- 牛頓第一定律教案 推薦度:
- 相關(guān)推薦
[優(yōu)秀]牛頓第一定律教案
作為一無(wú)名無(wú)私奉獻(xiàn)的教育工作者,有必要進(jìn)行細(xì)致的教案準(zhǔn)備工作,借助教案可以提高教學(xué)質(zhì)量,收到預(yù)期的教學(xué)效果。怎樣寫(xiě)教案才更能起到其作用呢?以下是小編為大家整理的牛頓第一定律教案,歡迎閱讀與收藏。
牛頓第一定律教案1
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(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因;
3、理解慣性,認(rèn)識(shí)一切物體都有慣性;
4、通過(guò)學(xué)習(xí),提高學(xué)生的邏輯推理能力和科學(xué)想象能力 教學(xué)設(shè)想 重點(diǎn):實(shí)驗(yàn)探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響
難點(diǎn):對(duì)慣性現(xiàn)象的理解 教學(xué)準(zhǔn)備 斜面、小車(chē)、毛巾、棉布、木板、象棋子、硬尺片、杯、水、雞蛋、硬紙片、鐵架臺(tái)、細(xì)線(xiàn)、紙箱、木塊等
教學(xué)過(guò)程
二次備課 新課引入:
我們學(xué)過(guò)了力,一切物體都受到力的作用.我們也學(xué)過(guò)了運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,一切物體都在運(yùn)動(dòng),靜止只是相對(duì)的.物體都受力,同時(shí)又都在運(yùn)動(dòng),力的效果之一就是力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).可見(jiàn),力和物體的運(yùn)動(dòng)有密切的聯(lián)系.我們?cè)谶@一章中要學(xué)習(xí)力和運(yùn)動(dòng)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(dòng)的原因”.他的根據(jù)是一個(gè)物體(例如一輛車(chē))運(yùn)動(dòng)起來(lái)后必須用力才能使它不停地運(yùn)動(dòng)下去,失去力的作用,運(yùn)動(dòng)會(huì)停下來(lái).
物體的運(yùn)功需要力來(lái)維持嗎?
新課:
一.探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響
教師強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng):同一小車(chē)、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(chē)從斜面滑下,在毛巾上滑行后停下
1)教師提問(wèn):小車(chē)為什么停下來(lái)?
。▽W(xué)生回答)
小車(chē)在水平的毛巾面上受到了阻力.
小車(chē)從斜面滑下,在木板上滑行后停下
2)教師提問(wèn):
小車(chē)滑行的距離怎么長(zhǎng)了?
。▽W(xué)生回答)
小車(chē)受到的摩擦力變小了
3)教師提問(wèn)
能讓小車(chē)在水平面上運(yùn)動(dòng)的再遠(yuǎn)些嗎?
(學(xué)生回答)
減小水平面對(duì)小車(chē)的阻力.
結(jié)論:表面越光滑,小車(chē)受阻力越小,小車(chē)速度變化越慢,小車(chē)前進(jìn)越遠(yuǎn)。
設(shè)想:如果小車(chē)從斜面上滑下來(lái),滑到一個(gè)非常光滑、阻力無(wú)限小的光滑平面上,小車(chē)的運(yùn)動(dòng)將如何?
小車(chē)應(yīng)該永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去
最后,英國(guó)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(dòng)的關(guān)系的第一條規(guī)律——牛頓第一定律.
一切物體在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候,總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)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(dòng),所以物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)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(wèn)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)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(gè)象棋子疊放講臺(tái)上,用尺迅速地打出第四個(gè)棋子,上面的棋子由于慣性要保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài),失去了第四個(gè)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(huì)隨紙片飛出去,而是掉進(jìn)水杯里。
鼓勵(lì)學(xué)生舉例說(shuō)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(duì)汽車(chē)之間的車(chē)距有限制,在一些拐彎較多的地方限制車(chē)速等)
教師強(qiáng)調(diào):慣性是萬(wàn)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(wú)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(shū)設(shè)計(jì):
牛頓第一定律
一.牛頓第一定律
1.概念:一切物體在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候,總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),
2.運(yùn)動(dòng)的物體不需要力來(lái)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(wú)關(guān)
牛頓第一定律教案2
一、教材分析
(1)、教材的地位及作用
這一章的知識(shí)屬于動(dòng)力學(xué)的知識(shí),是研究力與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系,只在懂得了動(dòng)力學(xué)的知識(shí)才能據(jù)物體所受的力確定物體的位置,速度變化的規(guī)律,才能夠創(chuàng)造條件來(lái)控制物體的運(yùn)動(dòng)。牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律作為動(dòng)力學(xué)的核心內(nèi)容,本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律作為牛頓物理學(xué)的基石,首先對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系作了歷史的回顧,著重介紹了伽利略研究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的思想方法及卓越貢獻(xiàn),而后講述了牛頓第一定律的內(nèi)容和物體慣性的概念。為后續(xù)的.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的學(xué)習(xí)打下好的基礎(chǔ)。針對(duì)教材,提出本節(jié)教材的
(2)、教學(xué)三維目標(biāo)
、僦R(shí)與技能
。3)課后思考:閱讀科學(xué)漫步
(4):慣性參考系
不僅鞏固基本知識(shí),也可以使有能力的學(xué)生發(fā)揮能動(dòng)性,激發(fā)學(xué)習(xí)探究的興趣,鼓勵(lì)收集資料,開(kāi)拓學(xué)生視野。使之帶著問(wèn)題離開(kāi)課堂
(5)、板書(shū)設(shè)計(jì) 略
(6)、教學(xué)預(yù)測(cè):
本節(jié)課是按照新課程理念下的一節(jié)科學(xué)探究課,將物理學(xué)史與物理規(guī)律教學(xué)進(jìn)行有機(jī)滲透,自主,合作,探究性的學(xué)習(xí)在實(shí)際教學(xué)中可能因?yàn)閹熒?dòng)不足達(dá)不到教學(xué)效果,要針對(duì)學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)。
本節(jié)課非常注重知識(shí)點(diǎn)的歸納與升華,在其教學(xué)的關(guān)鍵點(diǎn)上設(shè)計(jì)有幾個(gè)有梯度的問(wèn)題,注意面向全體學(xué)生,提高每位學(xué)生的主動(dòng)參與性。
牛頓第一定律教案3
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(guò)演示實(shí)驗(yàn)。提高觀(guān)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(huì)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(guò)程
環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課
同學(xué)們好!上課,同學(xué)們請(qǐng)坐。上課之前,老師在多媒體展示了一幅圖片,我們先來(lái)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(shí),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(lái),后排這個(gè)女生說(shuō)一下,非常好,請(qǐng)坐。她說(shuō)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。由于沒(méi)有初速度,所以就靜止在空中了。表達(dá)的非常完整。對(duì)于剛才同學(xué)所說(shuō)的,其實(shí)涉及到了牛頓第一定律。那今天我們繼續(xù)來(lái)探究牛頓第一定律。(板書(shū):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(shuō)自己是站在巨人的肩膀上的?牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程又是怎樣的呢?好,現(xiàn)在老師給大家2分鐘的時(shí)間快速瀏覽教材上的第一段和第二段,我們一起來(lái)歸納一下牛頓第一定律的建立過(guò)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(shuí)能來(lái)分享一下,好這位同學(xué)。嗯,非常好,請(qǐng)坐。他是根據(jù)人物來(lái)進(jìn)行梳理的。他說(shuō)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(shuō)自己是站在巨人的肩膀上的。
好,對(duì)于這幾個(gè)人物來(lái)說(shuō)呢,我們?cè)敿?xì)地來(lái)看一看,他們分別有怎樣的觀(guān)點(diǎn)和言論。首先是亞里士多德,他說(shuō)力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,如果沒(méi)有力,那運(yùn)動(dòng)就會(huì)立即停止。那這樣的觀(guān)點(diǎn)是否正確呢?嗯,不正確。這個(gè)我們之前已經(jīng)學(xué)過(guò)了。在20xx多年之后,伽利略推翻了這個(gè)觀(guān)點(diǎn)。那他說(shuō)什么呀?對(duì),力是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因。也就是說(shuō),如果不受到外力作用時(shí),這個(gè)物體會(huì)持續(xù)的運(yùn)動(dòng)下去。物體運(yùn)動(dòng)停止,是因?yàn)槭艿搅俗枇Φ淖饔。好,后?lái)笛卡爾將這個(gè)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。(板書(shū):一、發(fā)現(xiàn)歷程)
【模塊2】牛頓第一定律
對(duì)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(shuí)能來(lái)嘗試說(shuō)一說(shuō)?嗯,好,你來(lái)說(shuō)。嗯,不錯(cuò),請(qǐng)坐。表述得不是非常完整,但是語(yǔ)言表達(dá)能力還是不錯(cuò)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)。對(duì)于牛頓第一定律,其實(shí)在初中的時(shí)候,我們已經(jīng)做過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行探究了。當(dāng)時(shí)探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程是怎樣的,大家還記得嗎?嗯,好,來(lái)這位男同學(xué)你來(lái)說(shuō)一說(shuō),非常好,請(qǐng)坐。這個(gè)男同學(xué)說(shuō),之前探究時(shí),是讓小車(chē)或者是讓滑塊從斜面的同一高度滑下,通過(guò)改變平面的粗糙程度,觀(guān)察滑塊滑行的距離,會(huì)發(fā)現(xiàn)阻力越小時(shí),滑塊滑行得就越遠(yuǎn)。
那么我們一起來(lái)想一想,在高中階段,這個(gè)實(shí)驗(yàn)有沒(méi)有可以?xún)?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(lái)說(shuō)一說(shuō),很好,請(qǐng)坐。她說(shuō)想盡量減小阻力之后,然后給小車(chē)一個(gè)初速度,此時(shí)觀(guān)察一下它的速度是不是會(huì)發(fā)生改變,來(lái)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(dòng)的時(shí)候,導(dǎo)軌會(huì)向上噴氣,在滑塊和導(dǎo)軌之間就會(huì)形成空氣層。此時(shí)就會(huì)大大減少滑塊在運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力。好,那么我們就來(lái)看看,如果給滑塊一個(gè)初速度,他到底會(huì)不會(huì)保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)呢?好,現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)播放開(kāi)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(lái)看,滑塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)速度發(fā)不發(fā)生改變呢。好,同學(xué)們都說(shuō)是不改變的,確實(shí)是這樣。當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的時(shí),所受到的合外力為零,他將會(huì)一直勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)下去。好,在初中的基礎(chǔ)上,我們將這個(gè)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(duì)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(gè)小問(wèn)題想去考考大家。剛才在牛頓第一定律當(dāng)中,我們說(shuō)物體總保持靜止或者是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。此時(shí)對(duì)于這樣的狀態(tài)來(lái)說(shuō),他的.受力情況一定是怎么樣?對(duì),不受外力的作用。也就是說(shuō),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(lái)分享。我看到很多同學(xué)已經(jīng)有答案了,這個(gè)男同學(xué)你最積極,你來(lái)說(shuō)一下,非常好,請(qǐng)坐。他說(shuō)合外力為零,可能是這個(gè)物體就是不受任何力的作用,此時(shí)合外力就為零了。那還有哪位同學(xué)來(lái)補(bǔ)充一下。好,這位同學(xué)。好,請(qǐng)坐。他說(shuō)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(shuō)得非常的好。這個(gè)其實(shí)就是合外力為零的兩種情況。(板書(shū):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(gè)小問(wèn)題想去問(wèn)問(wèn)大家,我們可不可以通過(guò)受力情況和運(yùn)動(dòng)情況之間的聯(lián)系,來(lái)判斷一下,物體在處于某種運(yùn)動(dòng)情況時(shí),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(guò)山車(chē)的圖片。過(guò)山車(chē)在運(yùn)行的時(shí)候,它的速度大小和方向在時(shí)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(lái)跟大家說(shuō)一下,很好,請(qǐng)坐。這位男同學(xué)說(shuō),如果這個(gè)物體速度大小和方向不變化的時(shí)候,說(shuō)明合外力為0。但此時(shí)速度大小和方向均變化,說(shuō)明此時(shí)合外力一定是不為零的。所以根據(jù)大家說(shuō)的,牛頓第一定律可以通過(guò)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài),大致的去推斷受力情況。(板書(shū):2.運(yùn)動(dòng)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(guò)剛才的兩個(gè)小問(wèn)題的討論,相信同學(xué)們已經(jīng)對(duì)于牛頓定律有了更加深刻的認(rèn)識(shí)和把握。好,這節(jié)課呢,我們就上到這里。課后同學(xué)完成書(shū)后的習(xí)題。好,下課。
牛頓第一定律教案4
[目標(biāo)]
一、知識(shí)與技能
。薄⒅蕾だ缘睦硐雽(shí)驗(yàn)及其主要推理過(guò)程和推論,知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法
。、理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義;理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,知道物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。
。、理解慣性的概念,知道質(zhì)量是慣性大小的量度;會(huì)用慣性解釋一些現(xiàn)象。
二、過(guò)程與方法
。、觀(guān)察生活中的慣性現(xiàn)象,了解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
。、通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)牛頓第一定律的理解
。、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(jià)值觀(guān)
。、通過(guò)伽利略和亞里士多德對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的不同認(rèn)識(shí),了解人類(lèi)認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的曲折性
。病⒏形蚩茖W(xué)是人類(lèi)進(jìn)步的不竭動(dòng)力
[重點(diǎn)]
。、理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
。、對(duì)牛頓第一定律和慣性的正確理解
。、理想實(shí)驗(yàn)
[教學(xué)難點(diǎn)]
。薄⒘瓦\(yùn)動(dòng)的關(guān)系
。、慣性和質(zhì)量的關(guān)系
[課時(shí)安排]
1課時(shí)
[教學(xué)過(guò)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(dòng),知道了物體的一些運(yùn)動(dòng)規(guī)律,但同學(xué)們有沒(méi)有想過(guò):同一個(gè)物體不同的情況下可以做出不同的運(yùn)動(dòng),究竟是什么決定了物體的運(yùn)動(dòng)情況?要討論這個(gè)問(wèn)題,就要研究運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系。所以,從今天開(kāi)始,我們就一起來(lái)探究運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系。
一、據(jù)生活現(xiàn)象思考探究
師:現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合日常生活經(jīng)驗(yàn),分組探討一下運(yùn)動(dòng)和力是怎樣的一種關(guān)系,并試著回答以下一些問(wèn)題。
1、物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持嗎?是不是有力物體就能運(yùn)動(dòng),沒(méi)力物體就靜止。給物體一初速度,物體在不同平面上滑動(dòng),體會(huì)物體運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。
2、物體的運(yùn)動(dòng)方向跟力的方向一樣嗎?
