1．目標
知識與技能
⑴知道牛頓第一定律，并能用語言表述。
⑵理解什么是慣性。
過程與方法
⑶經歷“探究物體不受力時怎樣運動”的過程，認識伽利略“理想實驗”的科學方法，進一步培養(yǎng)學生科學探究的能力。
⑷通過實驗和觀察活動，體驗一切物體都有慣性。
情感態(tài)度與價值觀
⑸通過探究物體不受力時怎樣運動，形成實事求是、不迷信權威、尊重自然規(guī)律的科學態(tài)度。
⑹通過學習慣性的應用，感受到科學就在身邊。
2．教材說明
本節(jié)主要內容有：科學探究——物體不受力時怎樣運動，牛頓第一定律，慣性及其應用。
牛頓第一定律和慣性是全章的重點和難點，為讓學生學好這些知識，并有充足的時間進行科學探究，建議本節(jié)用2課時，第1課時通過科學探究建立牛頓第一定律，第2課時鞏固牛頓第一定律，學習慣性的知識。
本節(jié)教材的編寫思路：教材首先介紹亞里士多德的觀點，容易引起學生“共鳴”，也符合人們認識“運動和力的關系”的一般規(guī)律：要建立牛頓第一定律，必先突破頭腦中錯誤的前概念。針對亞里士多德的觀點，教材提出問題：“物體的運動一定需要力來維持嗎？”接下來，按照科學探究的一般程序，對“物體不受力時怎樣運動”展開探究，在教材圖9-24所示實驗的基礎上，經過科學推理，得出結論：運動物體如果不受力的作用，將以恒定的速度運動下去。通過以上科學探究，學生對“理想實驗”法有了感性認識，“金鑰匙”欄目作為“點睛”之筆，明確闡述了這一科學方法，對學生進行科學思想和科學方法的教育。在此基礎上，教材介紹了伽利略的研究成果，并否定亞里士多德的觀點，最后給出了牛頓第一定律。牛頓第一定律讓人們進一步認識到：一切物體都有慣性。教材通過“活動1”中兩個有趣的小實驗，使學生感知：物體無論運動還是靜止都有慣性，慣性是物體的屬性。然后教材引導學生分析生活中的慣性現象，使學生認識到人們既可以利用慣性，又要注意防范慣性造成的危害。
本節(jié)重點：“理想實驗”法，牛頓第一定律和慣性。
本節(jié)教學難點：牛頓第一定律與學生的生活經驗是不符的，而且該規(guī)律不是從實驗中直接得出，而是在實驗的基礎上通過推理概括出來的，需要一定的想象能力，因此，讓學生確信牛頓第一定律并理解其內涵，是本節(jié)教學的難點。
3．教學建議
從全章的知識結構體系來看，本節(jié)課是一個轉折，本章的前兩節(jié)主要探討“運動”，后兩節(jié)將研究“運動和力的關系”。所以教師要重視本節(jié)課的引入，通過引入使學生明確后面幾節(jié)課的研究方向，同時激發(fā)學生探究“運動和力的關系”的興趣。以下幾種引入方式可供參考。
實驗引入：把木塊放在講桌上，用手推著它運動，放手后木塊停下。然后把鐵球放在講桌上，推著它運動，放手后鐵球繼續(xù)前進。讓學生嘗試解釋看到的現象，或者提出疑問。兩個現象可能會引出互相矛盾的兩種觀點：沒有力，物體將不能運動；沒有力，物體仍可以運動。教師對學生的回答不置可否，讓他們自由、開放地發(fā)表各自的看法，意在使學生對“運動和力的關系”發(fā)生興趣。在學生討論乃至爭辯的基礎上，教師引導：運動和力的關系是牛頓力學的核心內容，從本節(jié)課開始我們來探究這個問題：第三節(jié)探究物體不受力時怎樣運動，第四節(jié)研究物體受力時怎樣運動。
視頻引入：用大屏幕播放神舟號飛船發(fā)射升空和宇航員在太空活動的視頻資料，以激發(fā)學生的興趣，畫面最后定格在宇航員“太空行走”的場景，從畫面上可以看到宇航員和飛船之間用一條“繩子”相連。教師告訴學生：宇航員在太空“行走”時處于失重狀態(tài)，可以看作不受重力作用。然后提出問題：這條“繩子”起什么作用？讓學生討論猜測。在學生發(fā)言的基礎上，教師引入課題。
