牛頓第一定律教案精品(12篇)
在教學(xué)工作者實(shí)際的教學(xué)活動中,總不可避免地需要編寫教案,編寫教案有利于我們弄通教材內(nèi)容,進(jìn)而選擇科學(xué)、恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法。那么問題來了,教案應(yīng)該怎么寫?下面是小編為大家整理的牛頓第一定律教案,歡迎大家分享。
牛頓第一定律教案 篇1
一、教學(xué)目標(biāo)
知識與技能:理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義;理解力和運(yùn)動的關(guān)系。
過程與方法:理解理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法。
情感態(tài)度價值觀:通過理想斜面的教學(xué),體會理想實(shí)驗(yàn)的魅力。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):通過回顧歷史探究過程理解牛頓第一定律;慣性的理解。
教學(xué)難點(diǎn):力和運(yùn)動的關(guān)系;慣性和質(zhì)量的關(guān)系。
三、教學(xué)方法
討論法、啟發(fā)法、講解法。
四、教學(xué)過程
(一)導(dǎo)入新課
撕紙游戲
猜一猜:
1、一張紙已剪成兩截,但未完全剪斷,如果迅速用力撕兩邊,紙會斷成幾截?
2、現(xiàn)在把紙剪成三截,但未完全剪斷,如果迅速用力撕兩邊,紙會斷成幾截?
大家不要動手,先猜一猜。
3、如果在中間的紙下面夾一個夾子,然后迅速撕兩邊,紙會斷成幾截?
請大家想一想:為什么是這樣一個結(jié)果呢?怎樣解釋我們的游戲呢?其實(shí),在我們的游戲中還涉及到一個古老的話題──力和運(yùn)動:用力撕紙,紙條斷開運(yùn)動起來。運(yùn)動和力之間到底有什么關(guān)系呢?帶著這些問題,我們一起來體驗(yàn)古人的探究過程,學(xué)習(xí)古人的探究方法,進(jìn)一步理解論述運(yùn)動和力關(guān)系的牛頓第一定律。
。ǘ┬抡n教學(xué)
1、情景設(shè)問,經(jīng)驗(yàn)猜想
在人類歷史的長河中,運(yùn)動和力如影隨形,總是和人們的生活、生產(chǎn)密切相關(guān)。比如:馬拉車則車前進(jìn),不再拉,前進(jìn)的車會停下來;人象推車則車前進(jìn),不再推,前進(jìn)的車會停下來;踢球,球沿草地向前滾動,不再踢,滾動的球會慢慢停下來。
思考:運(yùn)動和力之間有什么關(guān)系呢?
最早提出這個問題并給出經(jīng)驗(yàn)猜想的是古希臘學(xué)者亞里士多德。
他根據(jù)生活生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)猜想:必須有力作用在物體上,物體才能運(yùn)動;沒有力的作用,物體就要靜止在一個地方。運(yùn)動需要力維持。
他的觀點(diǎn)來自實(shí)際經(jīng)驗(yàn),還能用實(shí)際經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證,所以被人們廣泛接受,并維持了近兩千年。
設(shè)問:我們現(xiàn)在知道,他的觀點(diǎn)是錯誤的。那么他有貢獻(xiàn)嗎?
亞里士多德的貢獻(xiàn):開創(chuàng)了一個新的研究領(lǐng)域。
首先質(zhì)疑并深入研究的是十六世紀(jì)的伽利略。他觀察了球的滾動。
2、質(zhì)疑假設(shè),科學(xué)猜想
當(dāng)球沿斜面向下滾動時,它的速度增大,而向上滾動時,速度減小。他由此猜想:當(dāng)球沿水平面滾動時,它的速度應(yīng)該不增不減。實(shí)際觀察的結(jié)果是:沿水平面滾動的球越來越慢,最后停下來。
、佻F(xiàn)象:沿水平面滾動的球越來越慢,最后停下來。
按照亞里士多德的觀點(diǎn),球停下來是因?yàn)闆]有力的作用。伽利略恰恰從這一現(xiàn)象出發(fā),對亞里士多德的觀點(diǎn)提出質(zhì)疑。
②質(zhì)疑:滾動的球之所以停下來,真的是因?yàn)闆]有力的作用嗎?
設(shè)問:球停下來的原因是什么呢?
在伽利略之前,人們還沒有意識到摩擦力這種無形的力,伽利略是第一個意識到摩擦力的人。
他改變了水平面的粗糙程度,發(fā)現(xiàn):水平面越光滑,球滾得越遠(yuǎn)。于是,他推斷這是摩擦阻力作用的結(jié)果。
結(jié)論:滾動的球停下來,是摩擦阻力作用的結(jié)果。
、奂僭O(shè):若沒有摩擦阻力,沿水平面滾動的球?qū)⒃鯓舆\(yùn)動呢?
、懿孪耄喝魶]有摩擦阻力,球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動下去。
過渡:伽利略設(shè)計了一個雙斜面實(shí)驗(yàn)。
3、實(shí)驗(yàn)探究,得出結(jié)論
。1)雙斜面實(shí)驗(yàn)
左斜面固定,右斜面傾角可變。實(shí)驗(yàn)中我們設(shè)定小球始終從左斜面定位卡處由靜止釋放。
①固定右斜面,改變小球所受的摩擦,觀察小球上升的最大高度怎樣變化。重復(fù)一次。
思考:
1、小球所受摩擦阻力的大小與小球上升的最大高度之間有什么關(guān)系?
2、摩擦阻力的大小與釋放點(diǎn)到上升的最高點(diǎn)的高度差是什么關(guān)系?
3、如果沒有摩擦,小球會上升到多高的地方?
、跍p小右斜面傾角,觀察小球沿斜面運(yùn)動的最遠(yuǎn)距離怎樣變化。重復(fù)一次。
思考:
1、減小右斜面傾角,小球沿斜面運(yùn)動的最遠(yuǎn)距離如何變化?
2、如果沒有摩擦,減小右斜面傾角,沿斜面滾動的最遠(yuǎn)距離怎樣變化?小球?qū)⑸仙蕉喔叩牡胤剑?/p>
③將右斜面放平,釋放小球,觀察小球的運(yùn)動。
思考:
1、如果水平木板足夠長,小球會停下來嗎?
2、如果沒有摩擦,水平木板足夠長,小球?qū)L到哪里去呢?
過渡:伽利略的雙斜面實(shí)驗(yàn)是一個理想實(shí)驗(yàn)。
。2)理想實(shí)驗(yàn)的魅力:
實(shí)驗(yàn)(事實(shí))+邏輯推理
通過可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí),加上合理的邏輯推理,得出規(guī)律的一種方法。
理想實(shí)驗(yàn)的魅力:實(shí)驗(yàn)不能實(shí)現(xiàn)的地方,思維向前一步。
這種方法非常了不起!愛因斯坦是這樣評價的:伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的`科學(xué)的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。這個評價實(shí)事求是,從亞里士多德到伽利略,經(jīng)歷了20xx多年,物理學(xué)徘徊不前;從伽利略到愛因斯坦,只經(jīng)歷300多年,物理學(xué)的大廈初步建立,大師輩出。這都得益于伽利略首創(chuàng)的實(shí)驗(yàn)研究方法。
過渡:通過雙斜面理想實(shí)驗(yàn),伽利略得出了結(jié)論。
(3)伽利略:若沒有摩擦阻力,沿水平面滾動的球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動下去。運(yùn)動不需要力維持。
回顧、思考:
①靜止的車、足球?yàn)槭裁催\(yùn)動起來?
、谶\(yùn)動的車、足球?yàn)槭裁磿O聛恚?/p>
③力和運(yùn)動之間有什么關(guān)系?
力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。
設(shè)問:運(yùn)動狀態(tài)是用什么物理量描述?
車由靜止變?yōu)檫\(yùn)動,受到了推、拉力;由運(yùn)動變?yōu)殪o止,受到了摩擦阻力。足球由靜止變?yōu)檫\(yùn)動,受到了腳的力;由運(yùn)動變?yōu)殪o止,受到了草地的摩擦阻力。
過渡:與伽利略同時代的法國科學(xué)家笛卡爾對他的觀點(diǎn)進(jìn)行了補(bǔ)充。
4、補(bǔ)充完善,形成定律
(1)笛卡爾的補(bǔ)充:除非物體受到力的作用,物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運(yùn)動狀態(tài),永遠(yuǎn)不會使自己沿曲線運(yùn)動,而只保持在直線上運(yùn)動。這應(yīng)成為一個原理,它是人類整個自然觀的基礎(chǔ)。
笛卡爾補(bǔ)充了物體不受力時保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。
過渡:1642年,伽利略逝世,1643年牛頓在英國誕生。牛頓是人類歷史上最偉大的科學(xué)家之一。主要貢獻(xiàn)有發(fā)明了微積分,發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律和經(jīng)典力學(xué),設(shè)計并制造了第一架反射式望遠(yuǎn)鏡等等。
牛頓在1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中提出了三條運(yùn)動定律。牛頓把伽利略、笛卡爾的正確結(jié)論總結(jié)成為牛頓第一定律,它是牛頓物理學(xué)的基石。
。2)牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
過渡:現(xiàn)在我們來理解定律。
。ㄈ╈柟烫岣
思考:牛頓第一定律中論述的運(yùn)動和力的關(guān)系是怎樣的?
1、運(yùn)動和力的關(guān)系:力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。
2、阻力很小的現(xiàn)象:冰壺
從視頻可以看出,冰壺在一段時間內(nèi)速度的大小和方向幾乎不變,直到碰上另一個冰壺。
思考:定律中還論述了什么呢?
3、慣性:
、俑拍睿何矬w保持原來的勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
設(shè)問:一切物體都有慣性。做變速運(yùn)動的物體有慣性嗎?
當(dāng)物體做變速運(yùn)動時,由于慣性,物體會抵抗速度的改變,從而使速度的改變需要一段時間。比如汽車緊急剎車時不會立即停下來,而是繼續(xù)向前滑行一段距離。
②一切物體有慣性,有抵抗運(yùn)動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”。
物體慣性大,“本領(lǐng)”大,運(yùn)動狀態(tài)難改變;物體慣性小,“本領(lǐng)”小,運(yùn)動狀態(tài)易改變。
思考并猜想:物體的慣性大小和什么因素有關(guān)?
。ㄋ模┬〗Y(jié)作業(yè)
1、了解了運(yùn)動和力關(guān)系的探究過程。在探究過程中,亞里士多德是開拓者。伽利略首創(chuàng)了理想實(shí)驗(yàn)方法;笛卡爾補(bǔ)充了伽利略的觀點(diǎn);牛頓提出了慣性、力、慣性參考系的概念。
2、體會了理想實(shí)驗(yàn)的魅力:實(shí)驗(yàn)(事實(shí))+邏輯推理
3、深入理解了牛頓第一定律,知道了質(zhì)量是慣性大小的量度。
4、后來愛因斯坦等科學(xué)家又進(jìn)一步發(fā)展了牛頓第一定律。沒有哪一個定律是真理,物理學(xué)的大廈永不封頂,還等待你們?yōu)樗泶u加瓦!