以?huà)伔酃P為例
3、物體的運(yùn)動(dòng)僅由力決定嗎?
拋粉筆為例
4、物體什么情況下做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)?什么情況下做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)?
以?huà)伔酃P為例
5、物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),什么情況下加速?什么情況下減速?
以?huà)伔酃P為例。
【牢記】:物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,沒(méi)有力物體也能運(yùn)動(dòng):勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);運(yùn)動(dòng)方向與力的方向無(wú)必然聯(lián)系;當(dāng)速度與力同一直線(xiàn)時(shí),物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);速度與力不在同一直線(xiàn)時(shí),曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng);同一直線(xiàn)時(shí),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(kāi)始。)
二、歷史上人類(lèi)對(duì)運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系的認(rèn)識(shí)
師:愛(ài)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(shuō)中警員破案的過(guò)程。在偵探故事中,有時(shí)候明顯可見(jiàn)的線(xiàn)索卻把人們引到錯(cuò)誤的判斷上去,也就是說(shuō)光憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)做判斷是靠不住的。
師:長(zhǎng)期以來(lái),在研究物體運(yùn)動(dòng)原因的過(guò)程中,人們的經(jīng)驗(yàn)是:要使一個(gè)物體運(yùn)動(dòng),必須推它或拉它。因此,人們直覺(jué)地認(rèn)為,物體的運(yùn)動(dòng)是與推拉等行為相聯(lián)系的,當(dāng)不再推、拉的時(shí)候,原來(lái)的運(yùn)動(dòng)便停止下來(lái)。根據(jù)這類(lèi)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(dòng);沒(méi)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(gè)錯(cuò)誤的結(jié)論。是由明顯可見(jiàn)的線(xiàn)索引出的錯(cuò)誤判斷,而且這個(gè)錯(cuò)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(xiàn)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(gè)球沿斜面向下滾動(dòng)時(shí),它的速度越來(lái)越大;向上滾動(dòng)時(shí),速度越來(lái)越小。他由此猜想:當(dāng)球沿水平面滾動(dòng)時(shí),速度應(yīng)該不增不減。實(shí)際上他發(fā)現(xiàn),球越來(lái)越慢,最后停下來(lái)。伽俐略認(rèn)為,這是由于摩擦阻力的原因,因?yàn)樗瑯舆觀(guān)察到,表面越光滑,球便會(huì)滾動(dòng)得越遠(yuǎn)。于是他推斷:若沒(méi)有摩擦阻力,球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾下去。
師:伽俐略為了說(shuō)明他的思想,設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)(伽俐略斜面實(shí)驗(yàn)):讓一個(gè)小球沿一個(gè)斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始滾下,小球?qū)L上另一個(gè)斜面,如果沒(méi)有摩擦,小球?qū)⑸皆瓉?lái)高度。減小后一斜面的傾角,小球在這個(gè)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(gè)斜面的傾角,小球達(dá)到同一高度時(shí)將會(huì)滾得更遠(yuǎn)。于是他問(wèn)道:若將后一個(gè)斜面放平,球會(huì)滾動(dòng)多遠(yuǎn)?結(jié)論顯然是,球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動(dòng)下去。這就是說(shuō)物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,沒(méi)有力物體也可以運(yùn)動(dòng)(比如在光滑水平上,只要給物體個(gè)初速度,物體將以這個(gè)速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去),而力恰好是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(運(yùn)動(dòng)速度)的原因,比如物體加速和減速時(shí)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(wú)限長(zhǎng),所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)是“理想實(shí)驗(yàn)”帶領(lǐng)學(xué)生觀(guān)察動(dòng)畫(huà)及視頻文件,先看理論動(dòng)畫(huà),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(shí)代的法國(guó)科學(xué)家笛卡爾補(bǔ)充和完善了伽利略的觀(guān)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(dòng)狀態(tài),永遠(yuǎn)不會(huì)使自己沿曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),而只保持在直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)。他還認(rèn)為,這應(yīng)該作為一個(gè)原理加以確立,并且是人類(lèi)整個(gè)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(dòng)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)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(guò)程中大家已經(jīng)對(duì)亞里士多德這個(gè)名字很熟悉了,并且每次提到的都是他的錯(cuò)誤觀(guān)點(diǎn),好像成了反面教材,這里我要向大家說(shuō)明一下:亞里士多德是個(gè)非常偉大的人。恩格斯稱(chēng)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(lái)面目來(lái)說(shuō)明各種自然現(xiàn)象,比如說(shuō):他認(rèn)為天上的運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是完美的勻速圓周運(yùn)動(dòng)、地上的物體都應(yīng)該是靜止的。他認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持,是與大量的“事實(shí)”相一致的。他一直追求真理,只不過(guò)因?yàn)楫?dāng)時(shí)研究物理總是靠直覺(jué)和思維來(lái)進(jìn)行。因此,他的這一錯(cuò)誤觀(guān)點(diǎn)影響了人們兩千多年。
伽利略實(shí)在是一個(gè)偉大的科學(xué)家,他第一個(gè)意識(shí)到了摩擦力??一個(gè)本質(zhì)至今還沒(méi)有被認(rèn)識(shí)清楚的問(wèn)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(jì)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(lái)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(shí)伽利略認(rèn)為的地面上的物體除靜止外的另一本來(lái)面目是勻速圓周運(yùn)動(dòng)(而不是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)),伽利略是一個(gè)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(jué)和思維。是笛卡爾第一個(gè)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這確實(shí)是人類(lèi)思想認(rèn)識(shí)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(gè)原理加以確立,且是人類(lèi)整個(gè)自然觀(guān)的基礎(chǔ)是十分合理的。笛卡爾當(dāng)時(shí)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(shí)物體的運(yùn)動(dòng)就滿(mǎn)足理想實(shí)驗(yàn)的條件(解放了人們的思想,拓寬了看問(wèn)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(shí)明確了力和物體運(yùn)動(dòng)及其變化之間的直接因果關(guān)系。
【牢記】:
1、運(yùn)動(dòng)并不需要力來(lái)維持,因而力并不是使物體運(yùn)動(dòng)的原因;只有當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的時(shí)候,才需要力,所以力是改變物體運(yùn)動(dòng)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(lái)驗(yàn)證。
3、物體具有保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),這種性質(zhì)稱(chēng)慣性。所以牛頓第一定律又稱(chēng)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(dòng)時(shí)受到的阻力較小,可以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持運(yùn)動(dòng)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(guān)看牛頓第一定律演示實(shí)驗(yàn)
四、慣性
帶領(lǐng)學(xué)生觀(guān)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(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),使斧頭和木把套緊。
1、問(wèn):什么樣的物體具有慣性?物體什么時(shí)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)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(shí)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(dòng)狀態(tài)時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)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(dòng)狀態(tài)改變的難易程度。正因?yàn)槲矬w的運(yùn)動(dòng)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(gè)易錯(cuò)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(dòng)狀態(tài)改變的難易程度理”理解為“物體從運(yùn)動(dòng)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(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,所以要比較兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)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(gè)人一天誰(shuí)掙的錢(qián)多,最起碼要給他們相同的本錢(qián))
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(shí)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?xún)H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(chē)。如果一輛空車(chē)和一輛裝滿(mǎn)貨物車(chē)在相同的牽引力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的情況并不相同,空車(chē)的質(zhì)量小,在較短的時(shí)間內(nèi)可以達(dá)到某一速度,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變。裝滿(mǎn)貨物的車(chē),質(zhì)量大,要在很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)才能達(dá)到相同的速度,運(yùn)動(dòng)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(dòng)狀態(tài)容易改變時(shí),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(dòng)狀態(tài)不容易改變時(shí),應(yīng)該盡量增大物體的質(zhì)量,抽水站的電動(dòng)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(dòng)或避免意外的碰撞而移動(dòng)。
牛頓第一定律教案5
教學(xué)目標(biāo)
(1)知道亞里士多德、伽利略、笛卡爾和牛頓關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的研究過(guò)程及物理學(xué)史。
。2)知道伽利略以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ),將實(shí)驗(yàn)和邏輯推理結(jié)合的理想實(shí)驗(yàn)方法。
。3)理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義。
(4)理解慣性的概念,知道慣性是物體的固有屬性,會(huì)解釋?xiě)T性現(xiàn)象。
教學(xué)重點(diǎn)
1、亞里士多德和伽里略研究運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的不同的研究方法。
2、理想實(shí)驗(yàn)的研究方法是一種以可靠實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的研究方法。
3、進(jìn)一步理解牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律、慣性;力的概念進(jìn)一步深化。
教學(xué)難點(diǎn)
1、對(duì)理想實(shí)驗(yàn)方法的認(rèn)識(shí)。
2、力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
教案過(guò)程
。ㄒ唬┣榫耙
情景1 觀(guān)看中國(guó)冰壺運(yùn)動(dòng)員參加冰壺比賽的視頻,體會(huì)運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)精神和良好的文化素養(yǎng)。
師:請(qǐng)仔細(xì)觀(guān)察冰壺的運(yùn)動(dòng)情景。
問(wèn)題1 如果我們把冰壺看作一個(gè)質(zhì)點(diǎn),請(qǐng)描述冰壺的運(yùn)動(dòng)?請(qǐng)分析冰壺的受力情況?
問(wèn)題2 冰壺的運(yùn)動(dòng)與它受力情況有關(guān)系嗎?
問(wèn)題3 通過(guò)對(duì)冰壺的運(yùn)動(dòng)分析,關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系你得出了什么結(jié)論?
問(wèn)題4 冰壺在前行的過(guò)程中,總有兩位運(yùn)動(dòng)員用刷子使勁地刷冰面,目的是什么呢?
問(wèn)題5 如果冰道足夠長(zhǎng),冰壺能一直運(yùn)動(dòng)下去嗎?
學(xué)生討論,教師借機(jī)導(dǎo)入新課—— “必須有力作用在物體上,物體才運(yùn)動(dòng);沒(méi)有力作用在物體上,物體就不運(yùn)動(dòng)”這個(gè)兩千多年前古希臘科學(xué)家亞里士多德的結(jié)論正確嗎?
導(dǎo)入新課,回顧規(guī)律
師:初中時(shí)同學(xué)們學(xué)習(xí)了牛頓第一定律,請(qǐng)回憶牛頓第一定律的內(nèi)容并思考回答問(wèn)題。
問(wèn)題1 牛頓第一定律的研究對(duì)象,成立條件和定律結(jié)論。
問(wèn)題2 定律得出的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是什么呢?
實(shí)驗(yàn)1 回顧初中的探究實(shí)驗(yàn)及結(jié)論
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:水平表面阻力越小,物體運(yùn)動(dòng)的路程越長(zhǎng)
實(shí)驗(yàn)2 用氣墊導(dǎo)軌近一步研究以驗(yàn)證上述結(jié)論(用氣墊導(dǎo)軌的作用目的就是減小滑塊的摩擦力,使實(shí)驗(yàn)接近理想情況。同時(shí)促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)手段DIS系統(tǒng)處理物理問(wèn)題。)
把滑塊放在一個(gè)氣墊導(dǎo)軌上,使滑塊和導(dǎo)軌之間形成氣層,物體沿這個(gè)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力很小,推動(dòng)一下物體,可以看到物體沿氣墊導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)很接近勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
利用氣墊導(dǎo)軌和DIS系統(tǒng),位移傳感器,演示滑塊在水平導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,通過(guò)對(duì)s-t圖像的分析,得出物體在無(wú)阻力的情況下保持了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生逐步回憶起初中所學(xué)運(yùn)動(dòng)和力間關(guān)系——即牛頓第一定律。
實(shí)驗(yàn)3 模擬伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)(實(shí)物器材,但有一定的'摩擦)
(1)讓小球從一個(gè)斜面從靜止?jié)L下來(lái),小球?qū)L上另一個(gè)斜面,但不能到達(dá)同樣的高度。
。2)假想如果沒(méi)有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)的高度。
。3)如果減小第二個(gè)斜面的傾角,小球在這個(gè)斜面上將會(huì)到達(dá)原來(lái)的高度,但要通過(guò)更長(zhǎng)的路程。
。4)繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角,使它最終成為水平面,小球就再也達(dá)不到原來(lái)的高度,而沿水平面以恒定速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。
。5)學(xué)生總結(jié)伽利略的研究方法:以可靠的事實(shí)為依據(jù),抓住主要因素,忽略次要因素,解釋自然規(guī)律。
【伽利略的觀(guān)點(diǎn)】 在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體所以會(huì)停下來(lái),是因?yàn)槭艿侥Σ磷枇Φ木壒省?/p>
【迪卡兒的補(bǔ)充】 如果沒(méi)有其他原因,運(yùn)動(dòng)的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),既不會(huì)停下來(lái),也不會(huì)偏離原來(lái)的方向。
再次分析冰壺的運(yùn)動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生分析理解亞里士多德關(guān)于“物體運(yùn)動(dòng)需要力維持”的觀(guān)點(diǎn)是錯(cuò)誤的判斷。
師:伽利略和笛卡爾對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)做了準(zhǔn)確的描述,但是沒(méi)有指明原因是什么,牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合自己的研究,系統(tǒng)地總結(jié)了力學(xué)知識(shí),提出了牛頓第一定律:
【牛頓第一定律】 一切物體總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)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。
物體的這種保持原來(lái)的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫慣性,所以牛頓第一又叫慣性定律。
【慣性定律和慣性的區(qū)別和聯(lián)系】
。1)慣性定律是物體不受外力作用時(shí)所遵從的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
。2)慣性是物體的固有屬性,一切物體都有慣性,不論物體運(yùn)動(dòng)與否、受力與否,都具有慣性,且慣性只和質(zhì)量有關(guān)。
【說(shuō)明】
。1)物體不受外力時(shí)的狀態(tài)是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),說(shuō)明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。
。2)外力的作用是迫使物體改變其運(yùn)動(dòng),說(shuō)明力是使物體運(yùn)動(dòng)速度改變的原因。
。3)不受外力作用的物體是不存在的。不受外力作用→受外力作用,但合外力為零
3、慣性(實(shí)驗(yàn))
【演示動(dòng)畫(huà)5】 火車(chē)在長(zhǎng)直軌道上勻速行駛, 坐在門(mén)窗密閉的車(chē)廂內(nèi)的一人將手中的鑰匙相對(duì)車(chē)豎直上拋,鑰匙將落在( )
A.手的后方。 B.手的前方。
C.落在手中。 D.無(wú)法確定。
生:鑰匙將落在手中,因?yàn)閽伋銮拌匙隨車(chē)一起運(yùn)動(dòng),拋出后鑰匙由于慣性繼續(xù)保持向前的勻速直線(xiàn)狀態(tài),所以會(huì)落入手中。
【演示實(shí)驗(yàn)6】(用實(shí)物投影儀)拿一個(gè)小紙條放在桌邊上,在紙條上壓一個(gè)立著放的木塊,將紙條迅速抽出,木塊不倒。(學(xué)生操作)
師:請(qǐng)大家解釋當(dāng)紙條抽出時(shí),木塊為什么不倒?
