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2019-2020年八年級物理 第九章 力和運動教案 粵教滬版 第二節(jié) 慣性和慣性現(xiàn)象 一、教材分析 （一）教學目標 1.知道慣性的概念，知道牛頓第一定律又稱為慣性定律，并能區(qū)別慣性和慣性定律． 2.知道慣性現(xiàn)象的表現(xiàn)，知道物體的慣性與物體的運動狀態(tài)和是否受力無關． 3.能解釋常見的一些慣性現(xiàn)象． 4.通過對常見慣性現(xiàn)象的解釋，培養(yǎng)初步的邏輯推理能力． 說明： 1.本節(jié)是在上一節(jié)的牛頓第一定律的基礎上，由物體具有“保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的性質”引入慣性概念，因此要求學生知道“物體保持這樣一種運動狀態(tài)的性質”是物體本身所具有的屬性．同時，由于這種性質稱為“慣性”，所以牛頓第一定律又稱為慣性定律．但要注意，慣性是指物體具有一種性質，而慣性定律則是說明物體在不受力的情況下怎樣運動的，要注意兩者的區(qū)別． 2.慣性現(xiàn)象在日常生活中經常見到，但學生在觀察類似現(xiàn)象時往往抓不住問題的關鍵，對于“汽車急剎車時乘客向前傾倒”、“像圖9-4那樣，猛拉小車時，木塊會從車后滑出”等，由于現(xiàn)象 的結果通常與物體的運動情況或受力情況相聯(lián)系，所以一些學生總誤認為物體的慣性與物體的運動狀態(tài)和受力情況有關，這一點在教學中要特別注意． 3.對于日常生活中常見到的慣性現(xiàn)象的利害要一分為二地進行分析，有些慣性現(xiàn)象對我們是有利的，如安裝錘柄、拍打衣服上的灰塵、投擲球類等；有些慣性現(xiàn)象對我們是不利的，如高速行駛的載重汽車不易在短距離內停下來、汽車猛然啟動時乘客會向后傾倒等等．對于這些常見現(xiàn)象要求學生會用慣性的知識給予解釋． 4.在解答實際生活中的慣性問題時，要求學生要能夠合乎邏輯地分析問題：原來運動狀態(tài)如何，后來受力情況發(fā)生怎樣的變化，物體的運動狀態(tài)將如何變化，最終導致了怎樣的結果．通過這樣的因果關系鏈的分析，使學生的分析與推理納入邏輯的軌道． （二）教學重點 慣性現(xiàn)象． 說明： 能夠認識清楚物體在不同運動狀態(tài)下、不同的受力情況下表現(xiàn)出的慣性現(xiàn)象，是學生理解慣性的關鍵，也是學生正確解釋慣性現(xiàn)象的基礎，因此認識慣性現(xiàn)象是本節(jié)課的重點內容． （三）教學難點 對慣性概念的理解． 說明： 對于慣性概念的理解學生通常有兩個誤區(qū)： 一是影響慣性大小的因素，這本是初中物理并不要求的內容，但學生往往根據(jù)“人跑得越快就越難停下來”、“如圖9-1所示，拉小車的力越大，木塊就越容易從車后滑出”等類似的現(xiàn)象，得出“物體運動越塊，慣性越大；物體受力越大，其慣性越大”的錯誤結論； 二是將慣性看成一種力，認為“剎車時人會傾倒”、“木塊會從車后滑出”是由于慣性力的作用． 這是由于學生的不正確的前物理概念對學習物理知識帶來的負面影響，在本節(jié)的教學中需要花費一定的時間和精力加以糾正． 二、教學設計 （一）教法指導 1.本節(jié)的地位：本節(jié)是在理解牛頓第一定律基礎之上，認識物體的慣性，能夠正確解釋有關慣性現(xiàn)象的實際問題是本節(jié)的核心內容． 