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高一上学期物理教案 高一下学期的物理教案( 三 )

生活百科惯性


牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中提出了三条运动定律 。牛顿把伽利略、笛卡尔的正确结论总结成为牛顿第一定律 ， 它是牛顿物理学的基石 。
(2)牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态 ， 除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态 。
过渡：现在我们来理解定律 。
(三)理解定律 ， 了解惯性
思考：牛顿第一定律中论述的运动和力的关系是怎样的?
1.运动和力的关系：力是改变物体运动状态的原因 。
物体不受力 ， 保持匀速直线运动状态或静止状态;运动状态变化 ， 物体一定受到力的作用 。
思考：物体不受力时“总保持匀速直线运动状态或静止状态” ， 这能不能通过实验验证呢?
不能 。由于不受力作用的物体是不存在的 。许多阻力很小的现象可以帮助我们理解牛顿第一定律 。
2.阻力很小的现象：冰壶
从视频可以看出 ， 冰壶在一段时间内速度的大小和方向几乎不变 ， 直到碰上另一个冰壶 。
思考：定律中还论述了什么呢?
3.惯性：
①概念：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质 。
设问：一切物体都有惯性 。做变速运动的物体有惯性吗?
当物体做变速运动时 ， 由于惯性 ， 物体会抵抗速度的改变 ， 从而使速度的改变需要一段时间 。比如汽车紧急刹车时不会立即停下来 ， 而是继续向前滑行一段距离 。
②一切物体有惯性 ， 有抵抗运动状态变化的“本领” 。
物体惯性大 ， “本领”大 ， 运动状态难改变;物体惯性小 ， “本领”小 ， 运动状态易改变 。
思考并猜想：物体的惯性大小和什么因素有关?
游戏：用嘴吹书
提起书 ， 用力气吹垂下的封面;用手提起封面 ， 用力气吹垂下的书 。
思考：你观察到了什么现象?这个现象能说明惯性和质量的关系吗?
③惯性与质量：质量是惯性大小的量度 。
质量只有大小 ， 没有方向 ， 是标量 。在国际单位制中 ， 质量的单位是千克 ， 单位符号为kg 。
在初中质量定义为物体所含物质的多少;现在进一步从惯性的角度认识了质量;以后还要从物体间的引力认识质量 。
过渡：现在 ， 就可以解释撕纸游戏了 。
(四)再设情景 ， 规律应用
1.思考：怎样解释撕纸游戏?
有夹子 ， 增大了中部的质量 ， 增大了惯性 。当迅速撕开两边时 ， 中部仍保持静止状态 ， 所以撕成三截 。无夹子 ， 中间纸条惯性很小 ， 静止状态易改变 。由于撕开纸条的力左右有差异 ， 所以撕成两截 。
过渡：了解了惯性的知识 ， 我们还能用它判断是非 。
2.美国空军UFO档案记载 ， 1952.12.6黎明前 ， 一架B29轰炸机在墨西哥湾上空训练时 ， 一个很大的不明飞行物以4000km～15000km的时速靠近、经过、远离它 。在目击描述中 ， 不明飞行物能迅速增减速度 ， 甚至还能骤然停止 。
思考：1.如果没有特别的装置 ， UFO骤然停止时 ， 外星人飞行员的命运是怎样的?
2.人们想象外星人持有惯性消除器 ， 用来消除自身的惯性 ， 以便应对速度的迅速变化 ， 你怎么看?
我们利用惯性的知识发现了UFO档案记载中的疑点 。希望大家在遇到问题时利用所学知识 ， 冷静分析 。
(五)课堂总结 ， 课外探究
1.了解了运动和力关系的探究过程 。
在探究过程中 ， 亚里士多德是开拓者 。伽利略首创了理想实验方法;笛卡尔补充了伽利略的观点;牛顿提出了惯性、力、惯性参考系的概念 。
2.体会了理想实验的魅力：实验(事实)+逻辑推理
3.深入理解了牛顿第一定律 ， 知道了质量是惯性大小的量度 。
4.后来爱因斯坦等科学家又进一步发展了牛顿第一定律 。没有哪一个定律是终极真理 ， 物理学的大厦永不封顶 ， 还等待你们为它添砖加瓦!
课外探究：有人说刘谦的螺丝魔术__了牛顿第一定律：不给螺帽力的作用 ， 螺帽也能运动起来 。你怎么看?请在百度中搜索“刘谦螺丝魔术揭秘” ， 弄清刘谦螺丝魔术的原理 。

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