課外探究:有人說劉謙的螺絲魔術(shù)顛覆了牛頓第一定律:不給螺帽力的作用,螺帽也能運(yùn)動起來。你怎么看?請在百度中搜索“劉謙螺絲魔術(shù)揭秘”,弄清劉謙螺絲魔術(shù)的原理。
五、板書設(shè)計
牛頓第一定律
一、歷史回顧
二、第一定律探究實(shí)驗(yàn)
三、慣性定律
牛頓第一定律教案 篇2
一、教材分析
首先談一下我對教材的認(rèn)識,本節(jié)選自人教版高中物理必修一第4章第1節(jié),主要內(nèi)容有牛頓第一定律的概念和發(fā)現(xiàn)歷程,是對前面所學(xué)慣性等知識的鞏固與加深學(xué)習(xí),也是對后續(xù)所學(xué)牛頓第二定律、第三定律等知識的鋪墊,是物理學(xué)中的基礎(chǔ),需要學(xué)生準(zhǔn)確把握。
二、學(xué)情分析
在教學(xué)中要以學(xué)生為中心,及時了解學(xué)生的特點(diǎn)和發(fā)展變化,我所面對的學(xué)生是高一學(xué)生,他們的思維尚處在由經(jīng)驗(yàn)型向抽象型轉(zhuǎn)化的階段,需要由我運(yùn)用抽象與形象相結(jié)合的教學(xué)方法來逐步引導(dǎo)學(xué)生對物理學(xué)建立起嚴(yán)謹(jǐn)、深刻的認(rèn)識,養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣。
三、教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,在課程中,要以知識與技能為中心,滲透以情感態(tài)度與價值觀,并將兩者充分體現(xiàn)在過程與方法之中,因此,本節(jié)的課程目標(biāo)主要有以下三個方面:
1、知識與技能:知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及推理過程,知道牛頓第一定律,并理解其意義。
2、過程與方法:通過對理想實(shí)驗(yàn)的了解,提高學(xué)生的分析能力。
3、情感態(tài)度與價值觀:通過物理學(xué)知識在生活中的應(yīng)用領(lǐng)略科學(xué)的魅力,養(yǎng)成客觀實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度
四、教學(xué)重難點(diǎn)
基于以上對教材的分析,學(xué)情的分析及課程目標(biāo)的確立,本節(jié)的重點(diǎn)有:
重點(diǎn):牛頓第一定律
難點(diǎn):探討力和運(yùn)動的關(guān)系
五、教學(xué)方法
為了順利的突破重點(diǎn),解決難點(diǎn),達(dá)成教學(xué)目標(biāo),實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的完美統(tǒng)一,本節(jié)我主要采用了以下教學(xué)方法:講授法,演示法,討論法,練習(xí)法等。通過這些方法體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,拓展學(xué)生的思維空間,達(dá)到良好的教學(xué)效果。
六、教學(xué)過程
下面主要談?wù)勎覍Ρ竟?jié)教學(xué)過程的設(shè)計:
(一)新課導(dǎo)入
首先是新課導(dǎo)入環(huán)節(jié),本環(huán)節(jié)我主要采用了創(chuàng)設(shè)情境的導(dǎo)入方法,為此我設(shè)計了兩個小實(shí)驗(yàn):1學(xué)生實(shí)驗(yàn),如何讓課桌上的字典運(yùn)動?停止用力會怎么樣?通過這個實(shí)驗(yàn)學(xué)生容易得出與亞里士多德相同的.謬論:物體運(yùn)動需要靠力維持。這時我演示第二個實(shí)驗(yàn):推動一個玻璃球,撤去推力,小球沒有立即停下,這樣學(xué)生就得出了與之前相反的結(jié)論:物體的運(yùn)動不需要力來維持。在學(xué)生好奇之時,我順勢出示亞里士多德與伽利略兩個截然不同的觀點(diǎn),并告訴學(xué)生們,在學(xué)習(xí)了本節(jié)的知識后,你們就知道誰對誰錯了。
意圖:這樣設(shè)計可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī),引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,活躍課堂氛圍。
(二)新課講授
然后是學(xué)習(xí)新課環(huán)節(jié),通過ppt我向?qū)W生演示伽利略的理想實(shí)驗(yàn)動態(tài)圖,并加以解說。學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)后思考問題:如果軌道的表面絕對光滑,小球?qū)⑹艿侥男┝?這些力是怎樣的?對小球的運(yùn)動有沒有影響?小球會如何運(yùn)動下去?思考完畢后學(xué)生自由發(fā)言,并由我進(jìn)行點(diǎn)評歸納,通過對實(shí)驗(yàn)的觀察和問題的思考學(xué)生不難總結(jié)出:當(dāng)物體不受力或受到的合力為0時,物體的運(yùn)動狀態(tài)不變。為了引出牛頓第一定律,我向?qū)W生解釋,在伽利略那個年代還沒有出現(xiàn)力這個概念,所以直到牛頓的出現(xiàn),在引入力這個概念并對前人的成果總結(jié)后,才有了今天的牛頓第一定律也稱慣性定律。
意圖:這樣設(shè)計體現(xiàn)了教學(xué)的直觀性原則,通過演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以將抽象的知識形象化,變難為易,起到了良好的教學(xué)效果。
(三)鞏固提高
為了加深對牛頓第一定律的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生進(jìn)入鞏固提高環(huán)節(jié),學(xué)生先自主閱讀“牛頓第一定律”部分,了解什么是慣性。然后由我演示實(shí)驗(yàn),桌面上放一斜面,斜面末端放一鉛塊,在斜面頂端先后兩次釋放同體積的木球和鐵球,觀察鉛塊被撞開的距離。觀察試驗(yàn)后思考討論:慣性跟什么因素有關(guān)?根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)合生活實(shí)際,學(xué)生不難回答,慣性與質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大,慣性越大。在學(xué)生回答后,我及時給予鼓勵,并強(qiáng)調(diào):慣性是標(biāo)量,只與質(zhì)量有關(guān),與其他因素沒關(guān)系。
意圖:這樣設(shè)計,學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)自主思考問題,總結(jié)規(guī)律,鍛煉學(xué)生了的觀察力和分析能力。
(四)小結(jié)作業(yè)
教學(xué)過程的最后是小結(jié)作業(yè)環(huán)節(jié),本環(huán)節(jié),學(xué)生同桌之間以互問互答的方式回顧本節(jié)內(nèi)容,提問的問題可以是:理想斜面實(shí)驗(yàn)說明了什么,牛頓第一定律的內(nèi)容是什么?影響慣性的因素是什么等等,課后獨(dú)立完成思考與練習(xí),并書面上交作業(yè),作為下節(jié)課復(fù)習(xí)的載體。
意圖:學(xué)生通過問答和練習(xí),了解了自己對知識的掌握程度,強(qiáng)化了對知識的鞏固和理解。在后續(xù)的學(xué)習(xí)中有的放矢。
牛頓第一定律教案 篇3
一. 教學(xué)內(nèi)容:
牛頓第一定律
二. 本周教學(xué)目標(biāo)
1. 知道伽利略和亞里士多德對力和運(yùn)動關(guān)系的不同認(rèn)識。
2. 知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其推理過程和結(jié)論。
3. 知道什么是慣性,會正確理解有關(guān)現(xiàn)象。
4. 理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義。
二、教學(xué)過程
1 .理想實(shí)驗(yàn)的魅力
(1)伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)
理想實(shí)驗(yàn):
如圖甲所示,讓小球沿一個斜面從靜止?jié)L下,小球?qū)L上另一個斜面,如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨取?/p>
如果第二個斜面傾斜角度小,如圖乙所示,小球在這個斜面上達(dá)到原來的高度就要通過更長的路程,繼續(xù)減小第二個斜面的傾斜角度,如圖丙所示,使它最終成為水平面,小球就再也達(dá)不到原來的高度,而是沿水平面以恒定的速度持續(xù)運(yùn)動下去。
伽利略的思想方法
伽利略的實(shí)驗(yàn)+科學(xué)推理的方法推翻了亞里士多德的觀點(diǎn)。
伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)雖然是想像中的實(shí)驗(yàn),但這個實(shí)驗(yàn)反映了一種物理思想,它是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)之上的。以事實(shí)為依據(jù),以抽象為指導(dǎo),抓住主要因素,忽略次要因素,從而深刻地揭示了自然規(guī)律。
(2)伽利略的觀點(diǎn):在水平面上的物體,設(shè)想沒有摩擦,一旦物體具有某一速度,物體將保持這個速度繼續(xù)運(yùn)動下去。
(3)笛卡爾的觀點(diǎn):除非物體受到外力的作用,物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運(yùn)動狀態(tài),永遠(yuǎn)不會使自己沿曲線運(yùn)動,而只保持在直線上運(yùn)動、笛卡爾補(bǔ)充和完善了伽利略的觀點(diǎn)。
2. 牛頓物理學(xué)的基石慣性定律
牛頓總結(jié)了伽利略等人的工作,并提出了三條運(yùn)動定律,先看牛頓第一定律:
牛頓第一定律:
(1)內(nèi)容:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
(2)如何正確理解牛頓第一定律?
對牛頓第一定律應(yīng)從以下幾個方面來理解:
、倜鞔_了慣性的概念:
定律的前半句話一切物體總保持勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài),揭示了物體所具有的一個重要的屬性慣性,即物體保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),牛頓第一定律指出一切物體在任何情況下都具有慣性、因此牛頓第一定律又叫慣性定律。
、诖_定了力的含義:
定律的后半句話直到有外力迫使它改變這種運(yùn)動狀態(tài)為止,實(shí)際上是對力的定義,即力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,并不是維持物體運(yùn)動的原因,這一點(diǎn)要切實(shí)理解。
、鄱ㄐ越沂玖肆瓦\(yùn)動的關(guān)系:
牛頓第一定律指出物體不受外力作用時的運(yùn)動規(guī)律,它描述的只是一種理想狀態(tài),而實(shí)際中不受外力作用的物體是不存在的,當(dāng)物體所受合外力為零時,其效果跟不受外力的作用相同。但是,我們不能把不受外力作用理解為合外力為零。
3. 理解慣性和慣性定律
(1)對慣性定律的理解
牛頓第一定律揭示了一切物體都具有保持原來運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì),即一切物體都具有慣性。同時,牛頓第一定律還定性地指出了力的動力學(xué)意義:力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,即改變速度的原因。物體在速度發(fā)生改變時,就有加速度。因此也可以說:力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。不能認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(勻速直線運(yùn)動)的原因,也不能認(rèn)為有力就有運(yùn)動,沒有力就沒有運(yùn)動,更不能認(rèn)為物體向哪個方向運(yùn)動就一定受到那個方向的力的作用。
(2)對慣性的理解
①慣性是物體的固有屬性:一切物體都具有慣性。
、趹T性與運(yùn)動狀態(tài)無關(guān):不論物體是處于怎樣的運(yùn)動狀態(tài),慣性總是存在的,當(dāng)物體原來靜止時,它一直想保持這種靜止?fàn)顟B(tài);當(dāng)物體運(yùn)動時,它一直想以那一時刻的速度做勻速直線運(yùn)動.
