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物理《牛頓第一定律》教案
作為一位杰出的老師,有必要進(jìn)行細(xì)致的教案準(zhǔn)備工作,編寫(xiě)教案有利于我們科學(xué)、合理地支配課堂時(shí)間。那要怎么寫(xiě)好教案呢?以下是小編整理的物理《牛頓第一定律》教案,歡迎大家分享。
物理《牛頓第一定律》教案1
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)斜面小車實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。
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)小車在不同表面運(yùn)動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生直觀的看到物體運(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。最后指出牛頓第一定律不是實(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。從亞里士多德的觀點(diǎn)——伽利略的研究——笛卡爾的補(bǔ)充——牛頓的總結(jié)。
教學(xué)反思:
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,只有懂得了動(dòng)力學(xué)的知識(shí)才能根據(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)。
鑒于學(xué)生在初中對(duì)伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)、牛頓第一定律的內(nèi)容及慣性的概念有所了解,所以這節(jié)課將重點(diǎn)放在伽利略如何想到理想斜面實(shí)驗(yàn)的,給學(xué)生展現(xiàn)了伽利略理想實(shí)驗(yàn)法的全過(guò)程,對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維方法教育。而對(duì)慣性更多的關(guān)注放在對(duì)決定慣性大小的因素——質(zhì)量的探究上,與學(xué)生共同經(jīng)歷了由現(xiàn)象探本質(zhì)的過(guò)程,克服學(xué)生的一些錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),如速度大小不同慣性不同的認(rèn)識(shí)。
1、 本節(jié)課的成功之處
一是不斷對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)家科學(xué)探究精神及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S品質(zhì)的教育。在講伽利略推翻亞里士多德的觀點(diǎn)時(shí)指出亞里士多德被稱為大百科全書(shū)式的人物,恩格斯稱他是“最博學(xué)的人”,而伽利略不迷信權(quán)威,敢于向權(quán)威挑戰(zhàn),堅(jiān)持真理,教育學(xué)生要學(xué)習(xí)這種敢于實(shí)事求是,堅(jiān)持真理的精神。在講到牛頓總結(jié)了前人的理論得出牛頓第一定律時(shí),介紹牛頓謙遜和勤奮的優(yōu)良品質(zhì),牛頓認(rèn)為“真理的大海在我面前,一點(diǎn)也沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)。”、“不花在研究上的時(shí)間都是損失”,正是這種謙遜和勤奮是牛頓取得了杰出的成就,也是學(xué)生除了學(xué)習(xí)知識(shí)外最應(yīng)該學(xué)習(xí)的精神品質(zhì)。
二是滲透物理學(xué)研究方法的教育。學(xué)生在初中已經(jīng)知道伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn),但對(duì)整個(gè)研究過(guò)程并不了解,在本節(jié)課這一過(guò)程再現(xiàn)在學(xué)生面前:先對(duì)生活實(shí)際進(jìn)行仔細(xì)觀察,精心研究,得出自己的猜想,在進(jìn)行真實(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)——伽利略針和單擺實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究,抓住主要矛盾,忽略次要因素結(jié)合抽象思維得到理想斜面實(shí)驗(yàn),再經(jīng)合理外推得到最終結(jié)論。這是一種重要的物理方法——理想實(shí)驗(yàn)法,它標(biāo)志著真正物理的開(kāi)端。將這一研究過(guò)程在課堂上再現(xiàn),使學(xué)生既對(duì)研究方法有全面的認(rèn)識(shí),又學(xué)到了一種新的思維方法——理想實(shí)驗(yàn)法,對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)有很大的啟示。
三是整個(gè)課堂的問(wèn)題設(shè)計(jì)層層深入,環(huán)環(huán)相扣,及時(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生思維,課堂探究意識(shí)濃。從伽利略如何推翻亞里士多德的觀點(diǎn),到牛頓總結(jié)出的牛頓第一定律的高明之處在于將兩個(gè)對(duì)立的概念——“慣性和力”統(tǒng)一在一句話中,從慣性是物體的固有屬性,到通過(guò)一張張圖片探究出慣性與質(zhì)量的關(guān)系,無(wú)不是通過(guò)一個(gè)個(gè)的問(wèn)題串鏈接,步步深入,培養(yǎng)學(xué)生勤于思考,善于思維的優(yōu)良品質(zhì)。
四是利用更多的實(shí)例來(lái)說(shuō)明理論,有充分的說(shuō)明例證。這節(jié)課是一節(jié)理論課,為了便于學(xué)生更好的理解理論,課前查閱了大量資料,課堂用了較多的例證來(lái)說(shuō)明。如用Flash課件模擬伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn),加深理解;播放伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)的錄像得出理想實(shí)驗(yàn)與真實(shí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的區(qū)別;課堂演示伽利略針和單擺實(shí)驗(yàn)使學(xué)生明確理想實(shí)驗(yàn)不是憑空猜想,而是建立在事實(shí)基礎(chǔ)之上的合理想象;利用大量的圖片探究慣性與質(zhì)量的關(guān)系;用兩輛車的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證探究結(jié)論的正確;用冰壺球運(yùn)動(dòng)及氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證牛頓第一定律的科學(xué)性;用扎氣球的錄像說(shuō)明慣性是任何物體都具有的,錄像形象生動(dòng),給學(xué)生留下很深的印象。
五是體現(xiàn)了物理來(lái)源于生活,最后又要回歸生活的思想。課堂中用了大量來(lái)源于生活的圖片探究慣性與質(zhì)量的關(guān)系,特別是相撲運(yùn)動(dòng)員的圖片引起了學(xué)生極大的興趣,最后又請(qǐng)學(xué)生舉例說(shuō)明生活中的慣性現(xiàn)象,理解慣性不能克服,只能將慣性的危害減小到最小。
2、本節(jié)課存在的不足
一是由于上公開(kāi)課學(xué)生較緊張,課堂開(kāi)始有些前欠活躍。
二是由于給學(xué)生較多的生活例證和實(shí)驗(yàn),學(xué)生的課堂活動(dòng)稍有欠缺。
3、對(duì)再教的補(bǔ)充設(shè)計(jì)
再教時(shí),要進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使每一個(gè)學(xué)生都有成就感,都有所得,教學(xué)效果一定會(huì)更好。
在平常教育教學(xué)中,必須具備全新的教育理念,認(rèn)真學(xué)習(xí)新課改精神,使自己具有先進(jìn)、科學(xué)的教育思想,將每節(jié)課按高標(biāo)準(zhǔn)要求,不斷創(chuàng)新,提高課堂教學(xué)效益。對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)表現(xiàn)為:不思則無(wú),深思則遠(yuǎn),遠(yuǎn)思則寬。
物理《牛頓第一定律》教案2
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,而且讓小車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、毛巾、棉布、刻度尺。
教師用:小木塊、木板、斜面、小車、毛巾、棉布、刻度尺,另有電化教學(xué)器材、教學(xué)光盤、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、火車進(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點(diǎn)。