生:木塊是靜止的,當(dāng)紙條迅速抽出時(shí),由于木塊有慣性,還要保持靜止?fàn)顟B(tài),所以木塊不倒。
【演示實(shí)驗(yàn)7】 剎車(chē)時(shí)的慣性現(xiàn)象
。1)汽車(chē)突然開(kāi)動(dòng)的時(shí)候,乘客會(huì)向后傾倒,為什么?
模擬演示:(用實(shí)物投影儀)在小車(chē)上立一個(gè)木塊,小車(chē)突然啟動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?
生:?jiǎn)?dòng)前木塊和小車(chē)一起保持靜止。啟動(dòng)時(shí),木塊底部和小車(chē)都開(kāi)始運(yùn)動(dòng),但是由于有慣性,木塊上部還要保持靜止,所以木塊向后傾倒。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)了汽車(chē)突然開(kāi)動(dòng)時(shí)乘客向后倒這一普遍現(xiàn)象。
。2)汽車(chē)突然停止的時(shí)候,乘客會(huì)向前傾倒,為什么?
模擬演示:(用實(shí)物投影儀)在小車(chē)上立一個(gè)木塊,使小車(chē)和木塊一起運(yùn)動(dòng),小車(chē)突然停住時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?
生:剎車(chē)前木塊和小車(chē)一起運(yùn)動(dòng)。剎車(chē)時(shí),木塊底部和小車(chē)都停住了,但是由于有慣性,木塊上部還要保持向前運(yùn)動(dòng),所以木塊向前傾倒。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)了汽車(chē)緊急剎車(chē)時(shí)乘客向前倒這一普遍現(xiàn)象。
【啟示】 汽車(chē)司機(jī)不能超速、超載防止汽車(chē)由于慣性而帶來(lái)的事故。
。ㄈ┬〗Y(jié)
本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了以下幾部分內(nèi)容:
1、歷史上幾位科學(xué)家對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的看法和研究。
2、伽利略得到力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的研究方法。
3、牛頓第一定律的內(nèi)容。
4、慣性及應(yīng)用慣性知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的方法。
。ㄋ模、作業(yè)布置 略
牛頓第一定律教案6
[知識(shí)要點(diǎn)]
1.亞里士多德的錯(cuò)誤觀(guān)點(diǎn):
、倭κ蔷S持物體運(yùn)動(dòng)的原因。
、诹κ钱a(chǎn)生物體運(yùn)動(dòng)的原因。
2.伽利略的運(yùn)動(dòng)觀(guān):
、偎挠^(guān)點(diǎn)來(lái)源于伽利略的理想實(shí)驗(yàn)。
、谟^(guān)點(diǎn):物體不受力時(shí),將保持自己的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。
3.牛頓第一定律:
、賮(lái)源于牛頓第一定律實(shí)驗(yàn)。
、诙桑阂磺形矬w總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)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。
③牛頓第一定律又叫慣性定律。
4.慣性:
、傥矬w保持原來(lái)的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),叫慣性。
、谫|(zhì)量是物體慣性大小的量度。
[重點(diǎn)難點(diǎn)分析]
慣性大小的討論:
、賾T性就是使原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體(不管是勻速、是加速還是減速)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),使原來(lái)靜止的物體靜止。
、趹T性是物體的固有性質(zhì),宇宙萬(wàn)物中任何物體都具有慣性,沒(méi)有慣性的物體是不存在的。
、圪|(zhì)量是物體慣性大小的量度。物體慣性大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度、物體的密度、形狀、體積無(wú)關(guān)。物體的質(zhì)量越大,物體的慣性就越大,越難改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
、苤灰矬w的質(zhì)量不變,物體的慣性就不變。所以“克服慣性”“慣性增大”“慣性減小”是錯(cuò)誤的。
、輵T性大小表示物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度。物體慣性越大,越難改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài),慣性越小,越容易改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
[例題選答]
1.光滑水平面上一個(gè)大木塊上有一個(gè)小球,二者從靜止開(kāi)始一起向右做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),加速度為2m/s2。第3秒時(shí)小球從木塊上落到水平面上時(shí),木塊的加速度不變,再過(guò)5s小球和木塊的速度各是多少?分析:第3秒時(shí)二者的速度vt=at=2m/s2×3s=6m/s 則小球和木塊在3s末的速度都是6m/s。小球離開(kāi)木塊后做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),再過(guò)5s速度仍是6m/s木塊共運(yùn)動(dòng)8s,速度就是2m/s2×8s=16m/s
2.關(guān)于物體的慣性下面說(shuō)法正確的是
A.力可以改變物體的慣性
B.物體靜止時(shí)沒(méi)有慣性
C.人造地球衛(wèi)星有慣性
D.太空中飄蕩的宇航員沒(méi)有慣性
分析:慣性的大小決定于質(zhì)量,不受其它因素的'影響。只要物體有質(zhì)量就一定具有慣性,所以B、D兩個(gè)選項(xiàng)不正確,C選項(xiàng)正確。一個(gè)物體的質(zhì)量不變,則其慣性大小也不發(fā)生變化,所以A選項(xiàng)不正確。答案選擇第三個(gè)C。
[練習(xí)精選]
1.下面說(shuō)法正確的是:
A.力是改變物體運(yùn)動(dòng)
B.物體越重,慣性越大
C.物體的慣性越大,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變
D.行駛的車(chē)輛中突然剎車(chē)時(shí),乘客向前傾倒,是因?yàn)槌丝途哂袘T性
2.關(guān)于慣性下面說(shuō)法正確的是
A.高速運(yùn)動(dòng)的物體不易停下來(lái),所以物體的運(yùn)動(dòng)速度越大慣性越大
B.兩個(gè)物體質(zhì)量相同,它們的慣性一定相等。
C.鐵餅被運(yùn)動(dòng)拋出后繼續(xù)前進(jìn),這是因?yàn)殍F餅具有慣性的緣故
D.一個(gè)物體在地球上不容易被人舉起來(lái),在月球上則很容易,所以物體在月球上的慣性小。
3.計(jì)算:
一個(gè)物體的速度是10m/s,受到的合外力零,則10秒后物體速度是多少
牛頓第一定律教案7
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):
知道牛頓第一定律,常識(shí)性了解伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過(guò)程.
能力目標(biāo):
1.通過(guò)斜面小車(chē)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀(guān)察能力.
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析,初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法(分析、概括、推理).
情感目標(biāo):
1.通過(guò)科學(xué)史的簡(jiǎn)介,對(duì)學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度教育.
2.通過(guò)伽利略的理想實(shí)驗(yàn),給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育.
教學(xué)建議
教材分析
教材首先通過(guò)回憶思考的形式提出問(wèn)題:如果物體不受力,將會(huì)怎樣?通過(guò)小車(chē)在不同表面運(yùn)動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生直觀(guān)的看到物體運(yùn)動(dòng)距離與阻力大小的關(guān)系,為講解伽利略的推理作準(zhǔn)備。然后講述伽利略的推理方法和通過(guò)推理得出的結(jié)論,再介紹迪卡兒對(duì)伽利略結(jié)論的補(bǔ)充,牛頓最后總結(jié)得出的牛頓第一定律。通過(guò)這些使學(xué)生了解定律的得出是建立在許多人研究的基礎(chǔ)上的,正如牛頓所說(shuō):“如果說(shuō)我所看的更遠(yuǎn)一點(diǎn),那是因?yàn)檎驹诰奕思缟系木壒省薄W詈笾赋雠nD第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律,而是用科學(xué)推理的方法概括出來(lái)的,定律是否正確要通過(guò)實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)。給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育。
本節(jié)課的重點(diǎn)是揭示物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,即牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律。
教法建議
1.學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定律的困難在于從生活經(jīng)驗(yàn)中得到的一種被現(xiàn)象掩蓋了本質(zhì)的錯(cuò)誤觀(guān)念,認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)是力作用的結(jié)果。如推一個(gè)物體,它就動(dòng),不再推它時(shí),它便靜止。為使學(xué)生擺脫這種錯(cuò)誤觀(guān)念,首先要把運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的變化區(qū)別開(kāi),樹(shù)立從靜到動(dòng)和從動(dòng)到靜都是“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變”的概念,這是為了揭示力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系做的重要鋪墊。其次,通過(guò)實(shí)驗(yàn)確立“力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的概念。再通過(guò)推理建立“不受力運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變”的概念。
2.通過(guò)圖9-1演示實(shí)驗(yàn)的比較、分析、綜合、推理是本節(jié)課的核心,可對(duì)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的科學(xué)推理方法的教育。在此演示實(shí)驗(yàn)中可通過(guò)設(shè)計(jì)不同的問(wèn)題滲透研究方法。
3.本節(jié)課可按著人類(lèi)對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)順序組織教學(xué),讓學(xué)生體會(huì)規(guī)律的'認(rèn)識(shí)過(guò)程,對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)史教育。從亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)——伽利略的研究——笛卡爾的補(bǔ)充——牛頓的總結(jié)。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn):通過(guò)對(duì)小車(chē)實(shí)驗(yàn)的分析比較得出牛頓第一定律。
教學(xué)難點(diǎn) :
1.明確“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”觀(guān)點(diǎn)是錯(cuò)誤的。
2.伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過(guò)程
教學(xué)用具:斜面,小車(chē),毛巾,棉布,玻璃板,微機(jī),實(shí)物投影,大倍投電視。
教學(xué)過(guò)程
一、實(shí)驗(yàn)引入:批駁亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)
[演示1]在桌面上推動(dòng)木塊(或板擦)從靜止開(kāi)始慢慢向前運(yùn)動(dòng),撤掉推力,木塊立即停止。
分析:日常生活中也有許多類(lèi)似的現(xiàn)象,(如推桌子)。這些現(xiàn)象從表面上看,“必須有力作用在物體上,才能使物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng),沒(méi)有力的作用,物體就要停下來(lái).”即:板擦的運(yùn)動(dòng)需要推力去維持。于是,古希臘哲學(xué)家亞里士多德就根據(jù)這些現(xiàn)象總結(jié)出“物體的運(yùn)動(dòng)需要力去維持”。這種觀(guān)點(diǎn)在歷史上曾被沿用兩千多年,但時(shí)沿用兩千年是否就一定正確呢?也可能有人曾表示過(guò)懷疑或有人認(rèn)為就是錯(cuò)誤的,但沒(méi)某能說(shuō)服別人的理由。
[演示2] 在桌面上推動(dòng)木塊(或板擦)從靜止使之向前運(yùn)動(dòng),用力推出,木塊向前運(yùn)動(dòng)一段距離后停止。
分析:推力撤掉,還要向前運(yùn)動(dòng),與亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)不符。
分析:木塊:靜止——運(yùn)動(dòng)——靜止。兩個(gè)過(guò)程中是否都有力存在?在這兩個(gè)過(guò)程中力的作用是維持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)還是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?
二、 講授新課:
1.規(guī)律總結(jié)過(guò)程
方法1.教師引導(dǎo)
伽利略的貢獻(xiàn):理想實(shí)驗(yàn)
[演示](通過(guò)實(shí)物投影儀把實(shí)驗(yàn)過(guò)程反映在大倍投電視上)
介紹器材
實(shí)驗(yàn)前提條件:每次實(shí)驗(yàn)都需從斜面上的同一高度下滑,為什么?
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:讓小球從同一斜面的同一位置滾下后分別在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上運(yùn)動(dòng),每次記下小球停下時(shí)的位置。做標(biāo)記的位置是什么位置?(停下來(lái)的位置)
實(shí)驗(yàn)紀(jì)錄:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 表面材料 阻力大小 滑行距離
1 毛巾 最大 最短
2 棉布 較大 較長(zhǎng)
3 玻璃 較小 長(zhǎng)
推理想象 光滑表面 阻力為零 無(wú)限長(zhǎng)
實(shí)驗(yàn)分析:
三次實(shí)驗(yàn),小車(chē)最終都靜止,為什么?
三次實(shí)驗(yàn),小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離不同,這說(shuō)明什么問(wèn)題?
小球運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短跟它受到的阻力有什么關(guān)系?
若使小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力進(jìn)一步減小,小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離將變長(zhǎng)還是變短?
根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)及推理的思想,還可以推理出什么結(jié)論?
推理:小球在光滑的阻力為零的表面,將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)?