2.學生情況分析：正如前面關于本節(jié)的教學難點中所分析的那樣，學生在日常生活中通過對有關慣性現(xiàn)象的一些非本質的觀察，已在頭腦中形成了某些不科學甚至是錯誤的“結論”，同時又接受了日常生活中一些不規(guī)范的提法．另外，解釋有關慣性現(xiàn)象的實際問題時，需要一步步地分析，這對于初二學生來說，要求確是比較高的．所有這些都給本節(jié)課的教學帶來一定的難度． 3.教法建議：本節(jié)課的教學可分為三個層次：（1）復習牛頓第一定律的內容；（2）講授慣性概念，列舉實際中的慣性現(xiàn)象；（3）解釋生活實際中的慣性現(xiàn)象． 說明： 在復習牛頓第一定律得出慣性的概念后，重點工作是要通過對典型實例的分析，使學生加深對慣性的理解，并從中學習如何運用慣性知識有層次的分析一些慣性現(xiàn)象產生的原因．教學中切忌未經深入的分析，由教師總結出現(xiàn)成的“結論”讓學生死記硬背． （二）教學設計方案 1.引入課題 引導學生通過復習牛頓第一定律的內容，認識到物體在不受力（或所受合力為零）的情況下將保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，這種“保持物體原來的靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)”的性質，反映了物體“不愿”改變其運動狀態(tài)．再結合一些具體的實例分析，如百米運動員跑到終點時不能立刻停下來、在水平冰面上推出去的冰車離開人的作用后仍會沿冰面滑行、放在水平地面上的桌椅若沒有人推它，它將永遠靜止在原來的位置等．由此引出“所有物體都具有保持其原來運動狀態(tài)的性質”，即說明“物體想一貫表現(xiàn)為原有的運動狀態(tài)”，就好象物體都具有“惰性”而“不想”改變其運動狀態(tài)一樣．使學生將對慣性這一概念得到初步的認識． 2.講授新課 （1）慣性的概念 通過引課過程中的分析，抽象出慣性的概念：一切物體在任何運動狀態(tài)下，都具有保持原來運動狀態(tài)的性質，這種“保持原來運動狀態(tài)的性質”稱為物體的慣性． 為慣性的認識，可再列舉些學生生活中常見的實例進行分析，如跳遠運動員為了取得更好的成績，需要利用助跑提高起跳時的速度，即起跳時的水平初速度越大，他離開地面后，沿水平方向運動得越快，這表明快速運動的物體具有保持這種快速運動狀態(tài)的性質；又如，在水平冰面上將冰車輕輕推出，當冰車脫離力的作用后，它將緩慢地向前滑行，這表明運動較慢的物體具有保持原來的較慢運動狀態(tài)的性質；再如，靜止在水平冰面上的冰車，若沒有對它施加任何作用，它將永遠靜止在原來的位置，這表明靜止的物體具有保持原來的靜止狀態(tài)的性質．通過對類似實例的分析，使學生明確不論是快速運動的還是較慢運動的，或是處于靜止狀態(tài)的物體，它們都具有保持其原有運動狀態(tài)的性質，即一切物體在任何情況下都有慣性，只是表現(xiàn)出來的具體運動情況不同． （2）慣性現(xiàn)象 ①慣性現(xiàn)象的演示與介紹 對于慣性現(xiàn)象的演示，實驗設計要能夠突出主要矛盾，為此建議首先利用如圖9-5的實驗裝置進行演示：將小木塊平放在小車上，當用力猛然拉動小車時，小車運動起來，由于木塊與小車之間較為光滑，即可認為木塊沒有受到水平外力的作用，因此木塊將保持原來的靜止狀態(tài)，這樣木塊將從小車的后面與小車分離，如圖9-5甲所示；若開始時先設法使木塊隨小車一起運動，當小車遇到障礙物而突然停止運動時，木塊還將保持原來的運動狀態(tài)，因此木塊將從小車的前方與小車分離，如圖9-5乙所示． 