問(wèn):你們同意誰(shuí)的觀點(diǎn)?究竟誰(shuí)的觀點(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:生活中還有哪些類似的現(xiàn)象?(由學(xué)生思考后回答)
學(xué)生:騎自行車的時(shí)候,腳踩踏板,車運(yùn)動(dòng)起來(lái),不踩踏板,車最終停下來(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點(diǎn):力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。
你認(rèn)為這個(gè)觀點(diǎn)有沒(méi)有問(wèn)題?學(xué)生思考回答。學(xué)生持有不同觀點(diǎn),有的認(rèn)為正確,有的認(rèn)為錯(cuò)誤。
在學(xué)生提出觀點(diǎn)后指出:亞里士多德的這個(gè)觀點(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)小車運(yùn)動(dòng)的影響”,那在開(kāi)始時(shí)小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就要保持相同,然后改變阻力的大小,觀察小車運(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:怎樣才能控制小車開(kāi)始時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同?然后又怎樣改變小車受到的阻力?
(先讓學(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運(yùn)動(dòng)的距離小車速度減小的快慢
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,觀察圖找出不同點(diǎn),并解釋。
教師:為什么小車最后都會(huì)停下來(lái)?
引導(dǎo)學(xué)生從小車受到阻力方面考慮。
教師:阻力的大小跟小車運(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,小車受到的阻力就越小,小車運(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運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn),推理平面足夠光滑時(shí)小車將怎樣運(yùn)動(dòng)?
、偃N表面誰(shuí)的阻力最?從三次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得到怎樣的描述?
、谌舯砻嬖俟饣恍,則小車所受的阻力將怎樣?小車前進(jìn)距離呢?速度減小的程度呢?
初步結(jié)論:小車受到的阻力越小,小車在水平面上前進(jìn)的距離越長(zhǎng)。若表面再光滑一些,小車所受阻力更小,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,小車將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)?
推理:如果小車不受外力,將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)?
將永遠(yuǎn)保持勻速直線運(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(20xx·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,讓小車分別從斜面頂端由靜止自由下滑,觀察小車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)中每次均讓小車從斜面頂端由靜止自由下滑,目的是使小車在水平面上開(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”是指小車受到的________;
(2)分析圖中小車運(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)每次都讓小車從斜面上同一位置由靜止釋放,目的是使小車運(yùn)動(dòng)到斜面底端時(shí)的速度相等;本實(shí)驗(yàn)中的“阻力”是指小車受到的摩擦力。(2)根據(jù)圖中運(yùn)動(dòng)情況可知:小車在毛巾表面上滑行的距離最短,毛巾表面最粗糙,小車受到的阻力最大,這說(shuō)明小車受到的阻力越大,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“如果小車不受外力,將永遠(yuǎn)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)”判斷哪個(gè)科學(xué)家的觀點(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。
、芰Σ皇蔷S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.勻速直線下落
B.勻速直線上升
C.勻速直線斜向上運(yùn)動(dòng)
D.沿水平方向向右做勻速直線運(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),只以兩種狀態(tài)存在:靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(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.在勻速直線行駛的列車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)小車時(shí),木塊向后倒;而小車突然停止時(shí),木塊向前倒?根據(jù)木塊的運(yùn)動(dòng)能不能解釋汽車在突然啟動(dòng)和急剎車時(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)小車突然啟動(dòng)時(shí),木塊的下部受小車的摩擦力隨小車一起運(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間的摩擦使木塊的下部隨小車靜止,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)看汽車安全帶的作用。
閱讀教材P19科學(xué)世界“汽車安全帶和安全氣囊”
教師分析:汽車安全帶主要是為了防止汽車突然剎車時(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鰟蛩僦本運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;百米比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員沖線后不能立即停下,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)小車所受阻力越小,向前滑行距離越大,小車速度減小得越慢。(2)推理:如果小車運(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)勻速直線運(yùn)動(dòng)不需要(4)C
解析:(1)為了使小車滑到水平面時(shí)初速度相同,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)讓小車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,小車滑行的距離就越遠(yuǎn),此時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度改變的越慢;(3)如果水平面絕對(duì)光滑,小車在運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力,則小車將在水平面上做勻速直線運(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)使小車從同一高度由靜止開(kāi)始滑下,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;小車最終會(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,小車將做勻速直線運(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),做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
5.人具有慣性地球上的汽車等物品也會(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。
物理《牛頓第一定律》教案3
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、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、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)?梢(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)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、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(wèn):小車為什么停下來(lái)?
