，巩固知识。 | 通过实验探究得出同一直线上二力合成的作用效果，学生掌握得更扎实。 通过实验锻炼学生的小组合作能力、发现问题解决问题的能力。 通过做练习进一步理解同一直线上二力的合成的有关知识。 | ||||||||||||||||||
结 5分钟 | 1、方向相同的两个力合成时，合力的大小为两力之和。合力方向与原来力的方向一致。 2、方向相反的两个力合成时，合力的大小为两力之差，方向与较大的力的方向一致。 3、布置作业。 | 学生回顾学习和探究的过程总结收获。
学生记下作业。 | 通过学生自己总结收获，锻炼学生交流表达能力。 |
【板书设计】
第二节 力的合成
一、合力
二、同一直线上的二力合成
方向相同F=F1+F2
方向相反F=F1-F2
【课后反思】
本节课运用了导、学、讲、练、结五步教学法，教学环节清楚，节奏紧凑，时间安排合理，有利于学生学习。在学习本节重点“同一直线上二力的合成”时，学生经历的探究过程比较充分，对结论掌握的扎实，并且实践探究能力，小组合作能力，发现问题、解决问题的能力都得到了锻炼与提高，实现了本节课的三维教学目标。
存在的不足，课堂练习题设计梯度不够，限制了部分学生的提高，在课后作业中适当加入一些有梯度的作业题弥补。
另外，探究实验中也可以用钩码的重力代替弹簧测力计的拉力，这样拉力更稳定，实验误差更小，但是钩码的质量换算成力的大小又多了一个环节，可以根据学生具体情况，选择适合的方法。
练习：
1.首先提出物体的运动不需要力来维持的科学家是 ( )
A.牛顿 B.亚里士多德
C.伽利略D.欧姆
【解析】选C。亚里士多德认为力是维持物体运动的原因;最早提出物体运动不需要力来维持的科学家是伽利略;牛顿在伽利略等科学家的基础上提出了牛顿第一定律。故选C。
2.如图所示,从斜面上同一高度下滑的小车。①在铺有毛巾的水平面上,运动路程很短。②如果在没有摩擦的水平面上,将做匀速直线运动。③在铺有棉布的水平面上,运动路程较短。④在水平平整的木板表面上,运动路程较长。则下面的判断和排列次序正确的是 ( )
A.事实①②④,推论③B.事实①③④,推论②
C.事实①③,推论②④D.事实①②,推论③④
【解析】选B。该实验的思路是让小车从斜面的同一高度下滑(控制小车到达平面时的初速度相同),然后逐步减小平面的粗糙程度,观察小车滑行的距离,进而推测出平面较光滑和绝对光滑时,小车的滑行情况,最后总结得出结论;根据这个思路,可以判断出:该实验的排序为①③④②;其中,可以通过实验观察到的是①③④,由推论得出的结论是②。故选B。
3.(2017·呼和浩特中考)在探究运动和力关系的实验中,将同一辆小车从相同的高度处由静止开始沿斜面滑下,如图所示。第一次水平木板上铺有毛巾,第二次是棉布,第三次直接滑在水平木板上。小车在三种不同的水平面运动一段距离后,分别停在木板上的不同位置。
(1)小车在三个不同的水平面上运动时,水平面越光滑,小车运动的距离越______(选填“远”或“近”),这表明小车受到的摩擦力越______(选填“小”或“大”)。
(2)对上问实验分析后可以推测:如果小车在水平面受到的阻力为零,物体将保持______________运动状态不变。
(3)英国科学家__________对上面实验进行科学的推理,并概括出著名的______________定律。
【解析】(1)表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越长,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。(2)由(1)现象可知,假如小车受到的阻力为零,那么就没有阻力可以改变小车的运动状态了,小车将以恒定不变的速度永远运动下去,即做匀速直线运动。(3)“一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态”这是牛顿第一定律的内容,牛顿总结了伽利略等前人的研究成果,概括出一条重要物理定律;这个定律是在实验的基础上,进一步推理、归纳得出来的。
答案:(1)远 小 (2)匀速直线 (3)牛顿 牛顿第一
训练点牛顿第一定律的理解
4.(2017·龙岩质检)关于“牛顿第一定律”建立的说法,正确的是 ( )
A.它是通过理论推导出来的
B.它是通过实验直接得出的
C.它是可以通过实验来进行验证的
D.它是以实验事实为基础通过推理、想象而总结出来的
【解析】选D。本题考查牛顿第一定律。牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论,而不是直接通过实验得出的,也不是直接经过推论得出的,故A、B项错误、D项正确;牛顿第一定律的内容是:物体在不受力的作用时,总保持静止状态或者匀速直线运动状态,故不能用实验来进行验证,C项错误。故选D。
5.作为经典力学的先驱,伽利略在实验的基础上运用科学推理的方法,正确揭示了:力不是维持物体运动的原因,而是________物体运动状态的原因。
【解析】根据牛顿第一定律可知,原来运动的物体不受力时,将保持匀速直线运动状态,所以力不是维持物体运动的原因;如果物体的运动状态发生了改变,则物体一定受到了力的作用,所以力是改变物体运动状态的原因。
答案:改变
训练点牛顿第一定律的应用
6.(2017·武汉质检)若物体不受外力的作用,则物体 ( )
A.一定静止
B.一定做匀速直线运动
C.运动状态可能发生改变
D.可能做匀速直线运动,也可能静止
【解析】选D。本题考查牛顿第一定律。牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。原来静止的物体,在不受外力作用时,将保持静止;原来运动的物体,在不受外力作用时,保持匀速直线运动状态;所以,物体不受力时将保持静止或匀速直线运动,即运动状态保持不变。故选D。
7.客厅里悬挂着的吊灯处于静止状态,假如它受到的所有的力突然全部消失,它将 ( )
A.加速下落
B.匀速下落
C.保持静止
D.可以向各个方向运动
【解析】选C。根据牛顿第一定律可知,原来静止的物体不受力时将保持静止状态,故吊灯静止,假如它受到的所有力突然全部消失,将继续保持静止。
8.(2017·江津质检)正在运动的物体,所受的一切外力如果同时消失,那么将发生的现象是 ( )
A.立即停下来
B.速度逐渐减小,最后停止
C.开始做匀速直线运动
D.速度大小不变,方向可能改变
【解析】选C。本题考查牛顿第一定律。正在运动的物体,在所受的一切外力同时消失时,将保持原来的速度与方向不变,做匀速直线运动。故选C。
如图,放在桌面上的茶杯,如果桌面与重力同时消失,茶杯将会怎么运动?
【学生自答】
掉下去
【教师点评】
①错误之处:没有理解物体不受力时将保持静止状态或匀速直线运动状态。
②茶杯在桌面上静止,受到重力和桌面的支持力,如果桌面与重力同时消失,茶杯将不受力,保持静止。
【正确答案】
保持静止
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