、蹜T性與物體是否受力無關(guān),與物體速度大小無關(guān),僅由物體的質(zhì)量決定。
4. 慣性與力的比較
(1)從概念比較
慣性是物體保持勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),而力是物體與物體之間的相互作用,力是迫使物體改變運(yùn)動狀態(tài)的原因。
(2)從意義比較
任何物體都具有慣性,而物質(zhì)無處不在,慣性也就無處不有,一切物體均具有慣性,我們所處的世界是慣性的世界,也叫慣性系。
慣性不是力,慣性與力毫無關(guān)系,二者有著本質(zhì)的區(qū)別。
力是物體與物體之間的相互作用,是迫使物體改變運(yùn)動狀態(tài)的原因,也是使物體產(chǎn)生加速度的原因
5. 決定物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化的內(nèi)因與外因
決定物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化的因素有兩個:一個是物體受到的外力;另一個是物體本身的質(zhì)量。外力是物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化的外部因素,質(zhì)量是決定物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化難易程度的內(nèi)部因素。
在物體的質(zhì)量一定時,物體受到的力越大,其運(yùn)動狀態(tài)的變化就越迅速;反之,物體受到的'力越小,其運(yùn)動狀態(tài)的變化就越緩慢。
在物體所受外力一定時,物體質(zhì)量越大,其運(yùn)動狀態(tài)的變化就越困難;反之,物體的質(zhì)量越小,其運(yùn)動狀態(tài)的變化就越容易。物體質(zhì)量的大小決定了運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化的難易程度。
6. 明確區(qū)分運(yùn)動狀態(tài)改變的難易與讓運(yùn)動物體停止運(yùn)動的難易的不同
有同學(xué)認(rèn)為:汽車的速度越大,讓它停下來即剎車所用的時間越長,即讓汽車停止運(yùn)動就越困難,因此認(rèn)為汽車的速度越大其慣性就越大、其實(shí)這是錯誤的。
比較物體慣性大小的方法是:在相同外力作用下,加速度大的其慣性小;加速度小的其慣性大;加速度相等時其慣性等大。同輛汽車,剎車時所受阻力相同,加速度相同,即單位時間內(nèi)速度改變量相同,慣性大小就相同.行駛速度大的汽車,停下來的速度改變量越大所用時間就越長,而單位時間內(nèi)的速度改變量仍然相同,即加速度相同,慣性大小相同,所以慣性的大小與速度大小無關(guān)。
牛頓第一定律教案 篇4
知識目標(biāo)
。1)伽利略理想實(shí)驗(yàn);
。2)慣性概念;
。3)掌握牛頓第一定律的內(nèi)容;
。4)理解力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因;
(5)能用牛頓第一定律解釋慣性現(xiàn)象。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰;培養(yǎng)學(xué)生的口頭表達(dá)能力,學(xué)習(xí)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法。
情感目標(biāo)
對任何現(xiàn)象的發(fā)生不能夠想當(dāng)然,要有嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)內(nèi)容是分兩塊內(nèi)容介紹的,先是介紹了人類對力和運(yùn)動關(guān)系的發(fā)展歷史,并著重講述了伽俐略的理想實(shí)驗(yàn)及其重要的實(shí)驗(yàn)思想。然后引入了牛頓第一定律,引入了慣性概念,并由此分析出力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因。
教法建議
1、本節(jié)所述內(nèi)容在初中課本上已涉及到,初中課本中用到的標(biāo)題是慣性定律,所以學(xué)生已有一定的基礎(chǔ)。
2、適當(dāng)介紹一些學(xué)史的知識,讓學(xué)生意識到:一個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)并不是一帆風(fēng)順的,或者是一開始的認(rèn)識就是對的,而是需要人類不斷探索才能形成的,它們的學(xué)習(xí)也是這樣。
3、重點(diǎn)講述伽利略理想實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想,讓學(xué)生學(xué)會一種科學(xué)思維方法。
4、通過對大量實(shí)例的分析,讓學(xué)生真正理解力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的.原因。
教學(xué)設(shè)計示例
教學(xué)重點(diǎn):對伽利略理想實(shí)驗(yàn)的理解;牛頓第一運(yùn)動定律。
教學(xué)難點(diǎn):對伽利略理想實(shí)驗(yàn)的理解。
示例:
一、歷史的回顧
1、人類對力和運(yùn)動關(guān)系的最初認(rèn)識及亞里士多德其人。(見擴(kuò)展資料)
2、伽利略理想實(shí)驗(yàn):
(1)動畫模擬該實(shí)驗(yàn),并指出不能夠真正試驗(yàn)的原因。或做課本所講的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)(有視頻資料),并指出為什么只是近似驗(yàn)證。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推出亞里士多德觀點(diǎn)的錯誤,矛盾的焦點(diǎn)蝕是試實(shí)驗(yàn)條件的不同。
。2)分析伽利略理想實(shí)驗(yàn):它是一個理想化的過程,但并不是憑空想象的來的,而在抽象思維過程中所創(chuàng)造出的一種科學(xué)推理,理想化實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)中重要的研究方法。
。3)介紹伽利略。
二、牛頓第一運(yùn)動定律
1、牛頓第一運(yùn)動定律(慣性定律):一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
2、慣性:物體保持原來的勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
3、注意:(通過實(shí)例分析)
。1)慣性與慣性定律不同。
。2)慣性是物體的固有性質(zhì),任何時候物體都具有慣性,這與物體處于什么狀態(tài)無關(guān)。
(3)力和運(yùn)動的關(guān)系:力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因。
4、實(shí)例參考(要讓學(xué)生充分參與討論):
分析剎車時人往前傾;啟動時人往后仰。
做小實(shí)驗(yàn):慣性實(shí)驗(yàn)器演示慣性現(xiàn)象,并分析。
讓學(xué)生舉例分析,并指出哪些慣性現(xiàn)象有利,哪些慣性現(xiàn)象有害。
探究活動
題目:可以觀察的慣性現(xiàn)象
組織:小組或個人
方案:自己設(shè)計小實(shí)驗(yàn)并展示、講解,由同學(xué)互相評判
評價:具有可操作性,讓學(xué)生把學(xué)過的知識靈活應(yīng)用
牛頓第一定律教案 篇5
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知道并理解牛頓第一定律的內(nèi)容,能根據(jù)牛頓第一定律的內(nèi)容解釋生活中的現(xiàn)象。
2.通過演示實(shí)驗(yàn)。提高觀察能力和邏輯思維能力。
3.發(fā)現(xiàn)自然科學(xué)規(guī)律,體會物理的實(shí)用性,提高學(xué)習(xí)物理的興趣。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】牛頓第一定律。
【難點(diǎn)】理解牛頓第一定律。
三、教學(xué)過程
環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課
同學(xué)們好!上課,同學(xué)們請坐。上課之前,老師在多媒體展示了一幅圖片,我們先來看一下。這是在太空當(dāng)中靜止的一滴水,我們結(jié)合之前的知識,想一想這滴水為什么能夠靜止在空中呢?嗯,好,看到很多同學(xué)有答案了。來,后排這個女生說一下,非常好,請坐。她說是因?yàn)樵谔债?dāng)中的物體,不受到力的作用,所以物體總保持靜止或者是勻速直線運(yùn)動的狀態(tài)。由于沒有初速度,所以就靜止在空中了。表達(dá)的非常完整。對于剛才同學(xué)所說的,其實(shí)涉及到了牛頓第一定律。那今天我們繼續(xù)來探究牛頓第一定律。(板書:牛頓第一定律)
環(huán)節(jié)二:新課講授
【模塊1】牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)歷程
我們都知道,牛頓第一定律其實(shí)是牛頓總結(jié)歸納得出的,那為什么牛頓總說自己是站在巨人的肩膀上的?牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)過程又是怎樣的呢?好,現(xiàn)在老師給大家2分鐘的時間快速瀏覽教材上的第一段和第二段,我們一起來歸納一下牛頓第一定律的建立過程。好,現(xiàn)在很多同學(xué)已經(jīng)坐直了,想必已經(jīng)是完成了。那誰能來分享一下,好這位同學(xué)。嗯,非常好,請坐。他是根據(jù)人物來進(jìn)行梳理的。他說先后經(jīng)歷了亞里士多德、伽里略、笛卡爾、最后是牛頓進(jìn)行總結(jié)而得出的定律。所以牛頓才說自己是站在巨人的肩膀上的。
好,對于這幾個人物來說呢,我們詳細(xì)地來看一看,他們分別有怎樣的觀點(diǎn)和言論。首先是亞里士多德,他說力是維持物體運(yùn)動的原因,如果沒有力,那運(yùn)動就會立即停止。那這樣的觀點(diǎn)是否正確呢?嗯,不正確。這個我們之前已經(jīng)學(xué)過了。在20xx多年之后,伽利略推翻了這個觀點(diǎn)。那他說什么呀?對,力是改變物體運(yùn)動的原因。也就是說,如果不受到外力作用時,這個物體會持續(xù)的運(yùn)動下去。物體運(yùn)動停止,是因?yàn)槭艿搅俗枇Φ淖饔。好,后來笛卡爾將這個言論的推廣到更加理想化的情況。最后由牛頓總結(jié)出牛頓第一定律的內(nèi)容。嗯,好,這就是牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)歷程。
【模塊2】牛頓第一定律