。▽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(wèn):小車滑行的距離怎么長(zhǎng)了?
。▽W(xué)生回答)小車受到的摩擦力變小了
3)教師提問(wèn):能讓小車在水平面上運(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(lái),滑到一個(gè)非常光滑、阻力無(wú)限小的光滑平面上,小車的運(yùn)動(dòng)將如何?
小車應(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(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)
物理《牛頓第一定律》教案4
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,車就前進(jìn),停止用力,車就停下來(lái).是否有力作用在物體上物體才能運(yùn)動(dòng)呢?馬不拉車時(shí),車為什么會(huì)停下來(lái)呢?
答案不是.車之所以會(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(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(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.
①說(shuō)明了物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài):勻速直線運(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.(物體做直線運(yùn)動(dòng))
(2)速度的大小不變,只有方向改變.(物體做曲線運(yùn)動(dòng))
(3)速度的大小和方向同時(shí)發(fā)生改變.(物體做曲線運(yùn)動(dòng))
三、慣性與質(zhì)量
[問(wèn)題設(shè)計(jì)]
坐在公共汽車?yán)锏娜,?dāng)汽車突然啟動(dòng)時(shí),有什么感覺(jué)?當(dāng)運(yùn)動(dòng)的汽車突然停止時(shí),又有什么感覺(jué)?解釋上述現(xiàn)象.
答案當(dāng)汽車突然啟動(dòng)時(shí),人身體后傾.當(dāng)汽車突然停止時(shí),人身體前傾.這是因?yàn)槿司哂袘T性,原來(lái)人和車一起保持靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)車突然啟動(dòng)時(shí),人的身體下部隨車運(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)人和車一起運(yùn)動(dòng),當(dāng)車突然停止時(shí),人的身體下部隨車停止了,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.
物理《牛頓第一定律》教案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(guò)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(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(lái)說(shuō)一說(shuō),很好,請(qǐng)坐。她說(shuō)想盡量減小阻力之后,然后給小車一個(gè)初速度,此時(shí)觀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)山車的圖片。過(guò)山車在運(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。
物理《牛頓第一定律》教案6
一、板書(shū)課題(2min)
導(dǎo)入語(yǔ):同學(xué)們,本節(jié)課我們學(xué)習(xí)第八章運(yùn)動(dòng)和力的第一節(jié)牛頓第一定律。
運(yùn)動(dòng)和力之間是什么關(guān)系?牛頓第一定律揭示了運(yùn)動(dòng)和力之間的什么關(guān)系呢?我們一起進(jìn)入今天的學(xué)習(xí)。
二、出示目標(biāo)(1min)過(guò)渡語(yǔ):本節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)是什么呢?請(qǐng)看屏幕:
1、能通過(guò)生活實(shí)例,說(shuō)出力不是維持運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變運(yùn)動(dòng)的原因。
2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道物體所受阻力越小,向前滑行的距離越大。
3、在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)推理得出牛頓第一定律,在理解的基礎(chǔ)上能說(shuō)出牛頓第一定律的內(nèi)容。
4、能結(jié)合實(shí)例解釋生活中的慣性現(xiàn)象。三、自學(xué)指導(dǎo)、先學(xué)、后教過(guò)渡語(yǔ):怎樣達(dá)到目標(biāo)呢?請(qǐng)看自學(xué)指導(dǎo)。
第一次先學(xué)后教(4min)
自學(xué)指導(dǎo)請(qǐng)同學(xué)們看課本P16阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響,3分鐘后回答下面問(wèn)題。
檢測(cè):
1.滑板車在蹬地之后會(huì)繼續(xù)向前滑動(dòng),說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)_______(填需要或不需要)力來(lái)維持。
2.滑板車沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí),如果我們不再蹬地,滑板車最終會(huì)停下來(lái)是由于受到______的作用。
3.總結(jié):物體的運(yùn)動(dòng)_____力來(lái)維持,力是_____物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,物體之所以會(huì)停下來(lái)是由于受到______的作用。(學(xué)生小組討論歸納)(教師出示答案)
過(guò)渡語(yǔ):同學(xué)們,下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。
第二次先學(xué)后教(8min)
下面請(qǐng)同學(xué)們看課本P17實(shí)驗(yàn)及牛頓第一定律內(nèi)容,請(qǐng)看自學(xué)指導(dǎo):小組合作完成阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響,找到牛頓第一定律。
檢測(cè):
1、兩次實(shí)驗(yàn)小車從斜面同一高度滑下,目的是_____________。
2、去掉木板上的棉布,小車向前滑行的距離變_____,說(shuō)明小車在木板上受到的阻力更_______.
3、推測(cè):物體在水平面上受到的阻力越小,向前運(yùn)動(dòng)的距離越____,如果物體受到的阻力為零,速度就不會(huì)減小,物體將做_______運(yùn)動(dòng)。
4、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)。
5、得出牛頓第一定律的過(guò)程采用了_________方法。由于實(shí)際上不存在不受力的物體,因此牛頓第一定律不能直接用______來(lái)檢驗(yàn)。過(guò)渡語(yǔ):牛頓第一定律在實(shí)際生活中如何體現(xiàn)呢?