也可以根據知識體系引入：前兩節(jié)我們研究了“運動”，上一章學習了“力”的基本知識，生活經驗告訴我們，物體如何運動與其受力情況是密切相關的，例如地面上滾動的足球由于受到阻力的作用而停下來，列車啟動時需要巨大的牽引力等，從本節(jié)課開始，我們就來研究運動和力的關系。
●提出問題
明確本節(jié)的課題后，介紹亞里士多德的觀點，可以把他的論斷事先寫在小黑板上，或用字幕投出，讓學生觀看思考，然后提出問題：運動的物體如果不受力的作用，將會停下來、還是繼續(xù)運動？如果運動，又將怎樣運動？
●猜想與假設
針對上述問題，讓學生提出自己的猜想；或者讓學生閱讀教材圖9-23，問學生：同意哪種觀點？自己的看法是怎樣的？
●制定計劃與設計實驗
先讓學生按照教材9-24進行實驗，待做完實驗、得出結論后，再結合“金鑰匙”欄目，反思討論為什么要這樣設計實驗，體會實驗的設計思想。
此法的優(yōu)點是直截了當，方便易行，由感性認識上升到理性認識，知識和方法都能得到落實；但是不利于培養(yǎng)學生設計實驗的能力，不能充分發(fā)揮學生的積極性、主動性和創(chuàng)造性。
為了讓學生經歷設計實驗的過程，加深對“理想實驗”法的理解，還可以采用下面的教學方法。
樣運動？
學生設計的實驗可能五花八門，但一般都能體現“理想實驗”法的設計思想。
●進行實驗與收集證據
讓學生觀察教材圖9-24，討論回答：實驗時要注意什么問題？（三次實驗時，要把小車放在斜面的同一高度，并讓其自行滑下。）
明確了實驗方法，讓學生分組實驗，觀察記錄，分析比較。
該實驗的效果一般比較明顯。如果實驗室沒有那么多小車，可以用鐵棒或廢電池代替；若用其他物品代替水平軌道上的三種材料，要盡量使它們表面的粗糙程度有明顯的區(qū)別。
●分析論證
學生實驗后，可提出如下問題，讓學生思考：
⑴小車在三種水平面上開始運動的速度是否相同？
⑵小車在三種水平面上運動的距離是否相同？小車在哪種水平面上速度減小得最快？在哪種水平面上速度減小得最慢？你認為造成這些現象的原因是什么？
⑶由此推測：假設小車受到的阻力為零，它將怎樣運動？
學生結合實驗記錄，分析思考，相互交流，得出結論。
讓學生把實驗結論填寫在教材上：水平面越光滑，小車受到的阻力越小，小車的速度減小得越慢，小車運動的距離就越遠。假如水平面對小車完全沒有摩擦，小車將以恒定的速度運動下去。
學生得出結論后，回扣本節(jié)課開始所提出的問題，讓學生明確回答：物體的運動一定需要力來維持嗎？運動的物體如果不受力的作用，將怎樣運動？
然后讓學生閱讀“金鑰匙”欄目中的內容，反思實驗過程，體會“理想實驗”的科學方法。
教師可以適當介紹“理想實驗”法的意義和物理學史的知識，用科學思想來熏陶學生。如：理想實驗是實驗與思維的完美結合，它以真實的科學實驗為基礎，經過合理推理，將研究對象加以“純化（理想化）”，略去無關或次要因素的影響，概括出事物的本質規(guī)律。然后指出，“理想實驗”法是伽利略開創(chuàng)的研究物理的重要方法，伽利略曾做了類似教材圖9-2的實驗（見本章課程資源圖9-15），經過分析推理提出：物體的運動不需要力來維持，否定了亞里士多德流行了2000多年的錯誤觀點。在愛因斯坦和英費爾德合著的《物理學的進化》一書中，曾這樣評論伽利略的貢獻：“伽利略的發(fā)現以及他所運用的科學的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端�！苯處熥詈笳f明（過渡）：伽利略的工作是開拓性的，牛頓集前人之大成，總結了伽利略等科學家的研究成果，概括出牛頓第一定律。