對于牛頓第一定律,其實(shí)我們之前已經(jīng)知道了他的完整表述。誰能來嘗試說一說?嗯,好,你來說。嗯,不錯,請坐。表述得不是非常完整,但是語言表達(dá)能力還是不錯的。牛頓第一定律的完整表述是,一切物體總保持靜止或者是勻速直線運(yùn)動狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)。對于牛頓第一定律,其實(shí)在初中的時候,我們已經(jīng)做過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行探究了。當(dāng)時探究實(shí)驗(yàn)過程是怎樣的,大家還記得嗎?嗯,好,來這位男同學(xué)你來說一說,非常好,請坐。這個男同學(xué)說,之前探究時,是讓小車或者是讓滑塊從斜面的同一高度滑下,通過改變平面的粗糙程度,觀察滑塊滑行的距離,會發(fā)現(xiàn)阻力越小時,滑塊滑行得就越遠(yuǎn)。
那么我們一起來想一想,在高中階段,這個實(shí)驗(yàn)有沒有可以優(yōu)化的'地方呢?應(yīng)該怎樣去改進(jìn)呢?嗯,好,我看到很多同學(xué)有想法,這位女同學(xué)你來說一說,很好,請坐。她說想盡量減小阻力之后,然后給小車一個初速度,此時觀察一下它的速度是不是會發(fā)生改變,來進(jìn)行驗(yàn)證。嗯,好。根據(jù)這樣的想法,老師準(zhǔn)備了一段實(shí)驗(yàn)視頻。視頻當(dāng)中的實(shí)驗(yàn)器材是氣墊導(dǎo)軌,在啟動的時候,導(dǎo)軌會向上噴氣,在滑塊和導(dǎo)軌之間就會形成空氣層。此時就會大大減少滑塊在運(yùn)動時的摩擦力。好,那么我們就來看看,如果給滑塊一個初速度,他到底會不會保持勻速直線運(yùn)動呢?好,現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)播放開始。嗯,好,視頻播放結(jié)束了。從剛才的顯示屏當(dāng)中的數(shù)字來看,滑塊的運(yùn)動時速度發(fā)不發(fā)生改變呢。好,同學(xué)們都說是不改變的,確實(shí)是這樣。當(dāng)物體運(yùn)動的時,所受到的合外力為零,他將會一直勻速直線運(yùn)動下去。好,在初中的基礎(chǔ)上,我們將這個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改良。
【模塊3】牛頓第一定律的理解1
那么對于牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)歷程以及準(zhǔn)確表述,我們已經(jīng)了解清楚了,F(xiàn)在老師有兩個小問題想去考考大家。剛才在牛頓第一定律當(dāng)中,我們說物體總保持靜止或者是勻速直線運(yùn)動的狀態(tài)。此時對于這樣的狀態(tài)來說,他的受力情況一定是怎么樣?對,不受外力的作用。也就是說,他的合外力怎么樣,嗯,很好,是為零的。好,怎樣才能算是合外力為零呢?同學(xué)們思考兩分鐘,老師找人來分享。我看到很多同學(xué)已經(jīng)有答案了,這個男同學(xué)你最積極,你來說一下,非常好,請坐。他說合外力為零,可能是這個物體就是不受任何力的作用,此時合外力就為零了。那還有哪位同學(xué)來補(bǔ)充一下。好,這位同學(xué)。好,請坐。他說也可能是物體受到力。但是這些力合成之后,合外力是等于零的。說得非常的好。這個其實(shí)就是合外力為零的兩種情況。(板書:二、牛頓第一定律、1.合外力為零)。
【模塊4】牛頓第一定律的理解2
現(xiàn)在老師還有一個小問題想去問問大家,我們可不可以通過受力情況和運(yùn)動情況之間的聯(lián)系,來判斷一下,物體在處于某種運(yùn)動情況時,它的合外力是怎樣的呢?嗯,好,現(xiàn)在老師在多媒體上了展示一幅過山車的圖片。過山車在運(yùn)行的時候,它的速度大小和方向在時刻發(fā)生變化。于是我們可以推斷他所受的合外力是怎樣的呢?嗯,好,后面戴眼鏡的男同學(xué),來跟大家說一下,很好,請坐。這位男同學(xué)說,如果這個物體速度大小和方向不變化的時候,說明合外力為0。但此時速度大小和方向均變化,說明此時合外力一定是不為零的。所以根據(jù)大家說的,牛頓第一定律可以通過物體運(yùn)動狀態(tài),大致的去推斷受力情況。(板書:2.運(yùn)動力)
環(huán)節(jié)三:小結(jié)作業(yè)
好,以上就是我們今天學(xué)習(xí)的所有內(nèi)容,通過剛才的兩個小問題的討論,相信同學(xué)們已經(jīng)對于牛頓定律有了更加深刻的認(rèn)識和把握。好,這節(jié)課呢,我們就上到這里。課后同學(xué)完成書后的習(xí)題。好,下課。
牛頓第一定律教案 篇6
教學(xué)目標(biāo)
1、通過實(shí)驗(yàn),進(jìn)行合理的推理,對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的教育。
2、知道牛頓第一定律。
3、知道牛頓第一定律的重要應(yīng)用。
教學(xué)重難點(diǎn)
1、理解牛頓第一定律內(nèi)容的含義。
2、做好演示實(shí)驗(yàn)。
教學(xué)工具
多媒體
教學(xué)過程
通過上一章的學(xué)習(xí),我們認(rèn)識了力,同學(xué)們能不能舉這樣幾個例子:
、傥矬w由靜止變?yōu)檫\(yùn)動的例子。
②物體運(yùn)動速度由快變慢的例子。
、畚矬w運(yùn)動方向改變的例子。
由上面的例子可見:物體受力后,改變了物體的什么?(運(yùn)動狀態(tài))
那物體不受外力呢?同學(xué)們猜一猜,運(yùn)動狀態(tài)會怎樣呢?
靜止的物體不受外力時,會不會自己運(yùn)動起來?
運(yùn)動的物體不受外力時,會不會自己停下來?
(學(xué)生討論猜想)
同學(xué)們猜想的是否正確呢?我們下面就來研究探索這個問題:
Ⅰ、演示實(shí)驗(yàn):
1、介紹實(shí)驗(yàn)裝置:帶斜面的長木板、小車、毛巾、棉布。
2、實(shí)驗(yàn)過程:
、旁谀景迳箱佉粔K毛巾,讓小車從斜面上最高的一點(diǎn),從靜止開始滑下,請同學(xué)們注意觀察小車在毛巾面上的運(yùn)動情況。
(請學(xué)生描述小車在毛巾面上的運(yùn)動情況)
問:小車為什么運(yùn)動地越來越慢,最后停下來?
講述:由于阻力,小車由運(yùn)動變?yōu)榱遂o止。
(小車停住后,在其尾部位置插一小旗。)
問:能讓小車運(yùn)動得遠(yuǎn)一些嗎?
(減小阻力,用棉布)
、茖⒛景迳系拿頁Q為棉布,仍讓同一小車在同一斜面的同一高度由靜止開始滑下,這樣就可以保證小車到達(dá)斜面底端是的速度相同,這樣就可以保證了其他條件都不變,而只是減小了阻力。同學(xué)們注意觀察小車在棉布表面的.運(yùn)動情況。
現(xiàn)象:小車速度越來越慢最終停下,但運(yùn)動距離比上次遠(yuǎn)。
(小車停住后,在其尾部位置插一小旗)
問:小車運(yùn)動距離為什么比上次遠(yuǎn)?
(受到的阻力比上次小)
問:能讓小車運(yùn)動的更遠(yuǎn)些嗎?
(把阻力減小,用木板)
、浅啡ッ薏迹褂媚景迕。重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。
3、(課件模擬以上三個實(shí)驗(yàn),同時由同一高度由靜止開始滑下)和學(xué)生一起分析:
條件:同一小車,從同一高度,有靜止開始滑下(到達(dá)水平面上的速度相同)
(用氣墊道軌演示f→0的情況,然后讓學(xué)生猜想如果不受外力時物體的運(yùn)動情況)
、、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:如果物體不受外力,運(yùn)動物體將速度不變的運(yùn)動下去,即勻速運(yùn)動。早在三百年前,意大利的物理學(xué)家伽利略就是用這種方法得出了這個結(jié)論。
(板書):物體不受外力時,運(yùn)動物體—勻速
法國物理學(xué)家笛卡爾進(jìn)一步補(bǔ)充了伽利略的結(jié)論,時人們的認(rèn)識又深化了一步,笛卡爾認(rèn)為運(yùn)動的物體在不受外力時,除速度大小不會改變,永遠(yuǎn)運(yùn)動下去,也不會改變運(yùn)動方向,即勻速直線運(yùn)動。
同學(xué)們想一想,如果靜止的物體不受外力,能不能自己運(yùn)動起來呢?(不能)
研究發(fā)現(xiàn),靜止的物體在不受外力時,仍會靜止。
(板書):
物體不受外力時,運(yùn)動物體——勻速、直線勻速直線運(yùn)動
靜止物體——靜止
現(xiàn)在哪為同學(xué)能總結(jié)出,如果物體不受外力時,會是什么情況?
(學(xué)生總結(jié))
一切物體在沒有受到外力作用時,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。
這個結(jié)論最早是由英國物理學(xué)家牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出來的,這就是我們今天要來學(xué)習(xí)的“牛頓第一定律”。
(板書課題):牛頓第一定律
(板書牛頓第一定律內(nèi)容)
對學(xué)生進(jìn)行表揚(yáng):總結(jié)的非常好,如果我們能早出生300年,那也許就會是以在座的某位同學(xué)的名字來命名的定律了。只要同學(xué)們認(rèn)真學(xué)習(xí),就會有更多的機(jī)會去發(fā)明、創(chuàng)造,為祖國、為整個人類做出貢獻(xiàn)。
解釋牛頓第一定律:
條件:一切物體在沒有受到外力作用時。
結(jié)論:靜止的物體保持靜止?fàn)顟B(tài)
運(yùn)動的物體保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)
即:動者恒動,靜者恒靜。
牛頓第一定律告訴我們:物體的運(yùn)動不需要力來維持,力的作用是改變物體的運(yùn)動狀態(tài)。
牛頓第一定律是在大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過進(jìn)一步的科學(xué)推理而概括出來的,這個結(jié)論雖無法直接用實(shí)驗(yàn)來證明,但從定律得出的一些推論都經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn)。因此,牛頓第一定律已成為大家公認(rèn)的力學(xué)三定律之一。
Ⅲ、同學(xué)們都知道兩個月前,在澳大利亞的悉尼舉行了第二__屆奧運(yùn)會,我國獲得了28枚金牌,居金牌榜第三位。運(yùn)動員們?yōu)樽鎳鵂幜斯,假若在運(yùn)動會進(jìn)行的過程中某一時刻一切外力都消失了,(這里的外力主要是指大家熟悉的重力、摩擦力、空氣阻力等。)那會發(fā)生什么情況呢?
、偬哌\(yùn)動員剛跳離地面時,一切外力都消失了,那會怎樣呢?
(保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài),飛出體育場,沖出地球)
、诩磳⑵鹋艿倪\(yùn)動員,一切外力消失,還能否運(yùn)動起來?
③在環(huán)形跑道上進(jìn)行800米比賽的運(yùn)動員,剛開始時最前面的運(yùn)動員速度最大,這時一切外力都消失,那后面的運(yùn)動員能追上他嗎?它能到達(dá)終點(diǎn),取得金牌嗎?