在做好上述的演示與分析后，對于課本中圖9-2和圖9-3所示的實驗可以讓學生自己做一做，這樣既可以激發(fā)學生的學習興趣，又可以使學生積極地參與到教學過程中來．同時還可以考慮補充類似如圖9-6和9-7的小實驗，水平向右猛擊紙板的左端，紙板飛出，而板上的雞蛋會落水中；猛拉紙條，筆帽會仍然直立在桌面上不動． ②對于上述現(xiàn)象的解釋 引導學生對實驗現(xiàn)象進行分析，為學生運用所學知識獨立解釋日常生活中有關的慣性現(xiàn)象打下基礎．分析的重點應該抓住：物體原來處于什么狀態(tài)，后來哪個物體或物體上的哪一部分受力后運動狀態(tài)改變了，運動狀態(tài)不變的物體（或部分）將與運動狀態(tài)改變的物體（或部分）發(fā)生怎樣的相對運動，最后的結果是什么．通過教師這樣的引導與分析，將學生的思維及推理加以規(guī)范化． ③對生活中有關的現(xiàn)象進行解釋 日常生活中有關慣性的現(xiàn)象很多，課本中重點講了交通中的慣性現(xiàn)象．在此可列舉更多的實例引導學生進行分析，并從中歸納出慣性的利用和不利的情況，這樣既可以激發(fā)學生的學習興趣，又能使學生的分析、推理能力得到培養(yǎng)與訓練，同時還可以讓學生體會到物理知識的應用價值．具體的生活實例如：①拍打衣服上的塵土；②安裝錘把柄；③騎自行車上車時腳蹬地可使自行車行滑行一段距離，腿方可邁上車． （3）想想議議 課本中本節(jié)最后給出了“想想議議”的問題，可引導學生進行討論．還可以討論在勻速行駛的火車上豎直向上跳起后將落到何處？從車廂頂部落下的物體將落在何處等． 另外，為開闊學生的視野，還可以引導學生討論如果物體沒有慣性會怎樣，那時我們還能否進行跳遠、跳高一類的比賽，還能否進行鐵餅、鉛球、標槍類的比賽，槍炮還能否射出子彈或炮彈等． 三、基本訓練 （一）基本題 1.乘座公共汽車當汽車突然剎車時，乘客將向前傾倒．而在汽車勻速行駛時，人卻不會發(fā)生傾倒，這兩種情況下（ ） A 前者有慣性，后者沒有慣性 B 后者有慣性，前者沒有慣性 C 兩者均有慣性 D 兩者都沒有慣性 2.關于慣性的下列說法中，正確的是（ ） A 當運動的物體突然停止時，才有慣性 B 只有不受外力的物體才有慣性 C 只有物體運動的速度大小或方向發(fā)生變化時，才有慣性 D 一切物體在任何運動狀態(tài)下都具有慣性 3.水平路面上行駛的汽車，關閉發(fā)動機后還能繼續(xù)行駛是由于____，但汽車速度逐漸減小，最后會停下來，是由于受到____作用． 4.坐在勻速行駛的輪船船艙里的人，豎直向上拋出一個小球，當小球自由下落時，將落在（ ） A 拋出點的后邊 B 拋出點的前邊 C 原拋出點 D 無法確定 5.氣球用繩索拉一物體豎直上升時，繩索突然斷裂的一瞬間，物體將（ ） A 因受重力作用而立即下落 B 由于慣性將繼續(xù)上升一段高度 C 因慣性和重力同時存在，物體將立即停止上升 D 以上說法都不對 6.燒鍋爐時，用鐵鏟送煤，鐵鏟不進入爐內，而是停在爐前，煤就順著鏟子運動的方向進入爐內，為什么？ 【答案】 1.C 2.D 3.汽車具有慣性，阻力 4.C 5.B 6.