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:通過(guò)伽利略的實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理得出“運(yùn)動(dòng)的物體,如果受到的阻力為零,它的速度將不會(huì)減慢,將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。”即作勻速運(yùn)動(dòng)。
[微機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)]:簡(jiǎn)介伽利略理想實(shí)驗(yàn)
迪卡兒的補(bǔ)充
如果運(yùn)動(dòng)物體不受任何力的作用,不僅速度大小不變,而且運(yùn)動(dòng)方向也不變,將沿原來(lái)的方向勻速運(yùn)動(dòng)下去。
牛頓的成果:補(bǔ)充與概括
師:物體除了運(yùn)動(dòng)的以外,還有靜止的。那么,靜止的物體在沒(méi)有受到外力作用時(shí),保持什么狀態(tài)呢?(牛頓補(bǔ)充:將保持靜止?fàn)顟B(tài))
師(引導(dǎo)學(xué)生概括):我們現(xiàn)在已經(jīng)有了伽利略的研究成果,又有了迪卡兒和牛頓的補(bǔ)充,把兩者進(jìn)行一下概括:一切物體在沒(méi)有受到外力作用時(shí),將如何呢?(對(duì)概括出來(lái)大致意思的同學(xué)給予鼓勵(lì))
介紹:牛頓抓住時(shí)機(jī),概括總結(jié)得出著名的牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律
方法2:學(xué)生探究式學(xué)習(xí)
針對(duì)基礎(chǔ)較好的學(xué)生,可以由學(xué)生在老師的指導(dǎo)下自己完成斜面小車(chē)實(shí)驗(yàn),根據(jù)現(xiàn)象學(xué)生分組討論,明確亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)的問(wèn)題根源.由學(xué)生互相補(bǔ)充確定實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
2.定律分析
定律成立條件:不受外力作用
運(yùn)動(dòng)規(guī)律:總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
師(回應(yīng)課題引入實(shí)驗(yàn)): 回想我們最開(kāi)始的實(shí)驗(yàn),有推力板擦運(yùn)動(dòng),撤去推力板擦停下來(lái),從表面現(xiàn)象上得到的結(jié)論運(yùn)動(dòng)需要力維持是錯(cuò)誤的,但這種現(xiàn)象是千真萬(wàn)確擺在我們面前的,我們?nèi)绾斡门R坏挠^(guān)點(diǎn)正確的解釋這個(gè)現(xiàn)象呢?
三、鞏固練習(xí)
1. 一物體放在桌上靜止,假若某瞬間撤掉所有的外力,物體將怎么樣?
2. 對(duì)于牛頓第一定律的看法,下列觀(guān)點(diǎn)正確的是( )
A.驗(yàn)證牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)可以做出來(lái),所以慣性定律是正確的
B.驗(yàn)證牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)做不出來(lái),所以慣性定律不能肯定是正確的
C.驗(yàn)證牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)做不出來(lái),但可以經(jīng)過(guò)在事實(shí)基礎(chǔ)上,進(jìn)一步科學(xué)推理得出慣性定律
D.驗(yàn)證牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)雖然現(xiàn)在做不出來(lái),但總有一天可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。
四、小結(jié)
人們對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)是經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的時(shí)間的。物體在不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,它是經(jīng)過(guò)亞里士多德對(duì)人們近兩千年的思想束縛,伽利略的科學(xué)推理,才最終由牛頓總結(jié)出來(lái)的。牛一的重要貢獻(xiàn)是:
1)力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
2)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
五、作業(yè) :閱讀本節(jié)教材
探究活動(dòng)
牛頓力學(xué)的建立
【組織形式】個(gè)人或自由結(jié)組
【活動(dòng)目的】
牛頓力學(xué)的建立不是牛頓一個(gè)人的功勞,而是許多科學(xué)家努力研究的最終結(jié)果,查閱資料了解牛頓力學(xué)的建立過(guò)程,及牛頓力學(xué)的體系。
【活動(dòng)流程】
制訂查閱和查找方式;收集相關(guān)的材料;分析材料并得出一些結(jié)論;寫(xiě)出論文;與其他組交流。
【備注】
1、網(wǎng)上查找的資料要有學(xué)習(xí)的過(guò)程記錄。
2、和其他成員交流。
斜面小車(chē)實(shí)驗(yàn)的再研究
【組織形式】個(gè)人或自由結(jié)組
【活動(dòng)目的】
運(yùn)用不同的物體表面,通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,加深對(duì)伽利略推理思維的理解。
【活動(dòng)流程】
制訂實(shí)驗(yàn)方案;準(zhǔn)備器材;實(shí)驗(yàn)并記錄現(xiàn)象,分析材料并得出一些結(jié)論;與老師所做實(shí)驗(yàn)比較優(yōu)缺點(diǎn);與其他組交流。
【備注】
1、要有完整的過(guò)程記錄。
2、和其他成員交流。
牛頓第一定律教案8
(一)教學(xué)目的
1。知道慣性定律,常識(shí)性了解伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過(guò)程。
2。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析,初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法。
(二)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):牛頓第一定律
難點(diǎn):伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過(guò)程。
(三)教學(xué)過(guò)程
1。引入新理
師:力能使靜止的物體運(yùn)動(dòng)起來(lái),力又能使運(yùn)動(dòng)物體速度增大或減小,還可以改變物體運(yùn)動(dòng)的方向,物體不受力又怎樣呢?從這節(jié)課開(kāi)始,我們就來(lái)研究有關(guān)力和運(yùn)動(dòng)的一系列問(wèn)題。
[板書(shū)1]第九章力和運(yùn)動(dòng)
2。新課教學(xué)
師:請(qǐng)同學(xué)們觀(guān)察實(shí)驗(yàn)
[實(shí)驗(yàn)1]靜止在木板面上的小車(chē)。
師:小車(chē)處于什么狀態(tài)?
生:靜止。
師:靜止的小車(chē),水平方向不受推動(dòng)和拉力的作用,它將會(huì)怎樣?
生:永遠(yuǎn)處于靜止。
[實(shí)驗(yàn)2]如圖1所示,小車(chē)受水平拉力作用時(shí)。(讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)一段距離后立即用手使它靜止下來(lái))
師:觀(guān)察小車(chē)的狀態(tài)發(fā)生怎樣變化?
生:由靜止到運(yùn)動(dòng)。
[實(shí)驗(yàn)3]如圖1。繼續(xù)實(shí)驗(yàn)2,鉤碼使小車(chē)水平運(yùn)動(dòng)后,用手托住下落的鉤碼。小車(chē)失去水平拉力后,繼續(xù)向前滑行一段距離停止。
師:你看到什么現(xiàn)象?
生:小車(chē)?yán)^續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后才靜止。
師:小車(chē)運(yùn)動(dòng)一段距離后,變?yōu)殪o止的原因是什么呢?
生:受到木板的摩擦阻力作用。
師:是不是這樣呢?請(qǐng)大家繼續(xù)觀(guān)察下面實(shí)驗(yàn)。
[實(shí)驗(yàn)4]用同一小車(chē)分別(三次)從同一斜面不同的高度自由滑向相同的平面,記下三次小車(chē)靜止在相同水平面上的位置。如圖2(A)、(B)、(C)所示。
師:哪一次水平滑行距離最短?
生:第一次。
師:為什么?
生:小車(chē)在斜面上高度最小,它在水平面上開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最。ê蟀刖湓(huà)學(xué)生回答不出來(lái),第一次可由老師說(shuō))。
師:哪一次水平滑行距離最長(zhǎng)?
生:第三次。
師:為什么?
生:小車(chē)在斜面上高度最大,它在水平面上開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大。
師:同理如果小車(chē)三次處于同一斜面、相同高度,自由滑向水平面,小車(chē)在水平面上開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的速度大小會(huì)怎樣呢?
生:相同。
師:(介紹牛頓第一定律演示裝置)這是一個(gè)斜面,把它放在講臺(tái)桌上。(如圖3所示。)
[實(shí)驗(yàn)5]讓小車(chē)分別三次從同一斜面的相同高度自由滑下,觀(guān)察小車(chē)在不同材料的水平面上運(yùn)動(dòng)的情況。(在桌面鋪上毛巾、棉布。)
師:哪次小車(chē)在水平面上運(yùn)動(dòng)距離最短,為什么?
生:第一次(或最上面那一次)。表面材料是毛巾,阻力最大,滑行距離最短。(在學(xué)生回答過(guò)程中,填寫(xiě)表1第一行前三項(xiàng))
師:很短距離,速度變?yōu)榱恪K俣茸兓炷,還是慢呢?
生:最快。(填寫(xiě)表1第一行最后一項(xiàng))
師:第二次實(shí)驗(yàn)的情況如何,大家一起填表1的第二行。
生:棉布、阻力較大、滑行距離較長(zhǎng)、速度變化較快。(填寫(xiě)表1第二行)
師:第三次實(shí)驗(yàn)的情況如何;大家一起填表的第三行。
生:桌子表面、阻力較小、滑行距離長(zhǎng)、速度變化較慢。(填寫(xiě)表1第三行)
師:假定我們做第四次實(shí)驗(yàn),水平表面用玻璃板,玻璃板的阻力比木板小,實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)怎樣呢?(填寫(xiě)表1第四行前兩項(xiàng))
生:小車(chē)滑行的距離長(zhǎng),速度變化最慢。(填寫(xiě)表1第四行后兩項(xiàng))
師:假定我們還能找到某種材料,對(duì)小車(chē)的阻力比玻璃板還小,最最小,來(lái)做水平表面的材料,實(shí)驗(yàn)結(jié)果又會(huì)怎樣呢?
生:那么小車(chē)滑行距離就更長(zhǎng),最最長(zhǎng),速度變化最最慢。
師:大家一起來(lái)填表1第五行(見(jiàn)表)
師:假如水平表面對(duì)小車(chē)沒(méi)有阻力,實(shí)驗(yàn)結(jié)果又會(huì)怎樣呢?
生:小車(chē)永不停止地運(yùn)動(dòng)下去!
師:一起來(lái)填表1的第六行。(見(jiàn)表)
表1
師:大家注意這個(gè)表格的前三行我們是做了實(shí)驗(yàn)的。第四、五行沒(méi)有做實(shí)驗(yàn),只是根據(jù)前三行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,加上邏輯推理得出來(lái)的結(jié)論。雖然沒(méi)有做實(shí)驗(yàn),但是在正確實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加上正確的推理,得到的結(jié)論也是正確的。
大家再仔細(xì)琢磨表的第六行,它和第四、第五行有什么不同。
生:沒(méi)有阻力,而第四、五行還有阻力,只是一次比一次小。
師:非常正確,邏輯推理就是這樣進(jìn)行的。阻力逐漸變小,實(shí)驗(yàn)結(jié)論如何呢?阻力沒(méi)了,結(jié)果又會(huì)怎樣呢?
師:沒(méi)有阻力的平面叫做理想光滑的.平面,實(shí)際上并不存在。第六行的結(jié)果就是理想實(shí)驗(yàn),實(shí)際上不存在,是在正確實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上正確推理得出來(lái)的。
師:這種建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)邏輯推理得到理想狀況下的結(jié)論,也是研究物理的一種方法。
300多年前著名的物理學(xué)家伽利略就是這樣通過(guò)實(shí)驗(yàn)推理得出來(lái)物體不受阻力將如何運(yùn)動(dòng)的。
師:誰(shuí)給大家朗讀書(shū)第104頁(yè)倒數(shù)第三段?
生:(讀課文略)
師:大家把這段倒數(shù)第三行“如果表面絕對(duì)光滑……運(yùn)動(dòng)下去”。畫(huà)下來(lái)。
師:法國(guó)科學(xué)家笛卡兒,又對(duì)伽利略的結(jié)論作了補(bǔ)充,他是怎樣說(shuō)的,請(qǐng)一位同學(xué)讀教材第104頁(yè)倒數(shù)第二段。
生:(讀課文略)。
師:大家從此段的倒數(shù)第三行“如果運(yùn)動(dòng)物體……運(yùn)動(dòng)下去”。畫(huà)下來(lái)。
師:笛卡兒的說(shuō)法和伽利略的說(shuō)法有什么不同?不同又說(shuō)明了什么?