第三次先學(xué)后教(8min)自學(xué)指導(dǎo):請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P18-19,并做想想做做中的`小實(shí)驗(yàn)。5分鐘后回答以下問(wèn)題。
1、一切物體都有保持_____________不變的性質(zhì),我們把這種性質(zhì)叫做慣性。
2、想想議議1,撥動(dòng)簧片前,小球處于______狀態(tài),撥動(dòng)簧片把小球與支座間的金屬片彈出,小球由于慣性還要保持原來(lái)的_______狀態(tài),由于受到_____作用豎直下落。
3、想想議議2,行駛中的汽車剎車前,乘客的速度與汽車______,當(dāng)汽車剎車時(shí),汽車速度______,乘客由于慣性還保持原來(lái)的速度,即乘客的速度________汽車的速度身體會(huì)前傾;汽車開(kāi)動(dòng)前,乘客速度為_(kāi)__,汽車突然開(kāi)動(dòng)時(shí),乘客由于慣性還保持原來(lái)的______狀態(tài),乘客的速度小于汽車的速度身體就會(huì)后仰。
4、交通工具必須配備剎車系統(tǒng)是為了防止______給人們帶來(lái)的危害。
物理《牛頓第一定律》教案7
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
(一)情景引入
情景1 觀看中國(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】 火車在長(zhǎng)直軌道上勻速行駛, 坐在門窗密閉的車廂內(nèi)的一人將手中的鑰匙相對(duì)車豎直上拋,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】 剎車時(shí)的慣性現(xiàn)象
。1)汽車突然開(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)在小車上立一個(gè)木塊,小車突然啟動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?
生:?jiǎn)?dòng)前木塊和小車一起保持靜止。啟動(dòng)時(shí),木塊底部和小車都開(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)了汽車突然開(kāi)動(dòng)時(shí)乘客向后倒這一普遍現(xiàn)象。
。2)汽車突然停止的時(shí)候,乘客會(huì)向前傾倒,為什么?
模擬演示:(用實(shí)物投影儀)在小車上立一個(gè)木塊,使小車和木塊一起運(yùn)動(dòng),小車突然停住時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?
生:剎車前木塊和小車一起運(yùn)動(dòng)。剎車時(shí),木塊底部和小車都停住了,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)了汽車緊急剎車時(shí)乘客向前倒這一普遍現(xiàn)象。
【啟示】 汽車司機(jī)不能超速、超載防止汽車由于慣性而帶來(lái)的事故。
(三)小結(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
物理《牛頓第一定律》教案8
[知識(shí)要點(diǎn)]
1.亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn):
①力是維持物體運(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:
①他的觀點(diǎn)來(lái)源于伽利略的理想實(shí)驗(yàn)。
、谟^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。
、叟nD第一定律又叫慣性定律。
4.慣性:
①物體保持原來(lái)的勻速直線運(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.行駛的車輛中突然剎車時(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
物理《牛頓第一定律》教案9
1.題目:《牛頓第一定律》
2.內(nèi)容:
3.基本要求:
(1)試講時(shí)間十分鐘以內(nèi);
(2)要求有適當(dāng)?shù)陌鍟?shū)設(shè)計(jì);
(3)幫助學(xué)生理解牛頓第一定律。
《牛頓第一定律》教案
一、教學(xué)目標(biāo)
1.理解牛頓第一定律,知道牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上推理而來(lái)的。
2.通過(guò)觀察直觀現(xiàn)象到提取抽象規(guī)律的過(guò)程中,提高分析、歸納、推理能力。
3.體會(huì)科學(xué)家不斷探索的科學(xué)精神。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】牛頓第一定律。
【難點(diǎn)】牛頓第一定律的理解。
三、教學(xué)過(guò)程
(一)新課導(dǎo)入
教師多媒體展示:靜止的小車和風(fēng)吹樹(shù)葉的圖片,引導(dǎo)學(xué)生得出錯(cuò)誤觀點(diǎn),力是維持運(yùn)動(dòng)的原因。繼續(xù)給出飛出的足球,不受力依然飛行,讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突,從而導(dǎo)入新課《牛頓第一定律》!景鍟(shū):牛頓第一定律】
(二)新課講授
1.結(jié)合導(dǎo)入中的問(wèn)題,教師追問(wèn),足球如何停止?學(xué)生分析得出受到阻力的原因。
2.教師提出問(wèn)題:運(yùn)動(dòng)的.物體所受的阻力對(duì)于路程有什么影響?學(xué)生猜想后引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),采用控制變量法,用不同材質(zhì)來(lái)做支持面。
3.教師給出實(shí)驗(yàn)器材,組織小組討論合理的實(shí)驗(yàn)步驟,之后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
4.師生共同得出結(jié)論:阻力越小,運(yùn)動(dòng)的路程越遠(yuǎn)。如果支持面光滑,阻力為零,小車會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去,其運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)。
5.教師講解:力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,并給出牛頓第一定律的內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵詞“一切”、“保持”等的含義。
6.教師結(jié)合探究實(shí)驗(yàn),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到,實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)+合理推理,也是一種重要的科學(xué)方法。
(三)鞏固提高
如果同學(xué)們正在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)會(huì),所有的力突然消失了,會(huì)產(chǎn)生什么樣的情況?
(四)小結(jié)作業(yè)
1.小結(jié):師生共同總結(jié)。
2.作業(yè):思考一切物體只有受力才能保持勻速直線運(yùn)動(dòng),不受力總是靜止的,這種說(shuō)法是否正確。
四、板書(shū)設(shè)計(jì)
物理《牛頓第一定律》教案10
知識(shí)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(dòng)狀態(tài)的原因;
。5)能用牛頓第一定律解釋?xiě)T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(duì)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(duì)力和運(yùn)動(dòng)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(shí),讓學(xué)生意識(shí)到:一個(gè)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)并不是一帆風(fēng)順的,或者是一開(kāi)始的'認(rèn)識(shí)就是對(duì)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(huì)一種科學(xué)思維方法.
4、通過(guò)對(duì)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(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn):對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的理解;牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律.
教學(xué)難點(diǎn):對(duì)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的理解.