、軐W(xué)生討論,舉例。
牛頓第一定律教案 篇7
一、教材分析
牛頓運(yùn)動定律是經(jīng)典力學(xué)的基本定律,構(gòu)成了經(jīng)典力學(xué)的核心。而本節(jié)要學(xué)習(xí)的牛頓第一定律又是正確理解和掌握牛頓第二、第三定律乃至整個動力學(xué)知識的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。
教材把本節(jié)安排在第六章的第一節(jié),前面五章的內(nèi)容分別是運(yùn)動學(xué)和力學(xué)知識,這樣安排就把學(xué)生由表面的物體是如何運(yùn)動的感性認(rèn)識引入到物體為什么會做這樣的運(yùn)動的思考中來,且符合高一學(xué)生正處在由形象思維向抽象思維轉(zhuǎn)變的過渡階段。本節(jié)的特點(diǎn)是教材內(nèi)容以大量的文字陳述,沒有涉及到數(shù)學(xué)計算,著重物理學(xué)史教育、理想化實(shí)驗(yàn)思想和堅持真理、不迷信權(quán)威的科學(xué)態(tài)度的熏陶。
于是,根據(jù)對課標(biāo)的要求和教材的理解,我制定的三維目標(biāo)如下:
、僦R與技能
1、借助伽利略的理想實(shí)驗(yàn),理解力和運(yùn)動的關(guān)系,知道其主要推理過程及結(jié)論。
2、掌握牛頓第一定律,并理解其意義
3、明確慣性的概念,知道質(zhì)量是慣性大小的量度。
、谶^程與方法
1、培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過推理得到結(jié)論的方法
2、通過伽利略的理想實(shí)驗(yàn),使學(xué)生受到科學(xué)方法論的教育
3、通過對慣性現(xiàn)象的解釋,培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識的能力
、矍楦、態(tài)度與價值觀
1、通過對物理學(xué)史的簡介,對學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度的教育,了解人類認(rèn)識事物的曲折性。
2、通過介紹伽利略對力和運(yùn)動關(guān)系的研究,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神。
、芙虒W(xué)重點(diǎn)及依據(jù)
牛頓第一定律是牛頓運(yùn)動定律的基石,對后續(xù)學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動定律和動力學(xué)有著重要的`作用,因此,毫無疑問,正確理解牛頓第一定律是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn);伽利略的理想實(shí)驗(yàn)對學(xué)生來說比較抽象陌生,需要打破常識去假設(shè)和推理,成為本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)。
二、學(xué)情分析
本節(jié)內(nèi)容學(xué)生在初中階段雖然已經(jīng)學(xué)習(xí)過,但還只是停留在認(rèn)識的層次上,在高中階段學(xué)習(xí)中,除了要保持新鮮感,還需加大思維強(qiáng)度,注意知識的深化和科學(xué)研究方法、情感態(tài)度的教育,讓學(xué)生對牛頓第一定律有更深的理解。
三、教學(xué)方法、學(xué)法及依據(jù)
“教學(xué)有方,但無定法”。選擇行之有效的方法是取得良好教學(xué)效果的保證。本課時我主要采用“實(shí)驗(yàn)探究法”與“科學(xué)推理”相結(jié)合來進(jìn)行教學(xué),即通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析,又加以科學(xué)的想象和推理,引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)知識,總結(jié)規(guī)律。總之充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,讓他們真正成為學(xué)習(xí)的主體。
四、教學(xué)程序
高爾基說:“好奇是了解的開端和引向認(rèn)識的途徑!睘榇,我設(shè)計了展示嫦娥奔月傳說的畫面,播放“嫦娥一號”衛(wèi)星奔月的視頻,讓學(xué)生即熟悉又好奇,帶著懸念進(jìn)入新課。這樣既增強(qiáng)了學(xué)生的民族自豪感,又激發(fā)了學(xué)生的探索興趣。
通過視頻我將引導(dǎo)學(xué)生思考衛(wèi)星之所以會按照預(yù)設(shè)軌道運(yùn)行,是因?yàn)槲覀儗λM(jìn)行了控制,而要控制衛(wèi)星的運(yùn)動就得知道運(yùn)動的原因。
希臘的哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為:必須有力作用在物體上,物體才能運(yùn)動;沒有力的作用,物體就要靜止下來。
(一)廣泛調(diào)查學(xué)生對牛頓第一定律的理解程度
緊接著我呈現(xiàn)了兩個常見的力和運(yùn)動關(guān)系的問題,供學(xué)生討論。
1.桌面上的書,推一下,動;不推,就不動。
2.平直路上騎自行車,用力蹬,車前行;不蹬,車停下來。
通過討論大多數(shù)學(xué)生可能會得到:運(yùn)動靠力來維持的觀點(diǎn),有部分“記性好的”的同學(xué)可能會加以反駁。在爭論后我將引導(dǎo)他們思考得出錯誤的結(jié)論的原因------忽略了摩擦力的存在。
(二)讓學(xué)生參與發(fā)現(xiàn)過程,感受理想實(shí)驗(yàn)魅力
鋪墊:如何用實(shí)例反駁“運(yùn)動需要力來維持”?(適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生思考如何使物體在運(yùn)動方向上沒有力拉著或推著,卻能一直運(yùn)動下去。預(yù)測:因?yàn)闊o法完全消除摩擦力,學(xué)生討論無果。)
設(shè)置懸念:教師介紹理想斜面實(shí)驗(yàn)并演示。(學(xué)生疑惑:摩擦力還是有的!小球還是要停下來的。)
解惑:讓學(xué)生發(fā)揮想象,如果很理想的光滑平面,物體將怎樣運(yùn)動。
水到渠成:多媒體課件模擬無摩擦情況下的斜面實(shí)驗(yàn)。
體會成功快樂:學(xué)生表述通過這個理想實(shí)驗(yàn)可得到什么結(jié)論。
教師概括提升理想實(shí)驗(yàn)的意義:理想實(shí)驗(yàn)雖然是理想情況,但是以事實(shí)為基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)為依據(jù),是一種科學(xué)思想方法。
實(shí)驗(yàn)論證:氣墊導(dǎo)軌,提供阻力很小情況下物體的運(yùn)動。
(三)培養(yǎng)學(xué)生歷史地看待偉人的錯誤
簡要介紹亞里士多德的偉大一生:他是古希臘百科全書式的人物,被恩格斯稱為“最博學(xué)的人”,西方文化的奠基人。
學(xué)生思考討論為什么此錯誤觀點(diǎn)能延續(xù)近兩千年?(除了亞里士多德的巨大威望,他的觀點(diǎn)又與人們許多生活經(jīng)驗(yàn)相一致。)
牛頓第一定律教案 篇8
教學(xué)目標(biāo)
1.知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其推理過程,知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法。
2.理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。
3.理解慣性的概念,會解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象。
教學(xué)重難點(diǎn)
1.牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。
2.慣性的概念,解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象。
教學(xué)過程
[知識探究]
一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力
[問題設(shè)計]
1.日常生活中,我們有這樣的經(jīng)驗(yàn):馬拉車,車就前進(jìn),停止用力,車就停下來。是否有力作用在物體上物體才能運(yùn)動呢?馬不拉車時,車為什么會停下來呢?
答案不是。車之所以會停下來是因?yàn)槭艿阶枇Φ淖饔谩?/p>
2.如果沒有摩擦阻力,也不受其他任何力的作用,水平面上運(yùn)動的物體會怎樣?請閱讀課本中的“理想實(shí)驗(yàn)的魅力”,思考伽利略是如何由理想實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論的。
答案如果沒有摩擦阻力,水平面上運(yùn)動的物體將保持這個速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。
理想實(shí)驗(yàn)再現(xiàn):如圖甲所示,讓小球沿一個斜面由靜止?jié)L下,小球?qū)L上另一個斜面。如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨取?/p>
如果減小第二個斜面的傾斜角度,如圖乙所示,小球在這個斜面上達(dá)到原來的高度就要通過更長的路程。繼續(xù)減小第二個斜面的傾斜角度,如圖丙所示,使它最終成為水平面,小球就再也達(dá)不到原來的高度,而將沿水平面以恒定的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。
[要點(diǎn)提煉]
1.關(guān)于運(yùn)動和力的兩種對立的觀點(diǎn)
(1)亞里士多德的觀點(diǎn):必須有力作用在物體上,物體才能運(yùn)動;沒有力的作用,物體就要靜止在一個地方,力是維持物體運(yùn)動的原因。
這種錯誤的觀點(diǎn)統(tǒng)治了人們的思維近兩千年。
(2)伽利略的觀點(diǎn)(伽利略第一次提出):物體的運(yùn)動不需要(填“需要”或“不需要”)力來維持。
2.伽利略的理想實(shí)驗(yàn)的意義
(1)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)將可靠的事實(shí)和理論思維結(jié)合起來,即采用“可靠事實(shí)+抽象思維+科學(xué)推論”的方法了亞里士多德的觀點(diǎn),初步揭示了運(yùn)動和力的正確關(guān)系。
(2)第一次確立了物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位。
二、牛頓物理學(xué)的基石——慣性定律
1.牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
2.對牛頓第一定律的理解
(1)定性說明了力和運(yùn)動的'關(guān)系。
、僬f明了物體不受外力時的運(yùn)動狀態(tài):勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
②說明力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。
(2)揭示了一切物體都具有的一種固有屬性——慣性,因此牛頓第一定律也叫慣性定律。
3.物體運(yùn)動狀態(tài)的變化即物體運(yùn)動速度的變化,有以下三種情況:
(1)速度的方向不變,只有大小改變。(物體做直線運(yùn)動)
(2)速度的大小不變,只有方向改變。(物體做曲線運(yùn)動)
(3)速度的大小和方向同時發(fā)生改變。(物體做曲線運(yùn)動)
三、慣性與質(zhì)量
[問題設(shè)計]
坐在公共汽車?yán)锏娜,?dāng)汽車突然啟動時,有什么感覺?當(dāng)運(yùn)動的汽車突然停止時,又有什么感覺?解釋上述現(xiàn)象。
答案當(dāng)汽車突然啟動時,人身體后傾,當(dāng)汽車突然停止時,人身體前傾,這是因?yàn)槿司哂袘T性,原來人和車一起保持靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)車突然啟動時,人的身體下部隨車運(yùn)動了,但上部由于慣性保持原來的靜止?fàn)顟B(tài),所以會向后傾;原來人和車一起運(yùn)動,當(dāng)車突然停止時,人的身體下部隨車停止了,但上部由于慣性保持原來的運(yùn)動狀態(tài),故向前傾。
[要點(diǎn)提煉]
1.慣性:物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),我們把這個性質(zhì)叫做慣性,牛頓第一定律又叫慣性定律。
2.慣性與質(zhì)量的關(guān)系
(1)慣性是物體的固有屬性,一切物體都具有慣性。
(2)質(zhì)量是物體慣性大小的量度,質(zhì)量越大,慣性越大。
3.慣性與力無關(guān)
(1)慣性不是力,而是物體本身固有的一種性質(zhì),因此物體“受到了慣性作用”、“產(chǎn)生了慣性”、“受到慣性力”等說法都是錯誤的。
(2)力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因、慣性是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。
4.慣性的表現(xiàn)
(1)不受力時,慣性表現(xiàn)為保持原來的勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),有“惰性”的意思。
(2)受力時,慣性表現(xiàn)為運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度、質(zhì)量越大,慣性越大,運(yùn)動狀態(tài)越難改變。
[延伸思考]
人能推動冰面上的重箱子,用同樣的力卻推不動粗糙地面上不太重的箱子,是不是冰面上的重箱子慣性小于粗糙地面上不太重的箱子呢?為什么?