生:笛卡兒把伽利略的“物體受到的阻力為零”改為“物體不受任何力的作用!闭f(shuō)明,不是僅僅限于阻力了,而是任何力。
師:再后來(lái)英國(guó)的科學(xué)家總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出一條重要的物理定律。叫做牛頓第一定律。
[板書(shū)2]
牛頓第一定律教案9
一、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:
1.知道伽利略和亞里士多德對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的不同認(rèn)識(shí)
2.知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其推理過(guò)程和結(jié)論
3.知道什么是慣性,會(huì)正確理解有關(guān)現(xiàn)象
過(guò)程與方法:
1.觀(guān)察生活中的慣性現(xiàn)象,了解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)加探對(duì)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。
情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān):
1.通過(guò)伽利略和亞里士多德對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的不同認(rèn)識(shí),了解人類(lèi)認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的曲折性。
2.感悟科學(xué)是人類(lèi)進(jìn)步的不竭動(dòng)力。
二、教學(xué)內(nèi)容剖析
本節(jié)課的地位和作用:
本節(jié)慣性定律的內(nèi)容及導(dǎo)出過(guò)程,強(qiáng)調(diào)它在科學(xué)中的地位與作用,意在引導(dǎo)學(xué)生了解科學(xué)的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展?茖W(xué)的發(fā)現(xiàn)都有其深刻的社會(huì)背景和科學(xué)背景,同時(shí),科學(xué)家自身的創(chuàng)造性思維品質(zhì)和敢于置疑、堅(jiān)持真理的獻(xiàn)身精神又成為情感態(tài)度價(jià)值觀(guān)教育的好素材。
本節(jié)課教學(xué)重點(diǎn):
牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律、慣性的概念。
本節(jié)課教學(xué)難點(diǎn):
1.消除“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的錯(cuò)誤觀(guān)點(diǎn)。
2.牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律。
3、慣性概念的理解及應(yīng)用。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
電化教室、“3.1牛頓第一定律!眕pt”文件
[教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)]
一、引入
播放視頻剪輯《汽車(chē)事故實(shí)驗(yàn)》,在視頻剪輯中,我們看到撞車(chē)后假人和車(chē)子的運(yùn)動(dòng)情況。我們要討論的是,人和車(chē)子為什么會(huì)做這種或那種運(yùn)動(dòng)。要討論這個(gè)問(wèn)題,必須知道運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系。在力學(xué)中,只研究物體怎樣運(yùn)動(dòng)而不涉及運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的分科叫做運(yùn)動(dòng)學(xué),研究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的分科叫做動(dòng)力學(xué)。
動(dòng)力學(xué)的奠基人是英國(guó)科學(xué)家牛頓。牛頓在1687年出版了他的名著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》.這部著作中,牛頓提出了三條運(yùn)動(dòng)定律,這三條定律總稱(chēng)為牛頓運(yùn)動(dòng)定律,是整個(gè)動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)。這一章我們要學(xué)習(xí)的就是牛頓運(yùn)動(dòng)定律。
二、正課
1、歷史的回顧。
遠(yuǎn)在兩千多年以前,人們已經(jīng)提出了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系問(wèn)題?墒侵钡劫だ院团nD時(shí)代,才對(duì)這個(gè)問(wèn)題給出了正確的答案
演示實(shí)驗(yàn):用力推車(chē),車(chē)子才前進(jìn),停止用力,車(chē)子就要停下來(lái)。
1.1亞里士多德(Aristotle)
在17世紀(jì)前人們普遍認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的.原因。用力推車(chē),車(chē)子才前進(jìn),停止用力,車(chē)子就要停下來(lái)。古希臘的哲學(xué)家亞里士多德(公元前384—前322)根據(jù)這類(lèi)經(jīng)驗(yàn)事實(shí)得出結(jié)論說(shuō):必須有力作用在物體上,物體才能運(yùn)動(dòng),沒(méi)有力的作用,物體就要靜止下來(lái)。(力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因)在亞里士多德以后的兩千年內(nèi),動(dòng)力學(xué)一直沒(méi)有多大進(jìn)展。直到17世紀(jì),意大利物理學(xué)家伽利略才根據(jù)實(shí)驗(yàn)指出,在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體所以會(huì)停下來(lái),是因?yàn)槭艿侥Σ磷枇Φ木壒省?/p>
教師對(duì)亞里士多德做簡(jiǎn)單的介紹,以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)家們的熱愛(ài)。
1.2伽利略(Galileo)
在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體所以會(huì)停下來(lái),是因?yàn)槭艿侥Σ磷枇Φ木壒省?/p>
若阻力非常小,物體將做什么運(yùn)動(dòng)呢?
課件演示實(shí)驗(yàn):物體沿氣墊導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)很接近勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
介紹:上海磁懸浮列車(chē)示范運(yùn)營(yíng)線(xiàn)、設(shè)計(jì)時(shí)速430公里/小時(shí)。
若阻力減少到零,情況又會(huì)怎樣呢?
計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn):伽利略的理想實(shí)驗(yàn)。
結(jié)論:設(shè)想沒(méi)有摩擦,一旦物體具有某一速度,物體將保持這個(gè)速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。
而水平桌面上推物體物體動(dòng)起來(lái),不推物體就不動(dòng),正是由于摩擦力的作用使物體改變了運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
伽利略的研究方法:以可靠的事實(shí)為基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)抽象思維,抓住主要因素,忽略次要因素,從而更深刻地揭示了自然規(guī)律。
對(duì)伽利略進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
1.3笛卡兒(Descartes)
如果沒(méi)有其他原因,運(yùn)動(dòng)的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),既不會(huì)停下來(lái),也不會(huì)偏離原來(lái)的方向。講解:牛頓在伽利略等人研究的基礎(chǔ)上,并根據(jù)他自己的研究,系統(tǒng)地總結(jié)了力學(xué)的知識(shí),提出了三條運(yùn)動(dòng)定律。
牛頓第一定律教案10
第八章運(yùn)動(dòng)和力
第1節(jié)牛頓第一定律
設(shè)計(jì)說(shuō)明
在本節(jié)課的教學(xué)中,首先把物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和物體是否受力聯(lián)系起來(lái),從而使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,然后選取運(yùn)動(dòng)物體水平方向只受阻力的實(shí)例引入課題,最后展示兩種對(duì)立觀(guān)點(diǎn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)推理、建立規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)一切物體都有慣性及慣性是物體本身的屬性,并會(huì)利用慣性解釋有關(guān)現(xiàn)象。
在探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”這部分內(nèi)容時(shí),要注意教給學(xué)生科學(xué)的研究方法。實(shí)驗(yàn)前必須向?qū)W生交代清楚實(shí)驗(yàn)的條件和做法,使其明確每次實(shí)驗(yàn)用的是同一輛小車(chē),而且讓小車(chē)從同一斜面的同一高度由靜止下滑。不同的是,三次實(shí)驗(yàn)小車(chē)通過(guò)的平面的粗糙程度不同,使學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)中哪些條件不變,哪些條件變化了,從而滲透一種重要的研究方法——控制變量法。
該實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,要在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理地推理,讓學(xué)生結(jié)合自己對(duì)生活經(jīng)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)分析問(wèn)題,若能將阻力不斷減小下去,物體不就會(huì)越滑越遠(yuǎn)嗎?通過(guò)推理得出結(jié)論,從而引出牛頓第一定律。在本節(jié)課中,要強(qiáng)調(diào)牛頓第一定律并非是由實(shí)驗(yàn)直接得出,而是建立在一定實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的,通過(guò)分析事實(shí),進(jìn)一步概括、推理得出的,要向?qū)W生滲透“理想實(shí)驗(yàn)”和“實(shí)驗(yàn)、猜想和推理”等重要的物理思想和研究方法。
教學(xué)目標(biāo)
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。
2.經(jīng)歷建立牛頓第一定律的科學(xué)推理過(guò)程,認(rèn)識(shí)牛頓第一定律,從中感悟科學(xué)推理的方法,領(lǐng)會(huì)科學(xué)思維過(guò)程。
3.能通過(guò)生活經(jīng)驗(yàn)和大量事實(shí)認(rèn)識(shí)一切物體都具有慣性。能用慣性知識(shí)解釋生活和大自然中的有關(guān)現(xiàn)象。
4.培養(yǎng)學(xué)生不迷信權(quán)威、大膽質(zhì)疑和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自然科學(xué)的濃厚興趣。
教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
1.重點(diǎn):通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響、慣性。
2.難點(diǎn):建立牛頓第一定律的科學(xué)推理過(guò)程,用慣性解釋生活和自然中的有關(guān)現(xiàn)象。
教具
學(xué)生用:木板、斜面、小車(chē)、毛巾、棉布、刻度尺。
教師用:小木塊、木板、斜面、小車(chē)、毛巾、棉布、刻度尺,另有電化教學(xué)器材、教學(xué)光盤(pán)、粉筆盒。
教學(xué)過(guò)程
回顧思考
1.物體沿著________且________不變的運(yùn)動(dòng),叫做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
2.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變是指物體做________運(yùn)動(dòng)或保持________。
導(dǎo)入新課
1.小實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入
演示實(shí)驗(yàn)1:在水平桌面上推一木塊,木塊運(yùn)動(dòng),撤去推力,木塊停止運(yùn)動(dòng)。
生活情景回顧1:足球靜止在地面上,運(yùn)動(dòng)員不踢,球不動(dòng),運(yùn)動(dòng)員踢球,球運(yùn)動(dòng)。
學(xué)生討論后教師引導(dǎo):如果要使一個(gè)物體維持運(yùn)動(dòng),就要對(duì)它施加力的作用,如果撤去這個(gè)力,物體就停止運(yùn)動(dòng),也就是說(shuō),“運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持”。
演示實(shí)驗(yàn)2:在水平桌面上用尺子水平敲擊小木塊,尺子離開(kāi)木塊后,木塊滑動(dòng)了一段距離停下來(lái)。
生活情景回顧2:運(yùn)動(dòng)員將球踢出瞬間,運(yùn)動(dòng)員的腳離開(kāi)球后,球運(yùn)動(dòng)一段距離才停下來(lái)。
學(xué)生討論后教師引導(dǎo):從演示2和情景2結(jié)果看,“物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持”。
教師對(duì)比兩種認(rèn)識(shí)提出疑問(wèn):兩種認(rèn)識(shí),一種是運(yùn)動(dòng)要靠力來(lái)維持,另一種是運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,哪一種認(rèn)識(shí)是正確的呢?力和運(yùn)動(dòng)是一種什么樣的關(guān)系呢?
2.多媒體導(dǎo)入
視頻展示:玩滑板車(chē)、火車(chē)進(jìn)站。
問(wèn):這些運(yùn)動(dòng)的物體,停止施加動(dòng)力,還會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)嗎?為什么最終要停下來(lái)?
簡(jiǎn)介歷史上亞里士多德和伽利略的不同觀(guān)點(diǎn)。
問(wèn):你們同意誰(shuí)的觀(guān)點(diǎn)?究竟誰(shuí)的觀(guān)點(diǎn)正確?學(xué)完本節(jié)課就清楚了。
進(jìn)行新課
探究點(diǎn)一研究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響
1.提出兩種觀(guān)點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)演示:老師用手推講桌上的粉筆盒,用手推粉筆盒,盒子運(yùn)動(dòng),停止用力,粉筆盒也停下來(lái)?
教師:生活中還有哪些類(lèi)似的現(xiàn)象?(由學(xué)生思考后回答)
學(xué)生:騎自行車(chē)的時(shí)候,腳踩踏板,車(chē)運(yùn)動(dòng)起來(lái),不踩踏板,車(chē)最終停下來(lái)……
教師:正是由于生活中的這些現(xiàn)象,歷史上有一個(gè)偉大的哲學(xué)家亞里士多德提出了這樣的觀(guān)點(diǎn):力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。
你認(rèn)為這個(gè)觀(guān)點(diǎn)有沒(méi)有問(wèn)題?學(xué)生思考回答。學(xué)生持有不同觀(guān)點(diǎn),有的認(rèn)為正確,有的認(rèn)為錯(cuò)誤。
在學(xué)生提出觀(guān)點(diǎn)后指出:亞里士多德的這個(gè)觀(guān)點(diǎn)維持和統(tǒng)治人們的思想近兩千年,后來(lái)另一位科學(xué)家伽利略才提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,就像被踢出去的足球之所以會(huì)停下來(lái),是因?yàn)槭艿搅俗枇Α?/p>
提出問(wèn)題:我們?cè)撛鯓幼C明運(yùn)動(dòng)的物體停下來(lái)是因?yàn)樽枇Φ挠绊懀?/p>
學(xué)生思考、交流展示討論結(jié)果。
2.實(shí)驗(yàn)探究
教師:既然實(shí)驗(yàn)研究的是“阻力對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的影響”,那在開(kāi)始時(shí)小車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就要保持相同,然后改變阻力的大小,觀(guān)察小車(chē)運(yùn)動(dòng)的遠(yuǎn)近。我們采取的這種方法是哪一種物理研究方法?
教師:怎樣才能控制小車(chē)開(kāi)始時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同?然后又怎樣改變小車(chē)受到的阻力?
。ㄏ茸寣W(xué)生自由討論,再指導(dǎo)學(xué)生參考教材圖8.1-2)
共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃:如圖所示,讓一輛小車(chē)分別從同一斜面的同一高度由靜止滑下后,在粗糙程度不同的水平面上運(yùn)動(dòng),比較在幾種不同平面上的運(yùn)動(dòng)距離。
毛巾表面棉布表面木板表面
學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù):
實(shí)驗(yàn)序號(hào)接觸面阻力的大小小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離小車(chē)速度減小的快慢
1毛巾表面
2棉布表面
3木板表面
教師:觀(guān)察收集到的證據(jù),你能發(fā)現(xiàn)三次實(shí)驗(yàn)有何相同和不同之處?為什么要這樣做?
引導(dǎo)學(xué)生,觀(guān)察圖找出不同點(diǎn),并解釋。
教師:為什么小車(chē)最后都會(huì)停下來(lái)?
引導(dǎo)學(xué)生從小車(chē)受到阻力方面考慮。
教師:阻力的大小跟小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離有何關(guān)系?
引導(dǎo)學(xué)生回答后總結(jié):平面越光滑,小車(chē)受到的阻力就越小,小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離就越遠(yuǎn),速度減小得就越慢。
3.設(shè)想和推理
教師:若平面足夠光滑(完全沒(méi)有阻力),它又將怎樣運(yùn)動(dòng)?
這是本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生思考平面越光滑小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn),推理平面足夠光滑時(shí)小車(chē)將怎樣運(yùn)動(dòng)?
①三種表面誰(shuí)的阻力最。繌娜螌(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得到怎樣的描述?
、谌舯砻嬖俟饣恍瑒t小車(chē)所受的阻力將怎樣?小車(chē)前進(jìn)距離呢?速度減小的程度呢?
初步結(jié)論:小車(chē)受到的阻力越小,小車(chē)在水平面上前進(jìn)的距離越長(zhǎng)。若表面再光滑一些,小車(chē)所受阻力更小,前進(jìn)距離會(huì)更遠(yuǎn),速度減小得也更慢。
、垩刂@個(gè)推理,如果水平面絕對(duì)光滑,沒(méi)有任何阻力,小車(chē)將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)?
推理:如果小車(chē)不受外力,將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)?
將永遠(yuǎn)保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
提問(wèn):原來(lái)靜止的物體呢?