示例:
一、歷史的回顧
1、人類對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的最初認(rèn)識(shí)及亞里士多德其人.(見(jiàn)擴(kuò)展資料)
2、伽利略理想實(shí)驗(yàn):
。1)動(dòng)畫(huà)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(cuò)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(gè)理想化的過(guò)程,但并不是憑空想象的來(lái)的,而在抽象思維過(guò)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(dòng)定律
1、牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律(慣性定律):一切物體總保持勻速直線運(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.
2、慣性:物體保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì).
3、注意:(通過(guò)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(shí)候物體都具有慣性,這與物體處于什么狀態(tài)無(wú)關(guān).
。3)力和運(yùn)動(dòng)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(shí)人往前傾;啟動(dòng)時(shí)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(dòng)
題目:可以觀察的慣性現(xiàn)象
組織:小組或個(gè)人
方案:自己設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)并展示、講解,由同學(xué)互相評(píng)判
評(píng)價(jià):具有可操作性,讓學(xué)生把學(xué)過(guò)的知識(shí)靈活應(yīng)用
物理《牛頓第一定律》教案11
教學(xué)目標(biāo):
1.知識(shí)與技能
知道牛頓第一定律內(nèi)容.知道慣性的概念.
2.過(guò)程與方法
通過(guò)活動(dòng)體驗(yàn)任何物體都具有慣性.
探究摩擦力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響.
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)活動(dòng)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(guò)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?cè)阡浵裰锌吹降倪@些現(xiàn)象,在日常生活中常會(huì)見(jiàn)到,你也一定有過(guò)這樣的體驗(yàn).運(yùn)動(dòng)的物體為什么會(huì)停下來(lái)呢?同學(xué)們看書(shū)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(gè)說(shuō)法正確呢?光靠思辨不能回答,同學(xué)們可以自己探究,通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)求證.
二、進(jìn)行新課
(一)牛頓第一定律
1.歷史回顧:對(duì)亞里斯多德提出:力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,提出疑問(wèn)。
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(dòng)時(shí)間短,路程短;
。2)小車受到阻力較小,運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)點(diǎn),路程遠(yuǎn)點(diǎn);
。3)小車受到阻力最小,運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng),路程較遠(yuǎn)。
3.推理:當(dāng)小車受到的阻力為零時(shí),小車將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)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(dòng)狀態(tài)。
說(shuō)明:牛頓第一定律不是從實(shí)驗(yàn)中直接得出來(lái)的,它是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過(guò)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(dòng)狀態(tài)的性質(zhì),這種性質(zhì)叫做慣性。也可以說(shuō)物體保持運(yùn)動(dòng)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(lái)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(lái)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?xiě)T性現(xiàn)象的要領(lǐng):①說(shuō)清物體原來(lái)是處于什么狀態(tài)(運(yùn)動(dòng)或靜止)②說(shuō)出后來(lái)發(fā)生什么變化;③物體由于慣性還要保持原來(lái)的(運(yùn)動(dòng)或靜止)狀態(tài)。④所以……。
【演示3】剎車時(shí)的慣性現(xiàn)象。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)要領(lǐng)解釋。
教師:這個(gè)實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)了汽車緊急剎車時(shí)乘客向前倒這一普遍現(xiàn)象。
三、小結(jié):
四、布置作業(yè):
請(qǐng)大家解釋汽車起動(dòng)時(shí)乘客為什么向后傾倒?
板書(shū)設(shè)計(jì)
牛頓第一定律
一、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
靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
二、慣性:我們把物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的特性叫做慣性。
物理《牛頓第一定律》教案12
本文題目:高一化學(xué)教案:牛頓第一定律學(xué)案
第一節(jié) 牛頓第一定律 學(xué)案
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(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.
4. 理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義.
[教學(xué)過(guò)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(gè)斜面從靜止?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.
如果第二個(gè)斜面傾斜角度小,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,而是沿水平面以恒定的速度持續(xù)運(yùn)動(dòng)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(gè)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(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.
(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(dòng)狀態(tài),永遠(yuǎn)不會(huì)使自己沿曲線運(yùn)動(dòng),而只保持在直線上運(yùn)動(dòng).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(dòng)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(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.
(2)如何正確理解牛頓第一定律?
對(duì)牛頓第一定律應(yīng)從以下幾個(gè)方面來(lái)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(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài),揭示了物體所具有的一個(gè)重要的屬性慣性,即物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)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.
②確定了力的含義:
定律的后半句話直到有外力迫使它改變這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止,實(shí)際上是對(duì)力的定義,即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,并不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,這一點(diǎn)要切實(shí)理解.
③定性揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:
牛頓第一定律指出物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)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(shí),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(duì)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(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),即一切物體都具有慣性.同時(shí),牛頓第一定律還定性地指出了力的動(dòng)力學(xué)意義:力是改變物體運(yùn)動(dòng)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(shí),就有加速度.因此也可以說(shuō):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(dòng)(勻速直線運(yùn)動(dòng))的原因,也不能認(rèn)為有力就有運(yùn)動(dòng),沒(méi)有力就沒(méi)有運(yùn)動(dòng),更不能認(rèn)為物體向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)就一定受到那個(gè)方向的力的作用.
(2)對(duì)慣性的理解
、賾T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(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān):不論物體是處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),慣性總是存在的,當(dāng)物體原來(lái)靜止時(shí),它一直想保持這種靜止?fàn)顟B(tài);當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí),它一直想以那一時(shí)刻的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng).
