惯性 惯性定律

第六节惯性惯性定律上海市青云中学朱岩一、教学目标1、知识和技能目标（1）理解惯性的意义，能用实例说明惯性是物体的固有属性。(2)知道物体的质量越大，惯性越大，并能举例说明。(3)能用惯性分析和解释生产和生活中创某些现象，并用惯性解决简单的实际问题。(4)理解惯性定律，知道定律中“没有受到外力作用“仅是一种假想的状态。2、过程和方法目标（1）通过对物理现象的观察、分析、比较激发学生学习物理的兴趣；培养学生探究研究物理问题的方法。（2）通过本节课的学习，加深学生对物理研究方法的体验、经历和感悟。3、情感、态度、价值观目标（1）以物理现象、事实为依据，以生活实际为基础，通过学习使学生产生对身边物理现象的好奇心，对物理学科产生兴趣。（2）培养学生认真观察，实事求是的科学态度和踏踏实实的学习习惯。（3）通过生活实际使学生感悟到物理来自生活，物理学与生活实际紧密相关。二、教学重点惯性概念及惯性定律的理解三、教学难点用惯性知识解释有关生活和生产中的现象。四、教学设计思路及教学流程（一）教材分析惯性及惯性定律是力和运动关系的重要概念和规律，它们又与日常生活和生产实际紧密联系。正确理解惯性概念，运用惯性解释现象，是培养学生分析问题能力，语言表达能力的重要途径。惯性定律的研究和结论的得出过程，有助于培养学生研究物理问题的方法。教学中要强调惯性是物体的固有属性，跟物体受力与否，运动与否，怎样运动都无关。对惯性现象的解释是本节的教学难点。教学中要给学生讲解解答惯性现象这类问题的思路和方法，要鼓励学生多举例和解释生活中的惯性现象，将所学知识与生活机密结合。本节课惯性概念是比较抽象，不利于学生的理解。所以要从具体的物理事例、实验为出发点，为学生提供丰富典型的感性材料，才能抽象出本质特征。以实验为基础突出重点，突破难点。（二）教学设想本节课按照展开教学。以学生发展为本，以学生为主体，让学生亲身体验感悟物理探究的过程，借助活动卡上惯性实验激发学生学习兴趣，培养学生分析归纳，抽象思维能力，分析问题、解决问题能力。（三）教学流程展示现象——分析思考——归纳总结——巩固练习实验观察——-讨论交流——总结结论——应用五、教学准备1．斜面、铁架台．2．小车．3．毛巾、棉布．4、墨水瓶、5、木块六、教学过程1、创设情景，激发兴趣，引入新课。实验：把小车放在斜面上，在把木块竖放在小车上，如图（1），若小车向上运动，当小车突然停止时，放置在小车上的木块会向那边倾倒？学生几乎回答“向下倾倒”。实验结果相反，木块向前倾倒，学生惊奇，迫切想了解“为什么”（激发学生的学习兴趣和求知欲）。教师提问：怎样解释这种现象呢？当我们学习“惯性、惯性定律”（板书）就明白其中的道理了。引入新课。2、新课教学（一）惯性概念演示课前准备的实验，让学生观察描述所观察到现象，分析产生现象的原因，并把观察到的现象写到活动卡上。培养学生的观察能力、分析问题能力、语言表达能力。实验（1）：学生做如图2所示实验，当用铅笔猛击纸条时，纸条离开桌面，而钢笔帽依然竖在桌上未倒。学生讨论：为什么会产生你所观察到的现象？师生共同：（归纳）钢笔帽为什么能留在原处？人们研究发现，原来静止的物体有保持原来的静止状态（板书）的性质，人们叫它惯性。图2图3实验（2）把玻璃板固定在小车上，在玻璃板上放一瓶墨水瓶，当墨水瓶随小车一起运动后，小车突然停止，墨水瓶仍向前运动。实验（3）：叫学生把玻璃球放在书本上，随书一起运动，当书突然停止时，玻璃球继续向前滚动。学生讨论：为什么会产生你所观察到的现象？观察实验得出结论描述现象分组讨论分析归纳巩固、应用创设情景图1师生共同：：（归纳）以上的墨水瓶、玻璃球为什么没随下面的物体停下来呢？这是因为运动的物体有保持原来的运动状态的性质（板书），人们也叫它惯性。总结：把以上两种情况综合得出：物理学中把物体都具有一种维持它原先运动状态的性质叫惯性（二）惯性概念的理解提问：惯性是一种性质，还是力？组织学生讨论。（1）惯性是一种性质，不是力。物体保持静止或运动状态是物体自身的一种性质（板书）。