讓學生閱讀教材中牛頓第一定律的內容，提醒學生注意琢磨定律的含義。
牛頓第一定律語言嚴謹，內涵深刻，讓學生透徹理解實屬不易。為幫助學生理解牛頓第一定律，可以采取以下兩種方法。
方法1.找關鍵詞
讓學生找定律中的關鍵詞，并用筆標出來，然后說說它的含義。應多找?guī)讉�學生發(fā)言，學生說不全面，教師可以補充，例如：
⑴“一切物體”說明該規(guī)律適合于所有物體，具有普遍意義。
⑵“沒有受到外力作用”是定律的條件，要注意沒有外力的作用是指物體不受任何力，不是某個力。如馬拉車，車前進；馬不拉，車停下。有人認為“車停下是因為沒有受到外力作用”，這是錯誤的。此時車只是不受馬的拉力，但還受到地面對它的阻力，正是阻力使車停下來。
⑶“勻速直線運動狀態(tài)”“靜止狀態(tài)”實質是物體保持原來的運動狀態(tài)不變，即原來靜止的物體繼續(xù)靜止，原來運動的物體保持原來的速度大小和方向不變做勻速直線運動�！盎颉弊终f明物體只能處于其中一種狀態(tài)，究竟處于哪種狀態(tài)，由原來的運動狀態(tài)決定。另外，沒有力的作用物體可以做“勻速直線運動”，這說明物體的運動不需要力維持，即力不是維持物體運動的原因。
最后可以讓學生復述牛頓第一定律，比一比，看誰記得快，說得準。
方法2.做練習題
可讓學生做做下面的練習，在應用中理解牛頓第一定律。
⑴關于“物體不受外力時怎樣運動”，下列說法錯誤的是（ ）。
A.運動的物體將做勻速直線運動
B.靜止的物體永遠保持靜止
C.一切物體都將歸于靜止
D.一切物體都將保持原來的運動狀態(tài)不變
⑵設想一下：當你騎自行車在公路上行駛時，突然不受任何力的作用（包括重力、阻力和其他物體的作用力），將會（ ）。
A.保持勻速直線運動，一直飛出地球
B.馬上停下
C.運動一段距離后慢慢停下
D.以上均不符合你的想像
⑶宇航員在太空“行走”時，沒有空氣阻力，又處于失重狀態(tài)，可以看作不受外力作用。每當宇航員出艙活動時，總要用一條“繩子”跟飛船相連。試運用牛頓第一定律分析，這條“繩子”有什么作用？
⑷小明說：“亞里士多德的觀點與我們的生活經驗相符，好像是正確的�！毙〖t說：“教科書上說，他的觀點是錯誤的！”請分析，為什么說亞里士多德的觀點是錯誤的？
參考答案
⑴C ⑵A ⑶如果沒有這條“繩子”，宇航員出艙后一旦處于運動狀態(tài)，將一直運動下去，很難停下或再回來。有了這條“繩子”，可以防止以上現象的發(fā)生。 ⑷亞里士多德認為“運動者皆被推動”，沒有力的作用，物體便會歸于靜止。亞里士多德在分析生活中的現象時，只考慮物體受到的推力，而忽視了摩擦阻力，其實物體停下的原因不是“沒有力的作用”，而是受到了阻力的緣故，如果運動的物體不受任何外力的作用，將保持勻速直線運動狀態(tài)，不會停下。
慣性
關于慣性，可以由牛頓第一定律引入，也可以通過小實驗或日�，F象引入，還也可以利用一些有趣的問題引入。前面兩種引入方式容易明白，下面主要介紹問題引入。
教師：我們知道，地球在不停地自轉，毛澤東主席在一首詩中說“坐地日行八萬里”，的確如此，我們所在的地區(qū)，地面向東移動的速度達幾百米每秒（教師事先可利用“cosθ×465m/s”計算出具體數值，θ為你所在地區(qū)的緯度）。按說，當我們豎直向上跳起來落回地面時，地面一定轉過了一段很大的距離，自己就不會落在原地。事實是這樣嗎？