鐵鏟和煤原來一起向前運動，當鐵鏟受到外力作用停在爐前時，煤由于慣性，繼續(xù)保持原來的向前運動狀態(tài)，所以煤就順著鐵鏟運動的方向進入爐內． （二）提高題 1.正在運動著的物體，如果它所受的一切外力同時消失，那么它將（ ） A 立即停下來 B 先慢下來，然后再停下來 C 改變運動方向 D 沿原來的運動方向做勻速直線運動 2.沿著風的方向，從槍膛射出的子彈能在空中飛行，其原因是（ ） A 火藥推力的作用 B 重力的作用 C 風力的作用 D 子彈具有慣性 3.一切物體都有慣性，但是（ ） A 運動時的慣性比靜止時的慣性大 B 運動越快，物體的慣性越大 C 物體受力越大，慣性也越大 D 物體的慣性在任何情況下都是不變的 4.快速跑動中的人，若腳下被石頭絆一下，身體會向前摔倒，這是為什么？ 5.跳遠運動員為了取得更好的成績，在平時訓練時除了要練習跳遠的技巧外，還特別注意訓練自己的短跑速度，這是為什么？ 【答案】 1.D 2.D 3.D 4.人向前跑時，人的腳和上身都在向前運動，也就具有保持向前運動的慣性．當腳下被石頭絆一下時，腳由于受到石頭的作用而改變運動狀態(tài)，將由運動變?yōu)殪o止，而此時上身還將以原來的運動狀態(tài)繼續(xù)向前運動，從而導致身體將向前摔倒． 5.跳遠運動員在起跳后處于空中時，由于水平方向不受外力，所以他將在水平方向做勻速直線運動，但由于人的起跳高度是一定的，這就決定了人在空中“飛行”的時間也是一定的，為了獲得更好的跳遠成績，必須使人在空中飛行的水平速度大，即要設法提高人的起跳速度，而這個起跳速度是與運動員的助跑速度有關的，所以跳遠運動員要注意訓練自己的短跑速度． 第四節(jié) 摩擦力 一、教材分析 （一）教學目標 1.知道彼此接觸的物體間發(fā)生相對滑動或有相對滑動趨勢時，在接觸面間產生的阻礙相對滑動的力稱為摩擦力． 2.知道滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度及接觸面間的壓力大小有關． 3.知道減小有害摩擦和增大有利摩擦的方法，并能對簡單的實際問題進行解釋． 4.能區(qū)分滑動摩擦和滾動摩擦，知道滾動摩擦比滑動摩擦小得多 5.體會一分為二地看待摩擦的利與害，及研究影響滑動摩擦力大小因素的方法． 說明： 摩擦現(xiàn)象是學生在日常生活中常見到的一種物理現(xiàn)象，通過本節(jié)課的學習，使學生對摩擦力產生的條件、影響摩擦力大小的因素、以及減小或增大摩擦和方法等問題有科學的認識，并在學習過程中體會研究影響摩擦力大小因素的方法，在通過具體實例的分析中，體會辯證地看待問題的觀點． （二）教學重點 摩擦力的產生條件及影響摩擦力大小的因素． 說明： 使學生能夠從日常的生活經驗出發(fā)，通過科學的分析和實驗研究認識摩擦力的產生條件及影響摩擦力大小的因素是本節(jié)的教學重點． （三）教學難點 產生摩擦力的條件． 說明： 學生在日常生活中得出來的經驗是：物體在地面上滑動，則物體會受到摩擦力的作用，因此產生摩擦力的條件是物體一定是運動的，且摩擦力總是阻礙物體運動的，摩擦力的方向總與物體運動方向相反．這些對摩擦力片面的認識，在學生頭腦中根深蒂固，將對本節(jié)課的教學構成認知阻礙，所以是教學難點． 二、教學設計 （一）教法指導 1.本節(jié)課的地位：摩擦力是常見的一種力．本節(jié)運用上節(jié)學過的二力平衡知識分析摩擦現(xiàn)象，使學生認識摩擦力的存在．