答案不是。質(zhì)量是物體慣性大小的量度,重箱子的慣性大于輕箱子的慣性,判斷物體慣性的大小應(yīng)在相同情況下比較,比如用同樣的力推都處于冰面上或都處于粗糙地面上質(zhì)量不同的物體,比較哪個物體的運(yùn)動狀態(tài)更容易改變。
牛頓第一定律教案 篇9
一、教材分析
這節(jié)教材首先對人類認(rèn)識“運(yùn)動和力”的關(guān)系作了歷史的回顧,介紹了四位科學(xué)家研究運(yùn)動和力的關(guān)系的思想方法及卓越貢獻(xiàn)。然后講述牛頓第一定律的內(nèi)容和物體慣性的概念。這是初、高中知識相銜接的一節(jié)課程。學(xué)生已經(jīng)了解了牛頓第一定律的基本內(nèi)容,所以在教學(xué)設(shè)計上應(yīng)以教材中有關(guān)“力是運(yùn)動的原因還是改變運(yùn)動的原因”這一問題認(rèn)識的發(fā)展歷史為線索,以科學(xué)思想、科學(xué)方法教育與思維能力培養(yǎng)為主要目標(biāo)。教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)應(yīng)放在理解人類認(rèn)識“運(yùn)動和力”的關(guān)系研究、思考、推理過程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究中常用的理想實(shí)驗(yàn)方法。在牛頓第一定律內(nèi)容的學(xué)習(xí)上,注重知識的理解及與生活實(shí)際的聯(lián)系。為發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,思維的積極性,本課采取學(xué)生自主探究模式組織教學(xué)。
二、教學(xué)過程設(shè)計
引入新課:運(yùn)動的起因是什么
。ㄒ唬⿲W(xué)生閱讀歷史的回顧并找出四位科學(xué)家關(guān)于力和運(yùn)動的觀點(diǎn)
這塊內(nèi)容中有些知識點(diǎn)學(xué)生是已知的,也有未知的,但學(xué)生都看得懂,所以就由學(xué)生來完成,同學(xué)們相互補(bǔ)充,教師只起到歸納總結(jié)的作用。
1.亞里士多德:力是維持物體運(yùn)動的原因。
現(xiàn)象:在平路上人推車,車才能運(yùn)動,人停止用力,車子就要停下來。
2.伽利略:水平面上物體所以會停下來,是因?yàn)槟Σ恋淖饔,如果沒有摩擦,水平面上物體一旦具有某一速度物體將保持這一速度運(yùn)動下去。
笛卡兒:如果沒有其它原因,運(yùn)動物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運(yùn)動,即不會停下來,也不會偏離原來的方向。
牛頓:一切物體總保持原來的勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
(二)問:以上四位科學(xué)家每一位都把人類的認(rèn)識向前推進(jìn)了一步,試分析每人推進(jìn)的一步體現(xiàn)在哪里?你認(rèn)為誰的貢獻(xiàn)最大?
教師通過設(shè)計這樣一個問題,指明學(xué)生要探究的內(nèi)容與方向,具體由學(xué)生們合作完成,教師只起到總結(jié)歸納的作用。
a)亞里士多德的貢獻(xiàn):通過直覺的觀察提出問題為科學(xué)家的研究確立了課題。
b)伽利略的貢獻(xiàn):
(1)伽利略發(fā)現(xiàn)了不易直覺的摩擦力,改變了亞里士多德根據(jù)直接經(jīng)驗(yàn)得出的直覺結(jié)論提出運(yùn)動不需力維持;
。2)思維代替直覺認(rèn)識宇宙。
c)笛卡兒的貢獻(xiàn):
。1)明確勻速直線運(yùn)動;
。2)指出速度改變是有原因的。
d)牛頓的貢獻(xiàn):
。1)推廣到一切物體;
。2)提出靜止;
。3)明確力的作用。
關(guān)于誰的貢獻(xiàn)大,學(xué)生眾說紛紜,沒有一個確切的定論,教師也無需給出一個正確的結(jié)論。但是通過對物理學(xué)歷史發(fā)展過程的考察,對四位科學(xué)家貢獻(xiàn)的探究,它將有助于學(xué)生了解物理學(xué)家認(rèn)識和發(fā)現(xiàn)物理定理、定律的基本方法。從而“以史為鑒”,培養(yǎng)他們以物理學(xué)家認(rèn)識世界本來面目的方式去認(rèn)識世界。在一定意義上,通過對規(guī)律認(rèn)識的歷史的還原,對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思想和科學(xué)方法論的教育是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。這是設(shè)計此問題的關(guān)鍵所在,也是本節(jié)課的亮點(diǎn)所在。
在該塊教學(xué)內(nèi)容中學(xué)生未知的是關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn),教師要采取的教學(xué)方法是采用設(shè)計一系列問題,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會自己分析問題自己解決問題,具體可如下操作。
提問:伽利略用什么方法證明物體運(yùn)動不需要力來維持呢?
演示說明:設(shè)置一個向下的斜面,再圓滑地連一個向上的斜面。然后拿一個小球放在斜面某點(diǎn)上,由靜止運(yùn)動下來,它將沖上另一斜面。
教師設(shè)疑:它能“沖”到哪里,它能回到原來高度嗎?如果光滑,結(jié)果怎樣?
教師通過一系列問題引發(fā)學(xué)生的思考。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),它升不到原來的那個水平高度,這是因?yàn)槟Σ凛^大。若換一個摩擦較小的斜面,可以看出,它就較接近那個水平高度。若摩擦越小,就越接近。這是實(shí)驗(yàn)事實(shí)?茖W(xué)推理:依據(jù)這可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ),然后沿著摩擦力越來越小的發(fā)展趨勢,去科學(xué)推理──假如摩擦非常非常的小、以至于沒有摩擦,那小球?qū)⒎浅7浅=咏ぉひ灾劣谶_(dá)到原來水平高度。這是一種理想的實(shí)驗(yàn)情景,即小球沿著光滑的.斜面總能上升到原來的高度。教師指出“假設(shè)”兩個字用得很好,它對物理結(jié)論進(jìn)行合理的外推,其結(jié)論的得出符合邏輯。減小第二個斜面的傾角,傾角越小,小球?yàn)檫_(dá)到原來的高度所通過的路程就越長;傾角越小,通過的路程就越長。然后,我們再去科學(xué)推理,假如它最終成為水平面,那小球所通過的路程也就無限長,只能沿著水平面繼續(xù)運(yùn)動下去。
教師總結(jié):“理想實(shí)驗(yàn)”雖然也叫實(shí)驗(yàn),但它不等同于科學(xué)實(shí)驗(yàn)。真實(shí)的實(shí)驗(yàn)是一種實(shí)踐活動,而“理想實(shí)驗(yàn)”則是一種思維活動,是由人們在抽象思維中設(shè)想出來而實(shí)際上無法做到的“實(shí)驗(yàn)”。并指出理想實(shí)驗(yàn)是以真實(shí)的科學(xué)實(shí)踐為基礎(chǔ),抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,對實(shí)際過程做出了更深入的抽象分析。理想實(shí)驗(yàn)是以正確的邏輯法則為依據(jù)的。它是自然科學(xué)理論研究中的重要方法。
。ㄈ┭菔練鈮|導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)
氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)是學(xué)生未知的實(shí)驗(yàn),所以采用的方法是由師生共同操作完成,教師介紹實(shí)驗(yàn)裝置及裝置的特點(diǎn),由學(xué)生來推動氣墊導(dǎo)軌上的物體,觀察它的運(yùn)動,進(jìn)一步地幫助學(xué)生加深理解物體不受外力作用時將做勻速直線運(yùn)動。
。ㄋ模┳寣W(xué)生們仔細(xì)閱讀牛頓第一定律的內(nèi)容,并思考定律包含的幾層含義:
在進(jìn)行牛頓第一定律的教學(xué)時,不能只滿足于學(xué)生能復(fù)述牛頓第一定律的內(nèi)容,還應(yīng)幫助學(xué)生理解牛頓第一定律所包含的幾層意思。定律的理解是未知的,但可以在教師的啟發(fā)下,通過學(xué)生們相互討論、自主探究、教師補(bǔ)充共同完成下面的三層含義。
1.描述了物體不受外力作用時的運(yùn)動規(guī)律
牛頓第一定律描述了物體不受外力作用,或者所受的合外力為零時,物體將保持原來的運(yùn)動狀態(tài)──勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
2.闡明了力的科學(xué)定義
力是物體間的相互作用,它是改變物體運(yùn)動狀態(tài),即產(chǎn)生加速度的原因,而不是產(chǎn)生和維持物體運(yùn)動的原因。
3.一切物體都有保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),揭示了物體普遍具有的屬性──慣性。
牛頓第一定律教案 篇10
教學(xué)目標(biāo)
1、知道牛頓第一定律;
2、理解力不是維持物體運(yùn)動的原因,而是改變物體運(yùn)動的原因;
3、理解慣性,認(rèn)識一切物體都有慣性;
4、通過學(xué)習(xí),提高學(xué)生的邏輯推理能力和科學(xué)想象能力
重點(diǎn):
實(shí)驗(yàn)探究阻力對物體運(yùn)動的影響
難點(diǎn)
對慣性現(xiàn)象的理解
教學(xué)準(zhǔn)備
斜面、小車、毛巾、棉布、木板、象棋子、硬尺片、杯、水、雞蛋、硬紙片、鐵架臺、細(xì)線、紙箱、木塊等
教學(xué)過程
新課引入:
我們學(xué)過了力,一切物體都受到力的作用。我們也學(xué)過了運(yùn)動,運(yùn)動是絕對的,一切物體都在運(yùn)動,靜止只是相對的,物體都受力,同時又都在運(yùn)動,力的效果之一就是力能改變物體的運(yùn)動狀態(tài).可見,力和物體的運(yùn)動有密切的聯(lián)系,我們在這一章中要學(xué)習(xí)力和運(yùn)動二者之間的聯(lián)系。
古希臘的學(xué)者亞里斯多德早在兩千年前就提出“力是維持物體運(yùn)動的原因”,他的根據(jù)是一個物體(例如一輛車)運(yùn)動起來后必須用力才能使它不停地運(yùn)動下去,失去力的作用,運(yùn)動會停下來.
物體的運(yùn)功需要力來維持嗎?
新課:
一、探究阻力對物體運(yùn)動的影響
教師強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng):同一小車、同一斜面、同一高度由靜止下放,滑到底端的速度相同,不同的是水平面材料。
學(xué)生要理解實(shí)驗(yàn)要求的一些目的
演示實(shí)驗(yàn):
小車從斜面滑下,在毛巾上滑行后停下
1)教師提問:小車為什么停下來?