找?guī)讉�學生到前臺試跳一下。
“為什么跳起后總是落回原地？”學生非常好奇。
教師指出：這種現象與慣性有關。什么是慣性呢？牛頓第一定律告訴我們，一切物體在不受外力作用時，總保持原來的運動狀態(tài)不變。這說明所有物體都有“保持原來的靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質”，物體的這種性質叫慣性（可板書慣性的定義）。因此牛頓第一定律也叫慣性定律。
知道了什么是慣性，可以讓學生嘗試解釋：為什么當我們豎直向上跳起后，總是落回原地？如果學生回答有困難，也可以由教師講解。參考答案為：起跳前人是隨地球一起運動的，起跳后，由于慣性，人還保持原來的運動狀態(tài)，即人與地面一起向東運動，所以落回原地。
“活動1”的目的是：讓學生通過親自實驗，體會慣性的存在。其中實驗A使學生意識到靜止的物體有慣性，實驗B說明運動的物體有慣性。
教師還可以補充其他有趣的慣性實驗。如果實驗條件有限，也可以用下面的實驗代替：⑴把筆帽或半截粉筆豎立在桌邊光滑的紙條上，迅速抽出紙條（圖1），筆帽或粉筆會隨紙條一起運動嗎？⑵把小球放在書本上（圖2），拉書本和小球一起運動，當書本突然停止運動時，小球會怎樣？

圖1 圖2
教學時可以先讓學生看書，了解實驗的操作方法（或教師介紹操作方法），然后讓學生動手實驗，最后討論、交流、匯報，解釋看到的現象。學生解釋時，教師提醒學生注意：首先明確研究對象，其次說明物體（研究對象）原來的運動狀態(tài)，最后根據慣性解釋發(fā)生的現象。經過一兩次提示，學生就能有條理地闡述慣性現象的來龍去脈。
通過“活動1”，最終使學生認識到：慣性是物體的普遍屬性。為了讓學生透徹理解這句話的含義，可作如下說明：
⑴慣性是物體的屬性，不是“外加”的，更不是一種力。我們通常說物體本身“具有”慣性，而不能說物體“受到慣性的作用”，更不能說“慣性大于（或小于）阻力”等。
⑵一切物體都有慣性。上面的實驗A表明靜止的物體有慣性，實驗B說明運動的物體有慣性。根據牛頓第一定律，物體不受時，將保持原來的運動狀態(tài)不變，說明不受力的物體有慣性；當物體受到外力時，仍然具有慣性，此時慣性表現為外力不容易改變物體的運動狀態(tài)。所以一切物體在任何狀況下都具有慣性。
⑶注意區(qū)別慣性和慣性定律。慣性定律即牛頓第一定律，是一條物理規(guī)律，它成立的條件是“物體沒有受到外力作用”；而慣性是物體的屬性，沒有條件限制，物體無論受力與否都有慣性。當然二者是有聯(lián)系的：正是因為一切物體都有慣性，所以當物體沒有受到外力作用的時候，才會保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。
生活中的慣性現象
慣性現象我們在生活中經常遇到。可以讓學生觀察教材圖9-28和圖9-29，解釋圖中的慣性現象。通過分析使學生意識到：慣性現象既可以被人們利用，又能造成危害。
慣性在日常生活、工農業(yè)生產、科學技術領域有著廣泛的應用，要鼓勵學生多列舉人們利用慣性和慣性造成危害的事例，以拓寬視野。下面一些例子，可供參考（如能收集一些錄像或動畫資料，在課堂上播放，效果更好）。