通過實驗研究摩擦力的大小跟哪些因素有關系，用以解釋有關的現(xiàn)象． 2.學生情況分析：對于摩擦現(xiàn)象學生在日常生活中已積累了大量的感性認識與經驗，但學生已有的這些認識和經驗卻又不夠全面、準確，因此教學中要處理好學生的“前概念”與新知識之間的關系，既要利用好正確的“前概念”，又要以科學的研究方法使學生對摩擦力能夠有一個科學、全面的認識． 3.教法建議 本節(jié)課的教學可充分利用學生在日常生活中已積累了大量的感性認識與經驗，采取討論與實驗研究相結合的方法，首先使學生認識到摩擦現(xiàn)象、摩擦力產生的條件及影響摩擦力大小的因素．然后再通過對具體實際問題的討論，使學生了解有益摩擦和有害摩擦，以及增大有益摩擦和減小有害摩擦的方法． 說明： 由于學生的知識量已經積累到了一定程度，因此在分析、解決有關摩擦的實際問題中，要注意到學生綜合運動知識能力的培養(yǎng)， 同時要有意識地訓練學生全面、科學地分析問題的能力． 由于學生對本節(jié)知識內容已有大量的感性認識和經驗，因此教學中要有意識地利用學生頭腦中正確的“前概念”，而對于學生中常見的錯誤認識，也要有意識地通過具體實例的分析，展示學生的錯誤認識與科學知識之間的矛盾，使學生的舊觀念與新知識發(fā)生強烈的“碰撞”，為在學生頭腦中建立起科學的概念奠定必要的心理基礎． 本節(jié)課的教學主要有四項內容：（1）摩擦現(xiàn)象和摩擦力；（2）摩擦力的產生條件及成因；（3）影響滑動摩擦力大小的因素；（4）增大減小摩擦的方法．對于前兩個問題可借用學生在日常生活中積累的感性認識與經驗，由教師適時地提出問題讓學生進行討論，在此基礎上進行總結、歸納．第3個問題要作好演示實驗，并突出研究方法．最后對于增大和減小摩擦的方法的教學，要通過學生熟悉的生活實例，引導學生進行分析和討論． （二）教學設計方案 1.引入課題 本節(jié)課的教學，可先從復習牛頓第一定律、慣性的概念等問題開始，繼而提出滑冰運動員到終點停止用力后，將慢慢停下來，這是為什么？靜止在水平地面上的桌子所受到的合力為零，當用一個較小的水平力去推桌子時，這個力并沒有改變物體的運動狀態(tài)，這又是為什么？要使木箱在水地面上勻速移動，為什么總需要一定的拉力或推力？讓學生進行討論．通過這樣問題的討論，使學生認識到物體間的摩擦現(xiàn)象，從而引出本節(jié)的課題． 2.關于摩擦力產生的條件及成因的教學 在上述實例的分析中，引導學生抽象出“當一個物體在另一個物體表面上發(fā)生相對運動時，在物體間的接觸面上就會產生一種阻礙這種相對運動的力”這樣關于摩擦力較為科學的結論．從中也就得出了摩擦力產生的條件是：兩個物體要彼此接觸，且應有相對運動． 對于摩擦力的成因 ，教材中并沒有給出明確的說法，但考慮到在研究影響摩擦力的因素中要用到一這知識，因此教學中可作適當?shù)姆治觯瑢W生并不難接受． 3.影響摩擦力大小的因素 對于這個問題，可先通過具體的實例引導學生分析有哪些因素可能會影響到滑動摩擦力的大小，進而討論這種多因素問題如何利用實驗的方法研究每個因素對摩擦力的影響．這樣既可以使學生體會研究類似多因素物理問題的一般方法，又可以讓學生對課本上圖9-11所示的實驗原理有所了解，在此基礎上再利用實驗進行具體研究，可使學生在知識和方法上都得到收獲． 由于這個演示實驗的可見度較差，因此在有條件的情況下，可將此實驗改為學生的分組實驗．