。▽W(xué)生回答)
小車在水平的毛巾面上受到了阻力。
小車從斜面滑下,在木板上滑行后停下
2)教師提問:
小車滑行的距離怎么長了?
(學(xué)生回答)
小車受到的摩擦力變小了
3)教師提問
能讓小車在水平面上運(yùn)動的再遠(yuǎn)些嗎?
(學(xué)生回答)
減小水平面對小車的阻力。
結(jié)論:表面越光滑,小車受阻力越小,小車速度變化越慢,小車前進(jìn)越遠(yuǎn)。
設(shè)想:如果小車從斜面上滑下來,滑到一個非常光滑、阻力無限小的光滑平面上,小車的運(yùn)動將如何?
小車應(yīng)該永遠(yuǎn)運(yùn)動下去
最后,英國的著名物理學(xué)家牛頓總結(jié)了前人研究的成果,建立了力和運(yùn)動的關(guān)系的第一條規(guī)律——牛頓第一定律。
一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),這就是著名的牛頓第一定律,也就是物體在不受力的情況下,也能運(yùn)動,所以物體的運(yùn)動不需要力來維持。
牛頓第一定律是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,進(jìn)一步的科學(xué)推理得到的非實(shí)驗(yàn)定律。
大家要學(xué)習(xí)科學(xué)家的刻苦鉆研精神,也要向他們學(xué)習(xí)一種研究問題的方法——科學(xué)推理法。
二、牛頓第一定律又叫慣性定律。那么,什么是慣性呢?
任何物體都具有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì),這種性質(zhì)叫做慣性。
1、打棋子實(shí)驗(yàn)(學(xué)生參與演示)將七個象棋子疊放講臺上,用尺迅速地打出第四個棋子,上面的棋子由于慣性要保持原來的.靜止?fàn)顟B(tài),失去了第四個棋子的支持而落在正下方。
2、慣性雞蛋實(shí)驗(yàn):突然彈擊雞蛋與水杯間的硬紙片,雞蛋有慣性,不會隨紙片飛出去,而是掉進(jìn)水杯里。
鼓勵學(xué)生舉例說明:生活中有那些做法是利用了慣性和預(yù)防慣性造成的危害的。(洗衣機(jī)脫水的原理,拍打衣服上的灰塵,抖落傘上的雨點(diǎn),跳遠(yuǎn)前的助跑,高速公路上對汽車之間的車距有限制,在一些拐彎較多的地方限制車速等)
教師強(qiáng)調(diào):慣性是萬物皆有的一種固有屬性,慣性與物體是否受外力、處于何種狀態(tài)無關(guān)。慣性由物體的質(zhì)量決定,質(zhì)量越大,慣性越大。慣性不是力。
板書設(shè)計:
牛頓第一定律
一.牛頓第一定律
1.概念:一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
2.運(yùn)動的物體不需要力來維持
二.慣性:是物體的一種屬性,慣性只與物體質(zhì)量有關(guān)。與物體的速度,體積等無關(guān)。
牛頓第一定律教案 篇11
教學(xué)目標(biāo):
1.知識與技能
知道牛頓第一定律內(nèi)容,知道慣性的概念。
2.過程與方法
通過活動體驗(yàn)任何物體都具有慣性。
探究摩擦力對物體運(yùn)動的影響。
3.情感態(tài)度與價值觀
通過活動和閱讀感受科學(xué)就在身邊。
教學(xué)重點(diǎn):
牛頓第一定律、慣性及其現(xiàn)象解釋
教學(xué)難點(diǎn):
牛頓第一定律。
教學(xué)方法:
探究法、演示法
教學(xué)用具:
斜面、木板、小車、棉布、毛巾、象棋、直尺、慣性小球裝置
教學(xué)過程:
一、引入新課
收集與教材P44圖12.5-1中內(nèi)容相關(guān)的錄像資料讓學(xué)生觀看。
同學(xué)們在錄像中看到的這些現(xiàn)象,在日常生活中常會見到,你也一定有過這樣的體驗(yàn)。運(yùn)動的物體為什么會停下來呢?同學(xué)們看書12.5-2內(nèi)容,先了解古人的思辨。亞里士多德和伽利略都是偉大的.科學(xué)家,到底哪個說法正確呢?光靠思辨不能回答,同學(xué)們可以自己探究,通過實(shí)驗(yàn)來求證。
二、進(jìn)行新課
。ㄒ唬┡nD第一定律
1.歷史回顧:對亞里斯多德提出:力是維持物體運(yùn)動的原因,提出疑問。
2.演示實(shí)驗(yàn):
。1)毛巾表面
(2)棉布表面
。3)木板表面
現(xiàn)象:
。1)小車受到阻力大,運(yùn)動時間短,路程短;
。2)小車受到阻力較小,運(yùn)動時間長點(diǎn),路程遠(yuǎn)點(diǎn);
。3)小車受到阻力最小,運(yùn)動時間較長,路程較遠(yuǎn)。
3.推理:當(dāng)小車受到的阻力為零時,小車將會怎樣運(yùn)動下去?
4.牛頓第一定律:一切不受外力的物體,總保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。
說明:牛頓第一定律不是從實(shí)驗(yàn)中直接得出來的,它是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過進(jìn)一步的科學(xué)推理而得到的。
(二)物體的慣性
1.慣性
教師:從牛頓第一定律知道,任何物體都具有保持靜止?fàn)顟B(tài)或保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì),這種性質(zhì)叫做慣性。也可以說物體保持運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。牛頓第一定律也叫慣性定律。
這里提出了一切物體都有慣性,物體在任何情況下都有慣性。
2.慣性現(xiàn)象
【演示1】用尺迅速打出下面的棋子。解釋:疊在一起的棋子原來是處于靜止?fàn)顟B(tài)的,當(dāng)尺子打出了下面的棋子,由于上面的棋子有慣性,還要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)。所以上面棋子落在正下方。
【演示2】慣性小球?qū)嶒?yàn),解釋:木片被彈出去之前,小球處于靜止?fàn)顟B(tài)。小球由于有慣性,還應(yīng)保持原有的靜止?fàn)顟B(tài),所以小球落在原處。
——解釋慣性現(xiàn)象的要領(lǐng):①說清物體原來是處于什么狀態(tài)(運(yùn)動或靜止)②說出后來發(fā)生什么變化;③物體由于慣性還要保持原來的(運(yùn)動或靜止)狀態(tài)。④所以……
【演示3】剎車時的慣性現(xiàn)象。請同學(xué)們根據(jù)要領(lǐng)解釋。
教師:這個實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)了汽車緊急剎車時乘客向前倒這一普遍現(xiàn)象。
三、小結(jié):
四、布置作業(yè):
請大家解釋汽車起動時乘客為什么向后傾倒?
板書設(shè)計
牛頓第一定律
一、牛頓第一定律:一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。
二、慣性:我們把物體保持運(yùn)動狀態(tài)不變的特性叫做慣性。
牛頓第一定律教案 篇12
。勰繕(biāo)]
一、知識與技能
1、知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其主要推理過程和推論,知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法
2、理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義;理解力和運(yùn)動的關(guān)系,知道物體的運(yùn)動不需要力來維持。
3、理解慣性的概念,知道質(zhì)量是慣性大小的量度;會用慣性解釋一些現(xiàn)象。
二、過程與方法
1、觀察生活中的慣性現(xiàn)象,了解力和運(yùn)動的關(guān)系
2、通過實(shí)驗(yàn)加深對牛頓第一定律的理解
3、理解理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法
三、情感態(tài)度與價值觀
1、通過伽利略和亞里士多德對力和運(yùn)動關(guān)系的不同認(rèn)識,了解人類認(rèn)識事物本質(zhì)的曲折性
2、感悟科學(xué)是人類進(jìn)步的不竭動力
。壑攸c(diǎn)]
1、理解力和運(yùn)動的關(guān)系
2、對牛頓第一定律和慣性的正確理解
3、理想實(shí)驗(yàn)
。劢虒W(xué)難點(diǎn)]
1、力和運(yùn)動的關(guān)系
2、慣性和質(zhì)量的關(guān)系
[課時安排]
1課時
[教學(xué)過程]
。垡耄
師:同學(xué)們,在前面的學(xué)習(xí)中我們學(xué)習(xí)了怎樣描述物體的運(yùn)動,知道了物體的一些運(yùn)動規(guī)律,但同學(xué)們有沒有想過:同一個物體不同的情況下可以做出不同的運(yùn)動,究竟是什么決定了物體的運(yùn)動情況?要討論這個問題,就要研究運(yùn)動與力的關(guān)系。所以,從今天開始,我們就一起來探究運(yùn)動與力的關(guān)系。
一、據(jù)生活現(xiàn)象思考探究
師:現(xiàn)在請同學(xué)們結(jié)合日常生活經(jīng)驗(yàn),分組探討一下運(yùn)動和力是怎樣的一種關(guān)系,并試著回答以下一些問題。
1、物體的運(yùn)動需要力來維持嗎?是不是有力物體就能運(yùn)動,沒力物體就靜止。給物體一初速度,物體在不同平面上滑動,體會物體運(yùn)動不需要力來維持。
2、物體的運(yùn)動方向跟力的方向一樣嗎?
以拋粉筆為例
3、物體的運(yùn)動僅由力決定嗎?
拋粉筆為例
4、物體什么情況下做直線運(yùn)動?什么情況下做曲線運(yùn)動?
以拋粉筆為例
5、物體做直線運(yùn)動時,什么情況下加速?什么情況下減速?