③慣性與物體是否受力無(wú)關(guān),與物體速度大小無(wú)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(dòng)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(dòng)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(wú)處不在,慣性也就無(wú)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(wú)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(dòng)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(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的內(nèi)因與外因
決定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的因素有兩個(gè):一個(gè)是物體受到的外力;另一個(gè)是物體本身的質(zhì)量.外力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的外部因素,質(zhì)量是決定物體運(yùn)動(dòng)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(shí),物體受到的力越大,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化就越迅速;反之,物體受到的力越小,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化就越緩慢。
在物體所受外力一定時(shí),物體質(zhì)量越大,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化就越困難;反之,物體的質(zhì)量越小,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化就越容易.物體質(zhì)量的大小決定了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的難易程度。
6. 明確區(qū)分運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易與讓運(yùn)動(dòng)物體停止運(yùn)動(dòng)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(lái)即剎車所用的時(shí)間越長(zhǎng),即讓汽車停止運(yùn)動(dòng)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(cuò)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(shí)其慣性等大.同輛汽車,剎車時(shí)所受阻力相同,加速度相同,即單位時(shí)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(lái)的速度改變量越大所用時(shí)間就越長(zhǎng),而單位時(shí)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(wú)關(guān)。
【典型例題】
例1. 關(guān)于牛頓第一定律,下面說(shuō)法正確的是( )
A. 牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
B. 牛頓第一定律就是慣性
C. 不受外力作用時(shí),物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性
D. 物體的'運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),物體必定受到外力的作用
解析:對(duì)A,由牛頓第一定律可知,該定律反映的就是不受外力作用時(shí)物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.故A選項(xiàng)正確.
對(duì)B,慣性與慣性定律二者的物理意義截然不同.慣性是一切物體都具有維持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),無(wú)論物體處于什么狀態(tài),物體的慣性都會(huì)以不同的形式表現(xiàn)出來(lái).而慣性定律則是說(shuō):一切物體在不受外力作用時(shí)總是保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使物體改變這種狀態(tài)為止.它是物體不受外力作用的條件下所遵守的規(guī)律.慣性與慣性定律這二者極易混淆,只有從概念的物理意義上分析、對(duì)比,從而作出正確判斷.故B選項(xiàng)錯(cuò)誤。
對(duì)C,由牛頓第一定律可知,物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的原因,就是由于物體不受外力和具有慣性.故C選項(xiàng)正確.
對(duì)D,由牛頓第一定律的含義可知,力就是迫使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的原因,故D選項(xiàng)正確.
慣性與質(zhì)量關(guān)系的定性分析
例2. 在谷物的收割和脫粒過(guò)程中,小石子、草屑等雜物很容易和谷物混在一起,另外谷粒中也有癟粒.為了將它們分離,可用揚(yáng)場(chǎng)機(jī)分選,如圖所示。它的分選原理是( )
A. 小石子質(zhì)量最大,空氣阻力最小,飛得最遠(yuǎn)
B. 空氣阻力對(duì)質(zhì)量不同的物體影響不同
C. 癟谷粒和草屑質(zhì)量最小,在空氣阻力作用下,反向加速度最大,飛得最遠(yuǎn)
D. 空氣阻力使它們的速度變化不同
解析:各種雜物以相同的速度從機(jī)器中拋出,由于所受空氣阻力不同,產(chǎn)生的加速度也不一樣,使它們的速度變化不同,故D選項(xiàng)正確.或者這樣理解:小石子質(zhì)量大,慣性大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)較雜質(zhì)要難改變得多,故飛得最遠(yuǎn),而實(shí)谷粒質(zhì)量和慣性介于小石子和癟粒之間,故最后實(shí)谷粒位置居中.
答案:D
例3. 如圖(1)所示,重球M系于細(xì)線DC的下端,重球M的下方又系一條同樣的細(xì)線BA,下列說(shuō)法正確的是( )
(1)
A. 在線的A端緩慢加大拉力時(shí),線DC先斷
B. 在線的A端緩慢加大拉力時(shí),線BA先斷
C. 在線的A端猛力一拉,線BA先斷
D. 在線的A端猛力一拉,線DC先斷
解析:重球M的受力如圖(2)所示.
(2)
對(duì)A,當(dāng)在線的A端緩慢加大拉力時(shí),使得重球M能夠發(fā)生向下的微小位移,從而使得上部細(xì)線CD的拉力 逐漸增大,又由于這個(gè)過(guò)程是極其緩慢地進(jìn)行的,故可以認(rèn)為重球M始終處于受力平衡狀態(tài),重球M的受力是 。當(dāng)AB線下端的力 增大時(shí), 也隨之增大,并且總是會(huì)有上部的CD繩先到達(dá)受力極限的程度,因而CD繩先被拉斷.故A選項(xiàng)正確.
對(duì)B,由上面的分析可知,B選項(xiàng)錯(cuò)誤.
對(duì)C,當(dāng)在A端猛力一拉時(shí),由于重球M的質(zhì)量較大,其慣性也就較大,并且力的作用時(shí)間又極短,故重球M向下發(fā)生的位移也極小,以至于上部的線CD還沒(méi)來(lái)得及發(fā)生伸長(zhǎng)的形變,下端線中的拉力 已經(jīng)達(dá)到了極限強(qiáng)度,因而下部的線AB必然會(huì)先斷.故C選項(xiàng)正確。
例4. (20xx年廣東)下列對(duì)運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)不正確的是( )
A. 亞里士多德認(rèn)為物體的自然狀態(tài)是靜止的,只有當(dāng)它受到力的作用時(shí)才會(huì)運(yùn)動(dòng)
B. 伽利略認(rèn)為力不是維持物體速度的原因
C. 牛頓認(rèn)為力的真正效應(yīng)總是改變物體的速度,而不僅僅是使之運(yùn)動(dòng)
D. 伽利略根據(jù)理想實(shí)驗(yàn)推論出:如果沒(méi)有摩擦,在水平面上的物體,一旦具有某一個(gè)速度,將保持這個(gè)速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去
解析:亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,故A項(xiàng)錯(cuò),其他三項(xiàng)與史實(shí)吻合。
答案:A
例5. (20xx年上海市綜合試題)科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認(rèn)識(shí)世界的基本手段.在研究和解決問(wèn)題過(guò)程中,不僅需要相應(yīng)的知識(shí),還要注意運(yùn)用科學(xué)方法.理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律.咖利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn),其中有一個(gè)是實(shí)驗(yàn)事實(shí),其余是推論.