提问：物体静止时有惯性吗？运动时有惯性吗？组织学生讨论。（2）惯性是物体本身的一种属性。物体在任何时候、任何情况下都有惯性。惯性的有无与物体受力情况无关（板书）。提问：速度大小影响惯性的大小吗？影响惯性大小的因素是什么？组织学生讨论、观察实验。学生错误认为速度是影响惯性大小的因素，速度大的，惯性大。教师可举例反驳速度为零的物体就应该没有惯性。那么影响惯性大小的因素是什么呢？（实验4）将两只小桶分别用绳吊起，其中一只是空的，另一只装满砂如图4。用手轻推小桶，哪一只较难摆动起来？当它们摆动后，用于轻当小桶，哪一只较容易停下来？根据观察到的现象，你能否判断出哪只小桶的惯性大？初步判断惯性与质量之间的关系，再举两例证实你的回答。学生描述现象，讨论惯性的大小与质量的关系，举例说明。图4如泰坦尼克号（如图5）在撞上冰山前就已发现了前方的冰山而紧急改变航向。但由于船身巨大的惯性，船体难以大幅度改变航向，船身一侧还是与冰山发生了相撞，结果撞出了大洞而沉没。（3）惯性的大小与质量有关，物体的质量大，惯性大。惯性的大小与速度无关（板书）。只要物体的质量不变，物体的惯性就不变。（4）惯性大小表示物体改变运动状态的难易程度。物体惯性越大，越难改变运动状态，惯性越小，越容易改变物体的运动状态（板书）。图5利用惯性的大小与质量的关系，讨论活动卡的一幅漫画中宇航员所犯的错误。（三）惯性知识的应用1、利用惯性解释现象实验4、将小木块放在小车上如图（6）。观察并描述以下几种种情况下，小木块的运动情况；(1)静止的小车突然向前运动(2)运动的小车突然停止运动(3)沿直线运动的小车突然转弯。实验4、将上述观察到的现象与你乘坐公共汽车时的感觉联系起来，讨沦在公共汽车突然启动、停止或转弯，坐在座位上或站着的乘客会有什么感觉，会发生什么现象。完成活动卡上的要求如图（7）。图6图7组织学生讨论如何用语言表述上面的现象，总结回答惯性问题的方法。方法：①说清物体原来是处于什么状态（运动或静止）②说出后来发生什么变化；③物体由于惯性还要保持原来的（运动或静止）状态。④所以……。3、惯性的利用与防止惯性有它有利的一面，人们经常利用。惯性也有它不利的一面，加以防止，请同学们阅读教材举例说明。惯性有利方面的利用：例如运动员投掷标枪和跳远时的助跑。物体的惯性不利方面的防止：例如，安全带、安全气囊能防止急刹车时人体快速前冲而造成的各种伤害。由于使用了安全带，全世界每年可减少大量由于车祸而造成的伤害事故。（四）惯性定律利用斜面实验启发学生通过观察、比较、分析、推理和想象等逐步推得牛顿第一定律。提问：大家都骑过自行车，你是否体验或注意过，当你以相同的速度骑车时，停止用力蹬车后，在下列三种不同的路面上车的运动有什么不同？为什么不同？①平整的柏油路面。②粗糙不平的路面。③沙滩上。分析：运动距离不同，柏油路面最长，沙滩上最短。受到的阻力不同，柏油路上阻力最小，沙滩上阻力最大。请同学们能否利用桌面上的小车、毛巾、白布、玻璃板，斜面，设计一个实验，验证上面的结论呢？怎样使小车在三种不同的表面上开始运动的速度相同呢？（使小车从同样高的斜面上滑下。）根据你的设计完成这个实验，并把你观察到的现象记录下来。实验5：小车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、组织学生观察现象，讨论产生现象的原因，（a）小车受到阻力大，运动时间短，路程短；（b）小车受到阻力较小，运动时间长点，路程远点；（c）小车受到阻力最小，运动时间较长，路程较远。（学生做完实验后总结，指导学生发现问题。）此实验验证了小车在三种不同表面上的运动情况，其实也代表了任何物体在不同表面上的运动情况。你通过此实验难道不能发现点什么？其实一个伟大的发现正降临到你的身旁，这要看你的推理能力怎么样了（激发学生思考。提示：如果表面十分光滑，小车的运动将会怎样？学生展开激烈讨论，可能得出各种各样的结论，也可能正是伽利略的结论，教师都给予充分的肯定，最后总结）。