若感到學生分組實驗時間較緊，可考慮將學生分為兩個大組，根據(jù)事先對影響摩擦力大小因素的分析，一個大組的學生研究摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系；另一個大組的學生研究摩擦力與物體之間壓力的關系．但不論是采取演示實驗、還是學生分組實驗、或是分大組進行實驗，實驗過程中對實驗結果都要設計表格進行記錄（對于基礎較好的學生，記錄表格可由學生自己設計），以便實驗后通過比較得出結論． 4.增大有益摩擦，減小有害摩擦 由于摩擦現(xiàn)象學生在日常生活中已有豐富的感性認識，因此在這個問題的教學中，可先提出問題讓學生討論：摩擦好不好？為什么？對于這個問題學生會展開激烈的爭論，特別是原來對摩擦缺少全面認識的同學，會在討論中完善他們對摩擦現(xiàn)象的認識，同時可以使學生從中體會到“一分為二”地看待事物的基本觀點． 在學生進行了充分的討論后，引導學生分析如何利用本節(jié)課所學的知識，根據(jù)人們的需要來增大有益的摩擦、減小有害的摩擦呢？對于這個問題的分析，首先教師要給出示范性的分析，即從理論上和實際的具體措施這兩個方面說明增大有益的摩擦、減小有害的摩擦的方法． 為了使學生對增大有益的摩擦、減小有害的摩擦能有更為寬闊的了解，在教學中可以放映有關的教學錄像資料． 三、基本訓練 （一）基本題 1.在水平冰面上踢出去的小冰塊，在離開腳后還會在冰面上滑行一段距離，這是由于____；但后來冰塊的速度將逐漸減小，最終停止運動，這是因為____的作用結果． 2.關于摩擦力的下列說法中正確的是（ ） A 兩個物體互相接觸時，它們之間才可能有摩擦力 B 摩擦力總是有害的 C 摩擦力的方向總與物體的運動方向相反 D 車輪與地面之間的摩擦是有害的，輪胎和地面都是越光滑越好 3.自行車輪胎表面上有凹凸的花紋，這是為了____摩擦；捏緊自行車剎車把，將剎皮緊壓在鋼圈上，車子就會很快停下來，這是采用了____的方法來增大摩擦的． 4.在下列各種情況中，摩擦越小越好的是（ ） A 人走路時鞋底與地面間的摩擦 B 雪撬與雪地之間的摩擦 C 自行車緊急剎車時，車輪與地面間的摩擦 D 皮帶傳動中，皮帶與帶輪之間的摩擦 5.下列各種摩擦中，屬于有害的摩擦是（ ） A 自行車剎車時，車輪與地面間的摩擦 B 皮帶傳動時，皮帶與皮帶輪之間的摩擦 C 人走路時鞋底與地面間的摩擦 D 自行車中軸里，軸與軸承之間的摩擦 6.運動鞋的鞋底都有凹凸不平的花紋，其作用是（ ） A 美觀 B 省料 C 減小行走中阻力 D 增大摩擦 【答案】 1.冰塊具有慣性，冰面對冰塊存在著摩擦 2.A 3.增大，增大壓力 4.B 5.D 6.D （二）提高題 1.木塊放在水平地面上，在水平拉力F的作用下沿地面做勻速直線運動，它之所以能做勻速運動是因為（ ） A 地面對它的支持力等于木塊所受的重力 B 拉力F等于地面對木塊的摩擦力 C 拉力F大于地面對木塊的摩擦力 D 地面對它的支持力大于木塊所受的重力 2.重為50牛的物體放在水平地面上，地面對它的支持力是____牛．現(xiàn)在用6牛的水平拉力使物體在水平面上做勻速直線運動，則物體受到的摩擦阻力是____牛，這時地面對它的支持力是____． 3.將貨物放在正在勻速向右運動的水平傳送帶上，剛開始時，貨物受到傳送帶的摩擦力的方向是向____的．當貨物達到與傳送帶相同的速度時，貨物受到傳送帶的摩擦力大小為____． 【答案】 1.B 2.50，6，50 3.與傳送帶方向相同，0