、贉p小第二個(gè)斜面的傾角,小球在這個(gè)斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度;
、趦蓚(gè)對(duì)接的斜面,讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下,小球?qū)L上另一個(gè)斜面;
、廴绻麤](méi)有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放的高度;
、芾^續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng).
請(qǐng)將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列_______(只要填寫(xiě)序號(hào)即可).在上述的設(shè)想步驟中,有的屬于可靠的事實(shí),有的則是理想化的推論。下列有關(guān)事實(shí)和推論的分類正確的是( )
A. ①是事實(shí),②③④是推論
B. ②是事實(shí),①③④是推論
C. ③是事實(shí),①②④是推論
D. ④是事實(shí),①②③是推論
解析:本題是在可靠事實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的推理,將實(shí)驗(yàn)理想化,并符合物理規(guī)律,得到正確的結(jié)論,而②是可靠事實(shí),因此放在第一步,③①是在高度上作無(wú)摩擦的設(shè)想,最后推導(dǎo)出水平面④上的理想實(shí)驗(yàn),因此正確順序是②③①④。
答案:②③①④ B
【模擬試題】(答題時(shí)間:20分鐘)
1. 人從行駛的汽車上跳下來(lái)后容易( )
A. 向汽車行駛的方向跌倒
B. 向汽車行駛的反方向跌倒
C. 向車右側(cè)方向跌倒
D. 向車左側(cè)方向跌倒
2. 有道是坐地日行八萬(wàn)里,可見(jiàn)地球自轉(zhuǎn)的線速度是相當(dāng)大的,然而當(dāng)你在原地向上跳起后會(huì)發(fā)現(xiàn)仍落在原處,這是因?yàn)? )
A. 你跳起后,會(huì)得到一向前的沖力,使你隨地球一同轉(zhuǎn)動(dòng)
B. 你跳起的瞬間,地面給你一個(gè)力,使你隨地球一同轉(zhuǎn)動(dòng)
C. 你跳起后,地球也在轉(zhuǎn),但由于你留在空中時(shí)間太短,以至于落地后的距離太小,看不出來(lái)
D. 你跳起到落地,水平方向速度同地球一樣
3. 殲擊機(jī)在進(jìn)入戰(zhàn)斗狀態(tài)時(shí)要丟掉副油箱,這樣做是為了( )
A. 減小重力,使運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持穩(wěn)定
B. 增大速度,使運(yùn)動(dòng)狀態(tài)易于改變
C. 增大加速度,使?fàn)顟B(tài)不易變化
D. 減小慣性,有利于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變
4. 下列事例中,利用了物體的慣性的是( )
A. 跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在起跳前的助跑運(yùn)動(dòng)
B. 跳傘運(yùn)動(dòng)員在落地前打開(kāi)降落傘
C. 自行車輪胎做成凹凸不平的形狀
D. 鐵餅運(yùn)動(dòng)員在擲出鐵餅前快速旋轉(zhuǎn)
5. 關(guān)于慣性,以下說(shuō)法正確的是( )
A. 人在走路時(shí)沒(méi)有慣性,被絆倒時(shí)才有慣性
B. 百米賽跑到達(dá)終點(diǎn)時(shí)不能立即停下來(lái)是由于有慣性,停下來(lái)后也就沒(méi)有慣性了
C. 物體在不受外力作用時(shí)有慣性,受到外力作用后慣性就被克服了
D. 物體的慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及受力情況均無(wú)關(guān)
6. 你試著自己學(xué)做蛋炒飯,你兩手分別握住一只雞蛋,現(xiàn)用右手的雞蛋去碰停在你左手中的雞蛋,結(jié)果如何?大部分情況是只破了一只雞蛋,則先破的蛋是( )
A. 右手的 B. 左手的 C. 同時(shí)破 D. 無(wú)法判定
7. 當(dāng)人們的衣服上沾了一些灰塵時(shí),都習(xí)慣地用手在沾有灰塵的地方拍打幾下,這樣灰塵就會(huì)掉了,請(qǐng)同學(xué)們用學(xué)過(guò)的知識(shí)解釋.
8. 在足球場(chǎng)上,為了不使足球停下來(lái),運(yùn)動(dòng)員帶球前進(jìn)必須不斷用腳輕輕地踢撥足球(即盤帶)又如為了不使自行車減速,總是不斷地用力蹬腳踏板.這些現(xiàn)象不正說(shuō)明了運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持嗎?那為什么又說(shuō)力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因?
【試題答案】
1. A 2. D 3. D 4. AD 5. D 6. B
7. 當(dāng)你拍打沾有灰塵的衣服時(shí),衣服受力突然運(yùn)動(dòng),而灰塵因慣性要保持靜止,所以與衣服脫離,就掉下來(lái)了。
8. 足球在草地上時(shí),受到阻力作用,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,速度變小,最終會(huì)停下來(lái),所以在盤帶足球時(shí),人對(duì)足球施加力的作用,恰好是起了使足球已經(jīng)變小的速度再變大的原因。
物理《牛頓第一定律》教案13
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)斜面小車實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力.
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)小車在不同表面運(yùn)動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生直觀的看到物體運(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。最后指出牛頓第一定律不是實(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,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),小車最終都靜止,為什么?
三次實(shí)驗(yàn),小車運(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?