利用慣性的事例：斧頭松了，可把斧柄一端在物體上撞幾下，利用慣性使斧頭牢牢地套在斧柄上；拍打衣服可以抖落上面的灰塵；跳遠運動員起跳前往往要助跑一段距離，利用慣性能跳得更遠；環(huán)衛(wèi)工人用鐵锨往車上裝垃圾時，鐵锨停止運動后，垃圾由于慣性，順著鐵锨原來運動的方向進入車箱；摩托車利用慣性飛躍障礙物；汽車到站時，往往提前關閉油門，利用慣性行駛可以省油；地球自西向東轉動，發(fā)射火箭時一般向偏東方向發(fā)射，可以利用慣性，節(jié)省推力。
慣性造成危害的事例：跑步時腳碰到障礙物，由于慣性，人會絆倒；客車沒有停穩(wěn)，乘客急于下車，著地后容易跌倒；汽車剎車后不能立即停下，容易造成車禍。
教材《信息游覽》和《STS》欄目介紹了一些與慣性有關的事例，可以讓學生自學、討論。
4．教學評價
課堂測評
1．亞里士多德關于運動的說法為什么是錯誤的？伽利略在這方面的重要貢獻是什么？牛頓第一定律的內容是什么？
2．為探究物體不受力時怎樣運動，我們做了如圖3所示的實驗。
⑴三次實驗時必須使小車從斜面的 高度滑下，這是為了使小車在三種平面上開始運動時的 相同；實驗發(fā)現小車受到的阻力越小，它前進得就 ，速度減小越 。
⑵由此我們可以推斷：假如小車受到的阻力為零，它將 。
⑶上述結論是在 的基礎上，經過 得出的，這種方法叫 法。
3．下列說法中正確的是（ ）。
A.物體不受力時，一定處于靜止狀態(tài)
B.物體不受力時，運動速度就會減小，最終會靜止下來
C.力是維持物體運動狀態(tài)的原因
D.慣性是物體保持原來運動狀態(tài)的性質
4．在商場的自動扶梯上，小明隨電梯一起勻速斜向上運動，他手中的一枚硬幣不慎自由落下，這枚硬幣會落在他手的（ ）。
A.正下方 B.偏前方 C.偏后方 D.無法判斷
5．請列舉生活中利用慣性和慣性造成危害的事例各一個。
6．運動員進行射擊比賽時，子彈從槍膛里射出后，雖然不再受到火藥的推力，但仍能向前運動，命中靶心，這是為什么？
7．有些高級轎車在座椅上裝有安全頭枕，當汽車突然啟動或汽車后部受到猛烈撞擊時，駕駛員和乘客的身體會猛然向后擠壓座椅，椅背上的聯(lián)動機構便帶動頭枕快速向上向前移動，以免駕駛員和乘客的頸部受到扭傷。
請回答：這套裝置什么地方利用了慣性？什么裝置可防止慣性造成危害？
8．客車即將到站時，我們常聽到這樣的播音聲：“各位旅客，××站到了，請車停穩(wěn)后您再下車！”急于從行駛的車上跳下的乘客，著地后容易向哪個方向傾倒？為什么？
參考答案
1．略 2．⑴同一 速度 遠 慢 ⑵以恒定的速度運動下去 ⑶實驗（事實） 推理 理想實驗 3．D 4．A 5．略 6．子彈在槍膛里時，受到火藥的推力向前運動。子彈離開槍膛后，由于慣性，仍然保持原來的運動狀態(tài)，繼續(xù)向前運動。 7．當汽車突然啟動或后部受到猛烈撞擊時，汽車和座椅突然加速，駕駛員和乘客由于慣性仍保持原來的靜止或低速運動狀態(tài)，所以身體會對座椅產生較大的壓力，致使聯(lián)動機構帶動頭枕快速移動，這是利用慣性。如果沒有安全頭枕，在上述情況下，駕駛員和乘客的頭部由于慣性會猛烈后仰，容易使頸部受到損傷，所以頭枕可以防止慣性帶來的危害。 8．乘客原來在隨車一起運動，跳下后腳著地停止了運動，而身體由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)，所以容易向車行駛的方向傾倒。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.portlandfoamroofing.com/chuer/63951.html

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