引導(dǎo)歸納:如果不受力的作用,原來(lái)靜止的物體將一直保持靜止?fàn)顟B(tài),原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體將保持其速度一直運(yùn)動(dòng)下去。
例題講解:(學(xué)生先練習(xí),若有問(wèn)題,教師補(bǔ)充講解)
例1(2021·四川宜賓中考)關(guān)于“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”問(wèn)題,某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下探究實(shí)驗(yàn):依次將毛巾、棉布分別鋪在水平木板上,讓小車(chē)分別從斜面頂端由靜止自由下滑,觀(guān)察小車(chē)在水平面上滑行的最大距離,三種情況下的運(yùn)動(dòng)如圖所示。
。1)實(shí)驗(yàn)中每次均讓小車(chē)從斜面頂端由靜止自由下滑,目的是使小車(chē)在水平面上開(kāi)始滑行時(shí)獲得的速度大小________(選填“相等”或“不相等”),本實(shí)驗(yàn)中的“阻力”是指小車(chē)受到的________;
。2)分析圖中小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況可知,在毛巾表面上滑行的距離最短,說(shuō)明小車(chē)受到的阻力越大,速度減小得越________(選填“快”或“慢”);
(3)牛頓在伽利略等人的研究基礎(chǔ)上,概括出牛頓第一定律:一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí),總保持______狀態(tài)或________狀態(tài);
(4)牛頓第一定律________(選填“是”或“不是”)直接由實(shí)驗(yàn)得出的,其符合邏輯的科學(xué)推理為科學(xué)研究提供了一個(gè)重要方法。
解析:(1)每次都讓小車(chē)從斜面上同一位置由靜止釋放,目的是使小車(chē)運(yùn)動(dòng)到斜面底端時(shí)的速度相等;本實(shí)驗(yàn)中的“阻力”是指小車(chē)受到的摩擦力。(2)根據(jù)圖中運(yùn)動(dòng)情況可知:小車(chē)在毛巾表面上滑行的距離最短,毛巾表面最粗糙,小車(chē)受到的阻力最大,這說(shuō)明小車(chē)受到的阻力越大,速度減小得越快。(3)牛頓第一定律的內(nèi)容:一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(4)牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)推理得出的,不是由實(shí)驗(yàn)直接得出的。
答案:(1)相等摩擦力(2)快(3)靜止勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(4)不是
探究點(diǎn)二牛頓第一定律
1.回顧猜想
教師:實(shí)驗(yàn)探究前面所提到的兩個(gè)科學(xué)家的觀(guān)點(diǎn),你現(xiàn)在認(rèn)為誰(shuí)的正確?
引導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)推理的結(jié)論“如果小車(chē)不受外力,將永遠(yuǎn)保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”判斷哪個(gè)科學(xué)家的觀(guān)點(diǎn)正確。
教師:300多年前,伽利略就是這樣通過(guò)實(shí)驗(yàn)推理得出他的觀(guān)點(diǎn)的。后來(lái),牛頓經(jīng)過(guò)研究和整理,總結(jié)出更加全面和完整的牛頓第一定律:
一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
說(shuō)明:牛頓第一定律不是從實(shí)驗(yàn)直接得出的,而是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)推理、歸納得出的。這恰是科學(xué)家豐富的想象力與科學(xué)分析相結(jié)合的偉大之處。(進(jìn)一步對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)的教育)
2.理解牛頓第一定律
教師:通過(guò)實(shí)驗(yàn)和推理,我們得出了牛頓第一定律,這條定律對(duì)于一切物體都適用,但定律成立要滿(mǎn)足一定的條件,是什么條件呢?在什么條件下,物體一定處于勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?在什么條件下,物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)?
教師結(jié)合定律詞語(yǔ)“一切”“沒(méi)有受到力的作用”“總”“或”四個(gè)方面分析,幫助學(xué)生理解牛頓第一定律的內(nèi)容。
強(qiáng)調(diào)說(shuō)明:①“一切”表明這條規(guī)律的普遍適用性,不符合這條規(guī)律的物體不存在。
、凇安皇芰Α笔嵌沙闪l件。這是一個(gè)理想情況,也包含物體在某一個(gè)方向上不受力。
、邸翱偙3帧敝肝矬w在沒(méi)有受到力的作用時(shí),只有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)兩種可能,要改變這種狀態(tài),物體必須受力的作用。
④力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
3.過(guò)程小結(jié)
教師:通過(guò)前面的實(shí)驗(yàn)和我們的共同討論,我想同學(xué)們一定有很多感想吧?下面就請(qǐng)大家互相交流一下,說(shuō)說(shuō)自己的收獲或者還有哪些疑問(wèn)吧!
引導(dǎo)學(xué)生小組討論合作完成。
例題講解:(學(xué)生先練習(xí),若有問(wèn)題,教師補(bǔ)充講解)
例2 如圖所示,若小球向右擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩子斷裂,假設(shè)所有力同時(shí)消失,此后,小球的運(yùn)動(dòng)情況是()
A.勻速直線(xiàn)下落
B.勻速直線(xiàn)上升
C.勻速直線(xiàn)斜向上運(yùn)動(dòng)
D.沿水平方向向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
解析:小球向右擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),其運(yùn)動(dòng)方向是水平向右的,當(dāng)繩子斷裂、所有力突然消失時(shí),小球仍然保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即小球沿水平方向向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故D選項(xiàng)正確。
答案:D
方法規(guī)律:物體不受外力作用時(shí),只以?xún)煞N狀態(tài)存在:靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即原來(lái)靜止的物體將保持靜止?fàn)顟B(tài),原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體將以原來(lái)的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
探究點(diǎn)三慣性
教師:同學(xué)們已經(jīng)理解了牛頓第一定律的內(nèi)容,現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們一起來(lái)完成下面的實(shí)驗(yàn)。
[想想做做]
猜想下面的問(wèn)題:
1.在勻速直線(xiàn)行駛的列車(chē)上的人向上拋出籃球,籃球落下時(shí)會(huì)落在________(選填“人的前方”“人的后方”或“人的手中”)。
2.仔細(xì)觀(guān)察“想想做做”實(shí)驗(yàn)1,如圖所示,撥動(dòng)簧片,把小球與支座之間的金屬片彈出時(shí),小球沒(méi)有隨金屬片飛出,而是落入支座上的凹槽中。
分析現(xiàn)象并填寫(xiě)下表
物體原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)受打擊時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)未受打擊時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
金屬片________,小球________金屬片受打擊,由______變?yōu)開(kāi)_____小球不受打擊,保持________,落入凹槽中
學(xué)生猜想后,教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究,對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題通過(guò)播放視頻,尋找答案,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行解釋。對(duì)于第二個(gè)問(wèn)題通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,要做好實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo),一只手按住底座,另一只手要用力撥動(dòng)簧片,簧片形變要大,松手速度要快,一定要注意安全,金屬片飛出的方向,要提前用課本擋著。實(shí)驗(yàn)完成后,再來(lái)分析上面的問(wèn)題,然后指出它們的不同方面(動(dòng)者恒動(dòng),靜者恒靜),引出慣性的定義。
教師:什么是慣性呢?
教師引導(dǎo)同學(xué)們分析:牛頓第一定律告訴我們,物體不受外力時(shí),原來(lái)靜止的物體將一直保持靜止?fàn)顟B(tài),原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體將保持其速度一直運(yùn)動(dòng)下去,這表明無(wú)論靜止的物體還是運(yùn)動(dòng)的物體,都有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),即慣性,所以牛頓第一定律也叫慣性定律。
教師從以下四點(diǎn)分析慣性,加深學(xué)生對(duì)慣性的認(rèn)識(shí):(1)慣性的普遍性;(2)慣性大小的決定因素;(3)慣性與力的區(qū)別;(4)慣性與慣性定律的區(qū)別。
[演示]
小車(chē)突然運(yùn)動(dòng)和突然停下來(lái)時(shí),木塊表現(xiàn)出的慣性現(xiàn)象,如圖所示。
教師:為什么突然拉動(dòng)小車(chē)時(shí),木塊向后倒;而小車(chē)突然停止時(shí),木塊向前倒?根據(jù)木塊的運(yùn)動(dòng)能不能解釋汽車(chē)在突然啟動(dòng)和急剎車(chē)時(shí)乘客表現(xiàn)出的狀態(tài)?
教師引導(dǎo)同學(xué)們分析:木塊向后倒或向前倒,是因?yàn)槟緣K上部和下部的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不一樣。當(dāng)小車(chē)突然啟動(dòng)時(shí),木塊的下部受小車(chē)的摩擦力隨小車(chē)一起運(yùn)動(dòng),而木塊的上部由于慣性還要保持靜止?fàn)顟B(tài),于是木塊向后倒。當(dāng)運(yùn)動(dòng)的小車(chē)突然停下時(shí),木塊的上部由于慣性還要保持向前運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),而木塊的下部由于和小車(chē)間的摩擦使木塊的下部隨小車(chē)靜止,于是木塊向前倒。
教師:了解了上面的內(nèi)容,請(qǐng)同學(xué)們?cè)賮?lái)看汽車(chē)安全帶的作用。
閱讀教材P19科學(xué)世界“汽車(chē)安全帶和安全氣囊”
教師分析:汽車(chē)安全帶主要是為了防止汽車(chē)突然剎車(chē)時(shí),由于慣性對(duì)人體造成的.傷害。
教師:請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)說(shuō)你還知道有哪些生產(chǎn)和生活中的慣性現(xiàn)象?
教師引導(dǎo)同學(xué)們分析:踢球、用鐵鍬鏟雪、潑水、滑冰、燒鍋爐時(shí)用鐵鍬往爐膛內(nèi)添煤、跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員起跳前的助跑、用手可以拍掉身上的灰塵、跑步的人當(dāng)腳碰到障礙物時(shí)總是會(huì)向前摔倒、撞擊錘柄可以使錘頭緊緊地套在錘柄上、騎自行車(chē)太快容易發(fā)生事故……
教師結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)的分析方法,讓學(xué)生學(xué)會(huì)解釋?xiě)T性現(xiàn)象時(shí)的一般步驟(以撞擊錘柄可使錘頭緊緊套在錘柄為例):(1)明確研究對(duì)象(錘頭);(2)物體原來(lái)處于什么狀態(tài)(錘頭隨錘柄一起向下運(yùn)動(dòng));(3)什么原因使與研究對(duì)象有關(guān)的物體或同一物體的某一部分運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變(錘柄因撞擊而停止運(yùn)動(dòng));(4)由于物體具體慣性,被研究物體(或物體的一部分)要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可出現(xiàn)什么現(xiàn)象(錘頭由于慣性而向下運(yùn)動(dòng),從而緊緊地套在錘柄上)。
教師:從同學(xué)們舉出的這些例子中,我們能夠看到人們可以利用慣性給我們的生活和生產(chǎn)帶來(lái)許多的方便,同時(shí)也有慣性給我們帶來(lái)的危害,因此,我們?cè)诶脩T性的同時(shí)還要注意防止慣性對(duì)我們?cè)斐傻膫Α?/p>
例題講解:(學(xué)生先練習(xí),若有問(wèn)題,教師補(bǔ)充講解)
例3(四川涼山中考)在涼山州舉行的中小學(xué)運(yùn)動(dòng)會(huì)中,來(lái)自各校的運(yùn)動(dòng)員們奮力拼搏,取得了優(yōu)異的成績(jī)。比賽中涉及到一些物理現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是()
A.乒乓球比賽時(shí),球在空中飛行,所有力全部消失,球一定落向地面
B.百米比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員沖線(xiàn)后不能立即停下,是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到慣性力的作用
C.跳遠(yuǎn)比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員需要助跑,是為了增大慣性,跳得更遠(yuǎn)
D.足球比賽時(shí),抱在守門(mén)員手中的足球也具有慣性
解析:乒乓球在空中飛行,處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),若所有力全部消失,球?qū)⒆鰟蛩僦本(xiàn)運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;百米比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員沖線(xiàn)后不能立即停下,是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員具有慣性,慣性不是力,不能說(shuō)受到慣性力的作用,故B錯(cuò)誤;慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員助跑是為了加快自己的速度,不能增加慣性,故C錯(cuò)誤;任何物體在任何時(shí)候都具有慣性,故守門(mén)員手中的足球也具有慣性,故D正確。
答案:D
點(diǎn)撥:①慣性是物體本身的屬性,不是力,不能將慣性錯(cuò)誤地表達(dá)為“慣性力”或“受慣性”;②衡量物體慣性大小的量度只有質(zhì)量,質(zhì)量越大,慣性越大。慣性大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度、所處的狀態(tài)和是否受力均無(wú)關(guān)。
課堂小結(jié)
本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響、牛頓第一定律和慣性三部分內(nèi)容,為了檢驗(yàn)一下學(xué)習(xí)效果,請(qǐng)完成“當(dāng)堂達(dá)標(biāo)”測(cè)試題。
當(dāng)堂達(dá)標(biāo)(見(jiàn)導(dǎo)學(xué)案“當(dāng)堂達(dá)標(biāo)”)
布置作業(yè)
教材第19頁(yè)“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第1至4題。
板書(shū)設(shè)計(jì)
一、阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響1.兩種觀(guān)點(diǎn)2.實(shí)驗(yàn)探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:運(yùn)動(dòng)時(shí)小車(chē)所受阻力越小,向前滑行距離越大,小車(chē)速度減小得越慢。(2)推理:如果小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力,它將以恒定速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。二、牛頓第一定律1.內(nèi)容:一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 2.理想實(shí)驗(yàn)法(科學(xué)推理法)三、慣性1.定義:一切物體都具有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),我們把這種性質(zhì)叫做慣性。 2.影響因素:慣性是由物體的質(zhì)量決定的,質(zhì)量越大,慣性越大,與物體的形狀、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、所處位置、受力情況等外界條件均無(wú)關(guān)。 3.生活應(yīng)用:(1)利用慣性:撞擊斧柄斧頭套緊、潑水、跳遠(yuǎn)。(2)防止慣性危害:安全帶或安全氣囊、保持車(chē)距、限速行駛。
參考答案(習(xí)題見(jiàn)導(dǎo)學(xué)案)
針對(duì)練習(xí)
1.(1)同一位置(或同一高度)控制變量(2)遠(yuǎn)慢(3)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)不需要(4)C
解析:(1)為了使小車(chē)滑到水平面時(shí)初速度相同,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)讓小車(chē)從同一斜面的同一位置滑下,這種研究方法是控制變量法;(2)比較甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)阻力越小,小車(chē)滑行的距離就越遠(yuǎn),此時(shí)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度改變的越慢;(3)如果水平面絕對(duì)光滑,小車(chē)在運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力,則小車(chē)將在水平面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持;(4)牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)進(jìn)一步合理地推理概括得出的。
2.B解析:慣性是一種屬性,不是一種作用力,故A錯(cuò)誤;拋出去的籃球不再受推力的作用,因?yàn)樗哂袘T性,所以能繼續(xù)運(yùn)動(dòng),故B正確;踢出去的足球在地面越滾越慢,是因?yàn)槭艿阶枇Φ淖饔茫绻皇芰,它將做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,故C錯(cuò)誤;跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員助跑是為了利用慣性,慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量不變,慣性不變,故D錯(cuò)誤。