以拋粉筆為例。
【牢記】:物體的運(yùn)動不需要力來維持,沒有力物體也能運(yùn)動:勻速直線運(yùn)動;運(yùn)動方向與力的方向無必然聯(lián)系;當(dāng)速度與力同一直線時,物體做直線運(yùn)動;速度與力不在同一直線時,曲線運(yùn)動;同一直線時,力與速度同向,加速;力與速度反向,減速。
要讓學(xué)生明白:物體此刻的速度是由上一刻的速度和上一刻的受力決定的,此刻的速度及此刻的受力決定下一刻的速度。(比方:今天的結(jié)果是前面的表現(xiàn)決定的,要想今后的結(jié)果能改變,必須從現(xiàn)在開始。)
二、歷史上人類對運(yùn)動與力的'關(guān)系的認(rèn)識
師:愛因斯坦曾把一代代科學(xué)家探索自然奧秘的努力,比做福爾摩斯偵探小說中警員破案的過程。在偵探故事中,有時候明顯可見的線索卻把人們引到錯誤的判斷上去,也就是說光憑經(jīng)驗(yàn)來做判斷是靠不住的。
師:長期以來,在研究物體運(yùn)動原因的過程中,人們的經(jīng)驗(yàn)是:要使一個物體運(yùn)動,必須推它或拉它。因此,人們直覺地認(rèn)為,物體的運(yùn)動是與推拉等行為相聯(lián)系的,當(dāng)不再推、拉的時候,原來的運(yùn)動便停止下來。根據(jù)這類經(jīng)驗(yàn),亞里士多德得出結(jié)論:必須有力作用在物體上,物體才能運(yùn)動;沒有力的作用,物體便要停止。我想不僅是亞里士多德這樣想,就是在現(xiàn)在,很多人還是這樣想的,因?yàn)樗c我們的現(xiàn)實(shí)生活經(jīng)驗(yàn)相一致。但這卻是個錯誤的結(jié)論。是由明顯可見的線索引出的錯誤判斷,而且這個錯誤結(jié)論竟維持了近兩千年。直到三百多年前,伽俐略創(chuàng)造了有效的“偵察”方法,發(fā)現(xiàn)了正確的線索,揭示現(xiàn)象的本質(zhì),成為物理學(xué)中的福爾摩斯。
師:伽俐略注意到,當(dāng)一個球沿斜面向下滾動時,它的速度越來越大;向上滾動時,速度越來越小。他由此猜想:當(dāng)球沿水平面滾動時,速度應(yīng)該不增不減。實(shí)際上他發(fā)現(xiàn),球越來越慢,最后停下來。伽俐略認(rèn)為,這是由于摩擦阻力的原因,因?yàn)樗瑯舆觀察到,表面越光滑,球便會滾動得越遠(yuǎn)。于是他推斷:若沒有摩擦阻力,球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾下去。
師:伽俐略為了說明他的思想,設(shè)計了一個實(shí)驗(yàn)(伽俐略斜面實(shí)驗(yàn)):讓一個小球沿一個斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開始滾下,小球?qū)L上另一個斜面,如果沒有摩擦,小球?qū)⑸皆瓉砀叨。減小后一斜面的傾角,小球在這個斜面上仍然達(dá)到同樣高度,但這一次為了達(dá)到同樣高度,比第一次滾得遠(yuǎn)些。繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,小球達(dá)到同一高度時將會滾得更遠(yuǎn)。于是他問道:若將后一個斜面放平,球會滾動多遠(yuǎn)?結(jié)論顯然是,球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動下去。這就是說物體的運(yùn)動不需要力來維持,沒有力物體也可以運(yùn)動(比如在光滑水平上,只要給物體個初速度,物體將以這個速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去),而力恰好是改變物體運(yùn)動狀態(tài)(運(yùn)動速度)的原因,比如物體加速和減速時都需要受到力的作用。當(dāng)然我們不能消除一切阻力,也不能把水平木板做得無限長,所以這個實(shí)驗(yàn)是“理想實(shí)驗(yàn)”帶領(lǐng)學(xué)生觀察動畫及視頻文件,先看理論動畫,再看演示實(shí)驗(yàn)。
注意:理想實(shí)驗(yàn)不是空想實(shí)驗(yàn),它是可靠實(shí)驗(yàn)事實(shí)加上理論推導(dǎo)。
師:與伽俐略同時代的法國科學(xué)家笛卡爾補(bǔ)充和完善了伽利略的觀點(diǎn)。明確指出:除非物體受到外力的作用,物體將永遠(yuǎn)保持靜止或運(yùn)動狀態(tài),永遠(yuǎn)不會使自己沿曲線運(yùn)動,而只保持在直線上運(yùn)動。他還認(rèn)為,這應(yīng)該作為一個原理加以確立,并且是人類整個自然的基礎(chǔ)。
三、牛頓第一定律
牛頓物理學(xué)的基石慣性定律
伽俐略和笛卡爾的正確結(jié)論在隔了一代人以后,由牛頓總結(jié)成動力學(xué)的一條基本定律:
牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
注意:學(xué)習(xí)物理的過程中大家已經(jīng)對亞里士多德這個名字很熟悉了,并且每次提到的都是他的錯誤觀點(diǎn),好像成了反面教材,這里我要向大家說明一下:亞里士多德是個非常偉大的人。恩格斯稱亞里士多德是最博學(xué)的人,亞里士多德的研究涉及生物、天文、氣象、數(shù)學(xué)和物理等,成果十分豐富,是西方文化的奠基人。他追求以世界的本來面目來說明各種自然現(xiàn)象,比如說:他認(rèn)為天上的運(yùn)動應(yīng)該是完美的勻速圓周運(yùn)動、地上的物體都應(yīng)該是靜止的。他認(rèn)為物體的運(yùn)動需要力來維持,是與大量的“事實(shí)”相一致的。他一直追求真理,只不過因?yàn)楫?dāng)時研究物理總是靠直覺和思維來進(jìn)行。因此,他的這一錯誤觀點(diǎn)影響了人們兩千多年。
伽利略實(shí)在是一個偉大的科學(xué)家,他第一個意識到了摩擦力一個本質(zhì)至今還沒有被認(rèn)識清楚的問題。有了這一點(diǎn),加上他又具有豐富、發(fā)散而有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力,設(shè)計出其理想實(shí)驗(yàn)就顯得比較自然了。我們認(rèn)為理想實(shí)驗(yàn)首要的意義在于它摒棄了那種單純依靠思辯來研究物理的行為方式,而確立了實(shí)驗(yàn)在物理研究中的基本地位。從物理史實(shí)上可以發(fā)現(xiàn),這時伽利略認(rèn)為的地面上的物體除靜止外的另一本來面目是勻速圓周運(yùn)動(而不是勻速直線運(yùn)動),伽利略是一個偉大的科學(xué)家,在物理史上有著不可取代的地位,是因?yàn)樗谝淮未_立了物理實(shí)驗(yàn)在物理研究中的重要性,研究物理不再是單純地靠直覺和思維。是笛卡爾第一個明確指出:除非物體受到外力作用,物體將永遠(yuǎn)保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。這確實(shí)是人類思想認(rèn)識上的一次飛躍。因此,笛卡爾認(rèn)為上述論斷應(yīng)該作為一個原理加以確立,且是人類整個自然觀的基礎(chǔ)是十分合理的。笛卡爾當(dāng)時還指出:在太空環(huán)境中可以實(shí)現(xiàn)物體不受外力的作用,這時物體的運(yùn)動就滿足理想實(shí)驗(yàn)的條件(解放了人們的思想,拓寬了看問題的視野)。
牛頓所做的工作不僅是進(jìn)行了總結(jié),更是從物理上賦予了明確的內(nèi)涵,這其中包括慣性和力作為科學(xué)概念地提出,以及慣性參考系等,同時明確了力和物體運(yùn)動及其變化之間的直接因果關(guān)系。
【牢記】:
1、運(yùn)動并不需要力來維持,因而力并不是使物體運(yùn)動的原因;只有當(dāng)物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變的時候,才需要力,所以力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因
2、不受力的物體是不存在的,所以牛頓第一定律是理想定律,不能用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。
3、物體具有保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),這種性質(zhì)稱慣性。所以牛頓第一定律又稱慣性定律。
師:生活中許許多多的現(xiàn)象可以幫助我們理解牛頓第一定律。例如冰壺。冰壺在冰面運(yùn)動時受到的阻力較小,可以在較長時間內(nèi)保持運(yùn)動速度的大小和方向不變直到它再一次受到桿的打擊或碰到障礙物,才改變這種狀態(tài)。
觀看牛頓第一定律演示實(shí)驗(yàn)
四、慣性
帶領(lǐng)學(xué)生觀看多媒體文件。
生活中的例子:將斧頭和木把往下敲。木把受到敲擊突然停止了。斧頭由于慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài),繼續(xù)向下運(yùn)動,使斧頭和木把套緊。
1、問:什么樣的物體具有慣性?物體什么時候具有慣性?
答:一切物體均具有慣性。一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
物體任何時候都有慣性,慣性是一種固有屬性。
2、慣性可以被克服嗎?
答:慣性是物體的固有屬性,不是力,不能避免或克服。
3、速度可以突變嗎?
答:當(dāng)有外力作用迫使物體改變運(yùn)動狀態(tài)時,物體的運(yùn)動狀態(tài)會在原有的基礎(chǔ)上發(fā)生變化,慣性的大小就表現(xiàn)為物體運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度。正因?yàn)槲矬w的運(yùn)動狀態(tài)是在原有的基礎(chǔ)上一點(diǎn)點(diǎn)變化的,所以速度是不能突變的。
4、物體的慣性大小由什么決定呢?與速度有關(guān)嗎?
答:慣性的大小僅由質(zhì)量決定。
這里有一個易錯點(diǎn):很多同學(xué)認(rèn)為速度大,慣性大;速度小,慣性小。原因是他們把“運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度理”理解為“物體從運(yùn)動到靜止的難易程度”。
分析:正是因?yàn)橛型饬Φ淖饔貌攀沟梦矬w的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變,所以要比較兩個物體運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度,最起碼要給它們相同的外力作用,才好進(jìn)行比較。(不恰當(dāng)?shù)谋确剑合肟磧蓚人一天誰掙的錢多,最起碼要給他們相同的本錢)
要比較速度變化的難易程度其實(shí)就是比較物體的加速度,加速度反映了相同時間內(nèi)物體速度變化的大小關(guān)系,而在相同的外力作用的情況下,物體的加速度大小是僅僅是由質(zhì)量決定的。所以慣性僅僅由質(zhì)量決定。(a大,速度變化容易;a小,速度變化難)
慣性的大小僅由質(zhì)量決定。但由于慣性是屬性不是物理量,所以不能具體講1千克的物體有多少慣性。例:如手擋相同速度的籃球和汽車。如果一輛空車和一輛裝滿貨物車在相同的牽引力作用下由靜止開始運(yùn)動,它們的運(yùn)動狀態(tài)改變的情況并不相同,空車的質(zhì)量小,在較短的時間內(nèi)可以達(dá)到某一速度,運(yùn)動狀態(tài)容易改變。裝滿貨物的車,質(zhì)量大,要在很長的時間內(nèi)才能達(dá)到相同的速度,運(yùn)動狀態(tài)難以改變。慣性大小在實(shí)際中是經(jīng)常要加以考慮的。當(dāng)我們要求物體的運(yùn)動狀態(tài)容易改變時,應(yīng)該盡可能減小物體的質(zhì)量。殲擊機(jī)的質(zhì)量比運(yùn)輸機(jī)、轟炸機(jī)的質(zhì)量要小得多,在戰(zhàn)斗前還要拋掉副油箱,以進(jìn)一步減小質(zhì)量,就是為了要提高殲擊機(jī)的靈活性。相反,當(dāng)我們要求物體的運(yùn)動狀態(tài)不容易改變時,應(yīng)該盡量增大物體的質(zhì)量,抽水站的電動抽水機(jī)和水泵都固定在很重的機(jī)座上,就是要增大它們的質(zhì)量,以盡量減小它們振動或避免意外的碰撞而移動。
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