师:同学们,今天我们一起学习八年级人教版物理第八章第一节牛顿第一定律第二课时。本节课的学习目标,一是通过示例进一步认识牛顿第一定律,二是会用惯性解释生活中的有关现象。上一节课我们学习了牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。从定律可知,物体若不受力,原来静止的会一直静止,原来运动的将保持其速度运动下去。今天,我们通过一些事例进一步学习牛顿第一定律。冰壶运动是冬奥会项目,很考验运动员体能和脑力。下面请观看一段小视频,注意观察冰壶离开运动员手后运动情况的变化,并思考:如果冰壶离开运动员手后,在水平方向没有受到力的作用,冰壶会如何运动?

  同学们,在刚才的视频中,冰壶离开运动员手后,运动情况有什么变化呢?

  生:在视频中,冰壶离开运动员手后向前滑行了一段距离,最后停了下来,而且运动方向也改变了。

  师:观察得很仔细,如果没看清楚的同学可以重新播放视频再观察。那么,如果冰壶离开运动员手后,在水平方向没有受到力的作用,冰壶会如何运动呢?来听听同学们的想法。

  生1:根据牛顿第一定律,我认为冰壶离开运动员手后,如果在水平方向没有受到力的作用,将会做匀速直线运动。

  生2:不对,视频里冰壶离开运动员手后,向前滑行了一段距离,最后停了下来。生活中也是,比如踢出的球在水平地面滚动一段距离后就会停下来,有时滚动过程中方向还会改变。

  师:两位同学分析得都有理有据。一位是利用牛顿第一定律分析,另一位是依据生活经验。同学们,你们认为谁的观点正确呢?思考一下。上节课,老师利用实验仪器验证了小车在水平桌面向前滑行时,会受到一个向后的力。大家也可以像老师这样,将手按在桌面向前滑行,感受一下,此时会受到一个向后的作用力。同样,冰壶在水平赛道上向前滑行时,也会受到一个向后的作用力。这种力是如何产生的,又有什么特点,将在摩擦力那节课进一步学习。回到刚才的问题,如果冰壶离开运动员手后,在水平方向没有受到力的作用,冰壶会如何运动呢?请做出判断。

  生:我明白了,冰壶离开运动员手后会停下来,是因为水平方向受到了力的作用。根据牛顿第一定律,原来运动的物体如果不受力,将会保持匀速直线运动状态。冰壶离开运动员手时是运动的,如果离开手后水平方向没有受到力的作用,将会做匀速直线运动。

  师:对的,牛顿第一定律是在大量经验事实基础上,通过进一步推理概括出来的。我们周围物体都受力,所以无法用实验直接验证这一定律。同学们分析问题时要分清物体受力情况。如果冰壶离开运动员手后,水平方向没有受到力的作用,且冰壶离开手时,运动方向沿图中箭头所指方向,速度为v ,如图一所示。思考两个问题:一、在图一画出冰壶离开运动员手后的运动轨迹;二、在图2画出冰壶的运动速度v随时间变化的大致图像。

  生:根据牛顿第一定律,运动物体不受力时,将保持原来速度运动下去。所以冰壶离开手后会保持离开手时的运动方向和速度继续运动。冰壶的轨迹如图所示。速度 - 时间图像如图2所示。

  师:接下来我们一起完成下面的题目,一个被细绳拴着的小球在水平面绕O点逆时针做圆周运动,轨迹图如图中虚线所示,不计阻力。如果小球运动到A点时细绳断了,请画出小球在细绳断后的运动轨迹。

  生:老师,我有个问题。前面分析冰壶问题时讲到运动物体不受力,将保持原来方向和速度运动。可现在小球做圆周运动,该怎么确定小球运动方向呢?

  师:问题提得很好,这是解决本题关键。物体做圆周运动时,运动方向不断变化。我们可以在圆周上取几个点来分析小球运动方向。比如要确定小球在A点的运动方向,可以找小球在A点后的某一时刻位置B点,将AB连接起来,能大致看出小球从A点运动到B点的运动方向。当相邻两点时间间隔越小时,两点连线就越能反映小球在A点的运动方向,此时两点连线就越接近于过A点且与半径垂直。所以小球做圆周运动时,某一点的运动方向就是垂直于过该点圆的半径向前的方向。下面看看小刚的作图过程。

  首先确定小球在A点时的运动方向是沿逆时针方向,连接A点和圆心,做出过A点的半径,然后做这条半径的垂线,再根据小球逆时针做圆周运动,确定小球在A点时的运动方向。其次,根据牛顿第一定律可知小球在细绳断后会保持A点时的运动方向和速度运动下去。

  从这道题可以看出,物体不受力时,实际上保持的是前一个时刻的运动状态。通过前面学习,大家对牛顿第一定律是不是有了更深刻的理解?牛顿第一定律还有一种表述:任何物体都要保持匀速直线运动状态或静止状态,直到受到外力迫使它改变运动状态为止。一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们把这种性质叫做惯性。一切物体无论大小轻重、运动还是静止,都具有保持原来运动状态的性质,也就是都具有惯性。下面通过两个实验进一步解释惯性。实验一,这里有一辆小车,小车上贴一块玻璃,把小球放在玻璃上,然后使小车和小球一起在水平桌面上做匀速直线运动,小车遇到障碍物后停止运动,猜测小铁球的运动情况会是怎样呢?

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《8年级下册物理 第8章 第1节 牛顿第一定律 第2课时 逐字稿-3,824字 第5版》.docx
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