當(dāng)堂達(dá)標(biāo)
1.C解析:實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)的速度相等,因此每次實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)使小車(chē)從同一高度由靜止開(kāi)始滑下,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;小車(chē)最終會(huì)停下來(lái)是受到了摩擦阻力的作用,這說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;如果小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)所受外力全部消失,根據(jù)牛頓第一定律可知,小車(chē)將做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故C選項(xiàng)正確;慣性是物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),一切物體都有慣性,小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)慣性不會(huì)消失,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.D解析:頭枕是當(dāng)頭突然后仰時(shí),對(duì)頭部起保護(hù)作用。緊急剎車(chē)和前方碰撞時(shí),由于慣性,人的身體會(huì)前傾,而不是后仰;左右轉(zhuǎn)彎時(shí),由于慣性,人的身體會(huì)左右傾斜,也不會(huì)后仰。只有當(dāng)后方追尾或突然加速時(shí),人的身體會(huì)后仰。故選D。
3.CD解析:木塊與小車(chē)一起運(yùn)動(dòng),有兩種情況,一是一起向左運(yùn)動(dòng),二是一起向右運(yùn)動(dòng),兩種情況下都有可能出現(xiàn)乙圖所示的現(xiàn)象。一是向右運(yùn)動(dòng),突然減速,木塊底部由于受摩擦隨小車(chē)一起減速,而其他部分由于慣性要保持原來(lái)的速度向右運(yùn)動(dòng),所以向右傾倒;二是向左運(yùn)動(dòng),突然加速,木塊底部隨小車(chē)一起加速,而其他部分由于慣性要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以向右傾倒。
4.慣性勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)解析:雞蛋沒(méi)有受水平方向的力,故因?yàn)閼T性保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài);紙片不受任何力之前是運(yùn)動(dòng)的,故紙片會(huì)保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
5.人具有慣性地球上的汽車(chē)等物品也會(huì)被甩向天空解析:若地球驟然停止自轉(zhuǎn),小伙伴由于慣性,會(huì)繼續(xù)維持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故會(huì)被甩向天空;當(dāng)?shù)厍蝮E停時(shí),地球上的汽車(chē)等物品也會(huì)由于慣性,維持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),甩向天空。
牛頓第一定律教案11
★教材分析
牛頓運(yùn)動(dòng)定律是動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ),正確認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,是學(xué)好物理的關(guān)鍵,教學(xué)中應(yīng)聯(lián)系生活、貼近實(shí)際,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
l、理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是本節(jié)課的重點(diǎn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)和生活的例子進(jìn)一步體會(huì),力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。這對(duì)以后研究問(wèn)題,受力分析都是非常重要的。
2、慣性與質(zhì)量的關(guān)系是這節(jié)課的難點(diǎn),通過(guò)舉例反復(fù)體會(huì)。
★學(xué)生分析
1、力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因還是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,人們正確認(rèn)識(shí)這個(gè)問(wèn)題,經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歷史過(guò)程,同樣學(xué)生要正確認(rèn)識(shí)它,也要克服日常經(jīng)驗(yàn)帶來(lái)的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),所以一開(kāi)始就用了兩個(gè)實(shí)驗(yàn),讓他們通過(guò)觀(guān)察、思考,來(lái)澄清錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。
2、慣性是一個(gè)重要的概念。雖然學(xué)生在初中接觸過(guò),但仍有一些學(xué)生誤認(rèn)為“物體在保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)才有慣性”。不理解一切物體都有慣性,而且慣性大小與質(zhì)量有關(guān)。要解決這問(wèn)題也不是一蹴而就的,需要通過(guò)實(shí)例分析慢慢接受。
★新課標(biāo)要求
。ㄒ唬┲R(shí)與技能
1、理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,知道物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。
2、理解牛頓第一定律,知道它是邏輯推理的結(jié)果,不受力的物體是不存在的。
3、理解慣性的概念,知道質(zhì)量是慣性大小的量度.
(二)過(guò)程與方法
1、培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力,要能透過(guò)現(xiàn)象了解事物的本質(zhì),不能不加研究、分析而只憑經(jīng)驗(yàn),對(duì)物理問(wèn)題決不能主觀(guān)臆斷.正確的認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.
2、幫助學(xué)生養(yǎng)成研究問(wèn)題要從不同的角度對(duì)比研究的習(xí)慣.
3、培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理的能力,知道物體的運(yùn)動(dòng)是不需要力來(lái)維持的。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
1、利用一些簡(jiǎn)單的器材,比如:小球、木塊、毛巾、玻璃板等,來(lái)對(duì)比研究力與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,現(xiàn)象明顯,而且更容易推理。
2、培養(yǎng)科學(xué)研究問(wèn)題的態(tài)度。
3、利用動(dòng)畫(huà)演示伽利略的理想實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生理解問(wèn)題。
4、利用生活中的`例子來(lái)認(rèn)識(shí)慣性與質(zhì)量的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生大膽發(fā)言,并學(xué)以致用。
★教學(xué)重點(diǎn)
1、理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。
2、理解牛頓第一定律,知道慣性與質(zhì)量的關(guān)系。
★教學(xué)難點(diǎn)
慣性與質(zhì)量的關(guān)系。
★教學(xué)方法
1、對(duì)比實(shí)驗(yàn)、自主探索、合理推理。
2、利用生活中的實(shí)例,理解慣性與質(zhì)量的關(guān)系,貼近生活更易理解。
★教學(xué)用具:
多媒體、小車(chē)、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木塊、氣墊導(dǎo)軌、滑塊等。
★教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
開(kāi)門(mén)見(jiàn)山,闡述課題:前面幾章學(xué)習(xí)了運(yùn)動(dòng)和力基礎(chǔ)知識(shí),這一章開(kāi)始我們研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。第一節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)牛頓第一定律。
。ǘ┻M(jìn)行新課
〖教師活動(dòng)〗:在講臺(tái)上放一小車(chē),使它處于靜止?fàn)顟B(tài)。 人推車(chē)走,不推車(chē)停,由此看來(lái)必須有力作用在物體上,物體才運(yùn)動(dòng),
沒(méi)有力作用在物體上,物體就不運(yùn)動(dòng)——這是兩千多年前亞里士多德說(shuō)的,
不是我說(shuō)的。是這樣的嗎?
〖學(xué)生活動(dòng)〗:思考:物體的運(yùn)動(dòng)是不是一定需要力?
〖教師活動(dòng)〗:下面你就利用桌子上的器材來(lái)研究一下這個(gè)問(wèn)題。(投影)
讓學(xué)生利用桌子上的器材,自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),分別研究:
⑴、力推物動(dòng),力撤物停。
⑵、力撤物不停。
牛頓第一定律教案12
教學(xué)目標(biāo)
1、通過(guò)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行合理的推理,對(duì)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(guò)程
通過(guò)上一章的學(xué)習(xí),我們認(rèn)識(shí)了力,同學(xué)們能不能舉這樣幾個(gè)例子:
、傥矬w由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)的例子。
②物體運(yùn)動(dòng)速度由快變慢的例子。
③物體運(yùn)動(dòng)方向改變的例子。
由上面的例子可見(jiàn):物體受力后,改變了物體的什么?(運(yùn)動(dòng)狀態(tài))
那物體不受外力呢?同學(xué)們猜一猜,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)怎樣呢?
靜止的物體不受外力時(shí),會(huì)不會(huì)自己運(yùn)動(dòng)起來(lái)?
運(yùn)動(dòng)的物體不受外力時(shí),會(huì)不會(huì)自己停下來(lái)?
(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(lái)研究探索這個(gè)問(wèn)題:
Ⅰ、演示實(shí)驗(yàn):
1、介紹實(shí)驗(yàn)裝置:帶斜面的長(zhǎng)木板、小車(chē)、毛巾、棉布。
2、實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
、旁谀景迳箱佉粔K毛巾,讓小車(chē)從斜面上最高的一點(diǎn),從靜止開(kāi)始滑下,請(qǐng)同學(xué)們注意觀(guān)察小車(chē)在毛巾面上的運(yùn)動(dòng)情況。
(請(qǐng)學(xué)生描述小車(chē)在毛巾面上的運(yùn)動(dòng)情況)
問(wèn):小車(chē)為什么運(yùn)動(dòng)地越來(lái)越慢,最后停下來(lái)?
講述:由于阻力,小車(chē)由運(yùn)動(dòng)變?yōu)榱遂o止。
(小車(chē)停住后,在其尾部位置插一小旗。)
問(wèn):能讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)得遠(yuǎn)一些嗎?
(減小阻力,用棉布)
、茖⒛景迳系拿?yè)Q為棉布,仍讓同一小車(chē)在同一斜面的同一高度由靜止開(kāi)始滑下,這樣就可以保證小車(chē)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(guān)察小車(chē)在棉布表面的運(yùn)動(dòng)情況。
現(xiàn)象:小車(chē)速度越來(lái)越慢最終停下,但運(yùn)動(dòng)距離比上次遠(yuǎn)。
(小車(chē)停住后,在其尾部位置插一小旗)
問(wèn):小車(chē)運(yùn)動(dòng)距離為什么比上次遠(yuǎn)?
(受到的阻力比上次小)
問(wèn):能讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)的更遠(yuǎn)些嗎?
(把阻力減小,用木板)
、浅啡ッ薏,使用木板面。重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。
3、(課件模擬以上三個(gè)實(shí)驗(yàn),同時(shí)由同一高度由靜止開(kāi)始滑下)和學(xué)生一起分析:
條件:同一小車(chē),從同一高度,有靜止開(kāi)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(shí)物體的運(yùn)動(dòng)情況)
、、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:如果物體不受外力,運(yùn)動(dòng)物體將速度不變的運(yùn)動(dòng)下去,即勻速運(yùn)動(dòng)。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(gè)結(jié)論。
(板書(shū)):物體不受外力時(shí),運(yùn)動(dòng)物體—?jiǎng)蛩?/p>
法國(guó)物理學(xué)家笛卡爾進(jìn)一步補(bǔ)充了伽利略的結(jié)論,時(shí)人們的認(rèn)識(shí)又深化了一步,笛卡爾認(rèn)為運(yùn)動(dòng)的物體在不受外力時(shí),除速度大小不會(huì)改變,永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去,也不會(huì)改變運(yùn)動(dòng)方向,即勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
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(dòng)起來(lái)呢?(不能)
研究發(fā)現(xiàn),靜止的物體在不受外力時(shí),仍會(huì)靜止。
(板書(shū)):
物體不受外力時(shí),運(yùn)動(dòng)物體——?jiǎng)蛩、直線(xiàn)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
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(shí),會(huì)是什么情況?
(學(xué)生總結(jié))
一切物體在沒(méi)有受到外力作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
這個(gè)結(jié)論最早是由英國(guó)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(lái)的,這就是我們今天要來(lái)學(xué)習(xí)的“牛頓第一定律”。
(板書(shū)課題):牛頓第一定律
(板書(shū)牛頓第一定律內(nèi)容)
對(duì)學(xué)生進(jìn)行表?yè)P(yáng):總結(jié)的非常好,如果我們能早出生300年,那也許就會(huì)是以在座的某位同學(xué)的名字來(lái)命名的定律了。只要同學(xué)們認(rèn)真學(xué)習(xí),就會(huì)有更多的機(jī)會(huì)去發(fā)明、創(chuàng)造,為祖國(guó)、為整個(gè)人類(lèi)做出貢獻(xiàn)。
解釋牛頓第一定律:
條件:一切物體在沒(méi)有受到外力作用時(shí)。
結(jié)論:靜止的物體保持靜止?fàn)顟B(tài)
運(yùn)動(dòng)的物體保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
即:動(dòng)者恒動(dòng),靜者恒靜。
牛頓第一定律告訴我們:物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,力的作用是改變物體的運(yùn)動(dòng)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(guò)進(jìn)一步的.科學(xué)推理而概括出來(lái)的,這個(gè)結(jié)論雖無(wú)法直接用實(shí)驗(yàn)來(lái)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。
、、同學(xué)們都知道兩個(gè)月前,在澳大利亞的悉尼舉行了第二十七屆奧運(yùn)會(huì),我國(guó)獲得了28枚金牌,居金牌榜第三位。運(yùn)動(dòng)員們?yōu)樽鎳?guó)爭(zhēng)了光,假若在運(yùn)動(dòng)會(huì)進(jìn)行的過(guò)程中某一時(shí)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(huì)發(fā)生什么情況呢?
、偬哌\(yùn)動(dòng)員剛跳離地面時(shí),一切外力都消失了,那會(huì)怎樣呢?
(保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),飛出體育場(chǎng),沖出地球)
、诩磳⑵鹋艿倪\(yùn)動(dòng)員,一切外力消失,還能否運(yùn)動(dòng)起來(lái)?
③在環(huán)形跑道上進(jìn)行800米比賽的運(yùn)動(dòng)員,剛開(kāi)始時(shí)最前面的運(yùn)動(dòng)員速度最大,這時(shí)一切外力都消失,那后面的運(yùn)動(dòng)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13
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(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因;
3、理解慣性,認(rèn)識(shí)一切物體都有慣性;
4、通過(guò)學(xué)習(xí),提高學(xué)生的邏輯推理能力和科學(xué)想象能力
教學(xué)重點(diǎn):
實(shí)驗(yàn)探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響
教學(xué)難點(diǎn):
對(duì)慣性現(xiàn)象的理解
教學(xué)準(zhǔn)備:
斜面、小車(chē)、毛巾、棉布、木板、象棋子、硬尺片、杯、水、雞蛋、硬紙片、鐵架臺(tái)、細(xì)線(xiàn)、紙箱、木塊等
教學(xué)過(guò)程
二次備課
新課引入:我們學(xué)過(guò)了力,一切物體都受到力的作用。我們也學(xué)過(guò)了運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,一切物體都在運(yùn)動(dòng),靜止只是相對(duì)的。物體都受力,同時(shí)又都在運(yùn)動(dòng),力的效果之一就是力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。可見(jiàn),力和物體的運(yùn)動(dòng)有密切的聯(lián)系。我們?cè)谶@一章中要學(xué)習(xí)力和運(yùn)動(dòng)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(dòng)的原因”。他的根據(jù)是一個(gè)物體(例如一輛車(chē))運(yùn)動(dòng)起來(lái)后必須用力才能使它不停地運(yùn)動(dòng)下去,失去力的作用,運(yùn)動(dòng)會(huì)停下來(lái)。物體的運(yùn)功需要力來(lái)維持嗎?