最后，教师引导，当小车受到的阻力为零时，小车将会怎样运动下去？归纳出惯性定律的内容。1、惯性定律：一切不受外力的物体，总保持静止状态或匀速直线运动状态(板书)。2、惯性定律的理解：（1）一切物体是指宇宙中所有物体，不论物体是固体、液体还是气体。可见惯性定律是自然界中的普遍规律。（2）不受外力是定律成立的条件，这是一种理想情况。不是从实验中直接得出来的，它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的。它也包含物体在某一方向上不受外力的情况。（3）时候强调了没有受到外力作用与保持匀速直线运动或静止状态是瞬时对应的关系。物体在什么时候不受外力，这个物体就保持匀速直线运动或静止状态这一瞬时的运动状态不变。（4）或是指一个物体只能处于一种状态，到底处于哪种状态，由原来的状态决定，原来静止就保持静止，原来运动就保持匀速直线运动状态。3、巩固练习第一部分：惯性一、填空1、一切物体不论是静止还是运动，都具有保持__________________的性质。2、惯性是物体的一种_______。物体的__________大，惯性大。要改的__________就越困难3、正在行驶火车停止运动就远不如自行车刹车那样容易，这是因为__________________。二、选择4、关于惯性下面说法正确的是A.高速运动的物体不易停下来，所以物体的运动速度越大惯性越大B.两个物体质量相同，它们的惯性一定相等，与运动状态无关。C.铁饼被运动抛出后继续前进，这是因为铁饼具有惯性的缘故D.一个物体在地球上不容易被人举起来，在月球上则很容易，所以物体在月球上的惯性小。5．关于物体的惯性，下列说法正确的是A．物体保持原运动状态不变的性质叫惯性；B．只有当物体处于静止或匀速直线运动时，才有惯性；C．物体做变速运动时，其惯性不断变化；D．物体的惯性与其所处的运动状态无关。6．下列现象的出现，由于惯性的是：A．溜冰者停止用力后，继续滑行；B．汽车拐弯时，乘客将向外侧倒；C．汽车刹车后，很快停止运动；D．地球永远绕太阳运动着。7．在匀速行驶的车上，一小球吊在车顶上，车底板上的A点在小球正下方，若小球上面的细线被烧断，小球将落在（）A．A点；B．A点的前方；C．A点的后方；D．不能确定。8．从水平匀速飞行的飞机上，相隔时间先后释放A、B两物体，忽略空气阻力，则在A物体落地之前，A、B两物体相互间的方位关系是（）A．A物体在B物体的前下方B.A物体在B物体的后下方C．A物体在B物体的正下方D.没有给出△t的大小，故无法判定9．水平轨道上行驶的火车车厢中的桌面上放一个皮球，它能静止在桌面上，如果皮球相对火车前进方向的发生下列相对运动，试说明火车的运动状态发生了怎样的变化？（）A．皮球向前运动；B．皮球向后运动；C．皮球和右运动；D．皮球向左运动。三、分析简答探究10、如何用学到的惯性知识区别生熟两种鸡蛋？11、如图（8）在小车上挂一个小球，当运动的小车突然停止运动、速度增大、速度减小时，小球会向什么方向运动?用实验验证你的判断是否正确。第二部分：惯性定律一、填空图81、一切物体在没有受到外力作用时，总保持_________状态或_________状态。2、物体在_________情况或_________情况下，总保持静止状态或匀速直线运动状态。二、选择3．下列说法中正确的是（）A．没有力的作用物体只处于静止；B．运动的物体一定要受到力的作用；C．静止的物体一定没有受到力的作用；D．运动的物体如果不受力，它将永远运动下去4．关于惯性定律，下述说法中正确的是（）A．宇宙间没有不受力的物体，因此惯性定律只是理想化的定律，并不具有实际意义B．惯性定律揭示了一切物体都具有惯性C．惯性定律说明了力是改变物体惯性的原因D．惯性定律告诉我们力是改变物体运动状态的原因5、一个正在运动的物体，如果将它所受的外力全部撤去，此物体将［］A.由运动变为静止；B．做匀速直线运动；C．保持静止状态或匀速直线运动状态；D．条件不足，无法判断．6．正在运