新課:
一、探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響
教師強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng):同一小車(chē)、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(chē)從斜面滑下,在毛巾上滑行后停下
1)教師提問(wèn):小車(chē)為什么停下來(lái)?
(學(xué)生回答)小車(chē)在水平的毛巾面上受到了阻力。小車(chē)從斜面滑下,在木板上滑行后停下
2)教師提問(wèn):小車(chē)滑行的距離怎么長(zhǎng)了?
。▽W(xué)生回答)小車(chē)受到的摩擦力變小了
3)教師提問(wèn):能讓小車(chē)在水平面上運(yùn)動(dòng)的再遠(yuǎn)些嗎?
。▽W(xué)生回答)減小水平面對(duì)小車(chē)的阻力。
結(jié)論:表面越光滑,小車(chē)受阻力越小,小車(chē)速度變化越慢,小車(chē)前進(jìn)越遠(yuǎn)。
設(shè)想:如果小車(chē)從斜面上滑下來(lái),滑到一個(gè)非常光滑、阻力無(wú)限小的光滑平面上,小車(chē)的運(yùn)動(dòng)將如何?
小車(chē)應(yīng)該永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。最后,英國(guó)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(dòng)的關(guān)系的第一條規(guī)律——牛頓第一定律。一切物體在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候,總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)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(dòng),所以物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)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(wèn)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)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(gè)象棋子疊放講臺(tái)上,用尺迅速地打出第四個(gè)棋子,上面的棋子由于慣性要保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài),失去了第四個(gè)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(huì)隨紙片飛出去,而是掉進(jìn)水杯里。
鼓勵(lì)學(xué)生舉例說(shuō)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(duì)汽車(chē)之間的車(chē)距有限制,在一些拐彎較多的地方限制車(chē)速等)
教師強(qiáng)調(diào):慣性是萬(wàn)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(wú)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(shū)設(shè)計(jì):
牛頓第一定律
一、牛頓第一定律
1、概念:一切物體在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候,總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
2、運(yùn)動(dòng)的物體不需要力來(lái)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(wú)關(guān)
牛頓第一定律教案14
教學(xué)目標(biāo)
1.知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其推理過(guò)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(huì)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(guò)程
[知識(shí)探究]
一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力
[問(wèn)題設(shè)計(jì)]
1.日常生活中,我們有這樣的經(jīng)驗(yàn):馬拉車(chē),車(chē)就前進(jìn),停止用力,車(chē)就停下來(lái).是否有力作用在物體上物體才能運(yùn)動(dòng)呢?馬不拉車(chē)時(shí),車(chē)為什么會(huì)停下來(lái)呢?
答案不是.車(chē)之所以會(huì)停下來(lái)是因?yàn)槭艿阶枇Φ淖饔?
2.如果沒(méi)有摩擦阻力,也不受其他任何力的作用,水平面上運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)怎樣?請(qǐng)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(méi)有摩擦阻力,水平面上運(yùn)動(dòng)的物體將保持這個(gè)速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.
理想實(shí)驗(yàn)再現(xiàn):如圖甲所示,讓小球沿一個(gè)斜面由靜止?jié)L下,小球?qū)L上另一個(gè)斜面.如果沒(méi)有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)的高度.
如果減小第二個(gè)斜面的傾斜角度,如圖乙所示,小球在這個(gè)斜面上達(dá)到原來(lái)的高度就要通過(guò)更長(zhǎng)的路程.繼續(xù)減小第二個(gè)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(lái)的高度,而將沿水平面以恒定的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.
[要點(diǎn)提煉]
1.關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的兩種對(duì)立的觀(guān)點(diǎn)
(1)亞里士多德的觀(guān)點(diǎn):必須有力作用在物體上,物體才能運(yùn)動(dòng);沒(méi)有力的作用,物體就要靜止在一個(gè)地方.力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因.
這種錯(cuò)誤的'觀(guān)點(diǎn)統(tǒng)治了人們的思維近兩千年.
(2)伽利略的觀(guān)點(diǎn)(伽利略第一次提出):物體的運(yùn)動(dòng)不需要(填“需要”或“不需要”)力來(lái)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(lái),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(guān)點(diǎn),初步揭示了運(yùn)動(dòng)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)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(duì)牛頓第一定律的理解
(1)定性說(shuō)明了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.
、僬f(shuō)明了物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài):勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài).
②說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)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(dòng)狀態(tài)的變化即物體運(yùn)動(dòng)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(xiàn)運(yùn)動(dòng))
(2)速度的大小不變,只有方向改變.(物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng))
(3)速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變.(物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng))
三、慣性與質(zhì)量
[問(wèn)題設(shè)計(jì)]
坐在公共汽車(chē)?yán)锏娜,?dāng)汽車(chē)突然啟動(dòng)時(shí),有什么感覺(jué)?當(dāng)運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)突然停止時(shí),又有什么感覺(jué)?解釋上述現(xiàn)象.
答案當(dāng)汽車(chē)突然啟動(dòng)時(shí),人身體后傾.當(dāng)汽車(chē)突然停止時(shí),人身體前傾.這是因?yàn)槿司哂袘T性,原來(lái)人和車(chē)一起保持靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)車(chē)突然啟動(dòng)時(shí),人的身體下部隨車(chē)運(yùn)動(dòng)了,但上部由于慣性保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài),所以會(huì)向后傾;原來(lái)人和車(chē)一起運(yùn)動(dòng),當(dāng)車(chē)突然停止時(shí),人的身體下部隨車(chē)停止了,但上部由于慣性保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故向前傾.
[要點(diǎn)提煉]
1.慣性:物體具有保持原來(lái)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),我們把這個(gè)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(wú)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(shuō)法都是錯(cuò)誤的.
(2)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.慣性是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.
4.慣性的表現(xiàn)
(1)不受力時(shí),慣性表現(xiàn)為保持原來(lái)的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),有“惰性”的意思.
(2)受力時(shí),慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度.質(zhì)量越大,慣性越大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變.
[延伸思考]
人能推動(dòng)冰面上的重箱子,用同樣的力卻推不動(dòng)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(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更容易改變.
牛頓第一定律教案15
新課標(biāo)明確提出“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”,“在教學(xué)中,教師應(yīng)該讓學(xué)生親歷思考和探究的過(guò)程,領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法!弊灾魈骄拷虒W(xué)是一種課堂教學(xué)模式,在課堂上要求教師充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,形成師生之間、學(xué)生之間的多向反饋結(jié)構(gòu),在教師的啟發(fā)下,學(xué)生積極主動(dòng)地解決問(wèn)題。自主探究教學(xué)通過(guò)激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,把學(xué)習(xí)變成學(xué)生內(nèi)在的需求,從根本上促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知、能力、個(gè)性的發(fā)展,乃至完美人格的形成。
但在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中,如何讓學(xué)生的主體性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性得到充分發(fā)揮,如何讓自主教學(xué)探究模式很好的得到實(shí)施,是教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。
在教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)時(shí)筆者認(rèn)為應(yīng)把握以下三個(gè)原則:
1.學(xué)生已知的內(nèi)容可以通過(guò)自主探究方式讓學(xué)生獨(dú)自完成教學(xué)要求;
2.學(xué)生未知的但經(jīng)老師啟發(fā)引導(dǎo)后能理解的也可通過(guò)自主探究讓學(xué)生獨(dú)自完成教學(xué)要求;
3.學(xué)生未知的經(jīng)老師提示后理解也困難的才是需要通過(guò)老師主導(dǎo)來(lái)完成的。自主探究性教學(xué)模式,就是要讓學(xué)生成為教學(xué)活動(dòng)的主人,成為學(xué)習(xí)和發(fā)展的主人。
自主探究教學(xué)模式的實(shí)施關(guān)鍵在于教師設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程時(shí)要充分了解哪些是學(xué)生已知的知識(shí)點(diǎn),哪些是未知的知識(shí)點(diǎn),哪些是能啟發(fā)后掌握的,哪些是學(xué)生自己無(wú)法理解的,然后尋找探究點(diǎn)→再針對(duì)性地設(shè)計(jì)問(wèn)題→設(shè)計(jì)具體探究過(guò)程。下面以《牛頓第一定律》的教學(xué)為例來(lái)看自主探究教學(xué)模式的具體應(yīng)用。
一、教材分析
這節(jié)教材首先對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)“運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(shí)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(jì)上應(yīng)以教材中有關(guān)“力是運(yùn)動(dòng)的原因還是改變運(yùn)動(dòng)的原因”這一問(wèn)題認(rèn)識(shí)的發(fā)展歷史為線(xiàn)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(lèi)認(rèn)識(shí)“運(yùn)動(dòng)和力”的關(guān)系研究、思考、推理過(guò)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(shí)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(guò)程設(shè)計(jì)
引入新課:運(yùn)動(dòng)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(dòng)的觀(guān)點(diǎn)
這塊內(nèi)容中有些知識(shí)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(lái)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(dòng)的原因。
現(xiàn)象:在平路上人推車(chē),車(chē)才能運(yùn)動(dòng),人停止用力,車(chē)子就要停下來(lái)。
2.伽利略:水平面上物體所以會(huì)停下來(lái),是因?yàn)槟Σ恋淖饔,如果沒(méi)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(dòng)下去。
笛卡兒:如果沒(méi)有其它原因,運(yùn)動(dòng)物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),即不會(huì)停下來(lái),也不會(huì)偏離原來(lái)的方向。
牛頓:一切物體總保持原來(lái)的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)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。
。ǘ﹩(wèn):以上四位科學(xué)家每一位都把人類(lèi)的認(rèn)識(shí)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(shuí)的貢獻(xiàn)最大?
教師通過(guò)設(shè)計(jì)這樣一個(gè)問(wèn)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(guò)直覺(jué)的觀(guān)察提出問(wèn)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(jué)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(jué)結(jié)論提出運(yùn)動(dòng)不需力維持;
。2)思維代替直覺(jué)認(rèn)識(shí)宇宙。
c)笛卡兒的貢獻(xiàn):
。1)明確勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);
。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(shuí)的貢獻(xiàn)大,學(xué)生眾說(shuō)紛紜,沒(méi)有一個(gè)確切的定論,教師也無(wú)需給出一個(gè)正確的結(jié)論。但是通過(guò)對(duì)物理學(xué)歷史發(fā)展過(guò)程的'考察,對(duì)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(shí)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(shí)世界本來(lái)面目的方式去認(rèn)識(shí)世界。在一定意義上,通過(guò)對(duì)規(guī)律認(rèn)識(shí)的歷史的還原,對(duì)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(jì)此問(wèn)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(jì)一系列問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)自己分析問(wèn)題自己解決問(wèn)題,具體可如下操作。
提問(wèn):伽利略用什么方法證明物體運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持呢?
演示說(shuō)明:設(shè)置一個(gè)向下的斜面,再圓滑地連一個(gè)向上的斜面。然后拿一個(gè)小球放在斜面某點(diǎn)上,由靜止運(yùn)動(dòng)下來(lái),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(lái)高度嗎?如果光滑,結(jié)果怎樣?
教師通過(guò)一系列問(wèn)題引發(fā)學(xué)生的思考。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),它升不到原來(lái)的那個(gè)水平高度,這是因?yàn)槟Σ凛^大。若換一個(gè)摩擦較小的斜面,可以看出,它就較接近那個(gè)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(lái)越小的發(fā)展趨勢(shì),去科學(xué)推理──假如摩擦非常非常的小、以至于沒(méi)有摩擦,那小球?qū)⒎浅7浅=咏ぉひ灾劣谶_(dá)到原來(lái)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(lái)的高度。教師指出“假設(shè)”兩個(gè)字用得很好,它對(duì)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(gè)斜面的傾角,傾角越小,小球?yàn)檫_(dá)到原來(lái)的高度所通過(guò)的路程就越長(zhǎng);傾角越小,通過(guò)的路程就越長(zhǎng)。然后,我們?cè)偃タ茖W(xué)推理,假如它最終成為水平面,那小球所通過(guò)的路程也就無(wú)限長(zhǎng),只能沿著水平面繼續(xù)運(yùn)動(dòng)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(dòng),而“理想實(shí)驗(yàn)”則是一種思維活動(dòng),是由人們?cè)诔橄笏季S中設(shè)想出來(lái)而實(shí)際上無(wú)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(duì)實(shí)際過(guò)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(lái)推動(dòng)氣墊導(dǎo)軌上的物體,觀(guān)察它的運(yùn)動(dòng),進(jìn)一步地幫助學(xué)生加深理解物體不受外力作用時(shí)將做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
(四)讓學(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(shí),不能只滿(mǎn)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(guò)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(shí)的運(yùn)動(dòng)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(shí),物體將保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)──勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)的原因。
3.一切物體都有保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)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】相關(guān)文章:
牛頓第一定律教案03-09
《牛頓第一定律》說(shuō)課稿12-24
牛頓第一定律說(shuō)課稿01-16
《牛頓第一定律》教學(xué)反思04-07
牛頓第一定律教學(xué)反思07-02
人教版《牛頓第一定律》說(shuō)課稿01-06
牛頓第一定律說(shuō)課稿集錦7篇01-22
八年級(jí)下冊(cè)物理牛頓第一定律教學(xué)反思05-27
教案中班教案02-23