若使小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力進(jìn)一步減小,小車運(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!奔醋鲃蛩龠\(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^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。
物理《牛頓第一定律》教案14
一、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)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(dòng)的關(guān)系。
過(guò)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(jià)值觀:通過(guò)理想斜面的教學(xué),體會(huì)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(guò)回顧歷史探究過(guò)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(dòng)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(guò)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(huì)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(huì)斷成幾截?
大家不要?jiǎng)邮郑炔乱徊隆?/p>
3.如果在中間的紙下面夾一個(gè)夾子,然后迅速撕兩邊,紙會(huì)斷成幾截?
請(qǐng)大家想一想:為什么是這樣一個(gè)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(gè)古老的話題──力和運(yùn)動(dòng):用力撕紙,紙條斷開(kāi)運(yùn)動(dòng)起來(lái)。運(yùn)動(dòng)和力之間到底有什么關(guān)系呢?帶著這些問(wèn)題,我們一起來(lái)體驗(yàn)古人的探究過(guò)程,學(xué)習(xí)古人的探究方法,進(jìn)一步理解論述運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的牛頓第一定律。
(二)新課教學(xué)
1.情景設(shè)問(wèn),經(jīng)驗(yàn)猜想
在人類歷史的長(zhǎng)河中,運(yùn)動(dòng)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(huì)停下來(lái);人象推車則車前進(jìn),不再推,前進(jìn)的車會(huì)停下來(lái);踢球,球沿草地向前滾動(dòng),不再踢,滾動(dòng)的球會(huì)慢慢停下來(lái)。
思考:運(yùn)動(dòng)和力之間有什么關(guān)系呢?
最早提出這個(gè)問(wèn)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(dòng);沒(méi)有力的作用,物體就要靜止在一個(gè)地方。運(yùn)動(dòng)需要力維持。
他的觀點(diǎn)來(lái)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(wèn):我們現(xiàn)在知道,他的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。那么他有貢獻(xiàn)嗎?
亞里士多德的貢獻(xiàn):開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)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(dòng)。
2.質(zhì)疑假設(shè),科學(xué)猜想
當(dāng)球沿斜面向下滾動(dòng)時(shí),它的速度增大,而向上滾動(dòng)時(shí),速度減小。他由此猜想:當(dāng)球沿水平面滾動(dòng)時(shí),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(dòng)的球越來(lái)越慢,最后停下來(lái)。
、佻F(xiàn)象:沿水平面滾動(dòng)的球越來(lái)越慢,最后停下來(lái)。
按照亞里士多德的觀點(diǎn),球停下來(lái)是因?yàn)闆](méi)有力的作用。伽利略恰恰從這一現(xiàn)象出發(fā),對(duì)亞里士多德的觀點(diǎn)提出質(zhì)疑。
、谫|(zhì)疑:滾動(dòng)的球之所以停下來(lái),真的是因?yàn)闆](méi)有力的作用嗎?
設(shè)問(wèn):球停下來(lái)的原因是什么呢?
在伽利略之前,人們還沒(méi)有意識(shí)到摩擦力這種無(wú)形的力,伽利略是第一個(gè)意識(shí)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(dòng)的球停下來(lái),是摩擦阻力作用的結(jié)果。
、奂僭O(shè):若沒(méi)有摩擦阻力,沿水平面滾動(dòng)的球?qū)⒃鯓舆\(yùn)動(dòng)呢?
、懿孪耄喝魶](méi)有摩擦阻力,球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動(dòng)下去。
過(guò)渡:伽利略設(shè)計(jì)了一個(gè)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?cè)O(shè)定小球始終從左斜面定位卡處由靜止釋放。
、俟潭ㄓ倚泵妫淖冃∏蛩艿哪Σ,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(méi)有摩擦,小球會(huì)上升到多高的地方?
②減小右斜面傾角,觀察小球沿斜面運(yùn)動(dòng)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(dòng)的最遠(yuǎn)距離如何變化?
2.如果沒(méi)有摩擦,減小右斜面傾角,沿斜面滾動(dòng)的最遠(yuǎn)距離怎樣變化?小球?qū)⑸仙蕉喔叩腵地方?
、蹖⒂倚泵娣牌,釋放小球,觀察小球的運(yùn)動(dòng)。
思考:
1.如果水平木板足夠長(zhǎng),小球會(huì)停下來(lái)嗎?
2.如果沒(méi)有摩擦,水平木板足夠長(zhǎng),小球?qū)L到哪里去呢?
過(guò)渡:伽利略的雙斜面實(shí)驗(yàn)是一個(gè)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(guò)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(ài)因斯坦是這樣評(píng)價(jià)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(kāi)端。這個(gè)評(píng)價(jià)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(ài)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(guò)渡:通過(guò)雙斜面理想實(shí)驗(yàn),伽利略得出了結(jié)論。
(3)伽利略:若沒(méi)有摩擦阻力,沿水平面滾動(dòng)的球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動(dòng)下去。運(yùn)動(dòng)不需要力維持。
回顧、思考:
①靜止的車、足球?yàn)槭裁催\(yùn)動(dòng)起來(lái)?
、谶\(yùn)動(dòng)的車、足球?yàn)槭裁磿?huì)停下來(lái)?
③力和運(yùn)動(dòng)之間有什么關(guān)系?
力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
設(shè)問(wèn):運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是用什么物理量描述?
車由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),受到了推、拉力;由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止,受到了摩擦阻力。足球由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),受到了腳的力;由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止,受到了草地的摩擦阻力。
過(guò)渡:與伽利略同時(shí)代的法國(guó)科學(xué)家笛卡爾對(duì)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(dòng)狀態(tài),永遠(yuǎn)不會(huì)使自己沿曲線運(yùn)動(dòng),而只保持在直線上運(yùn)動(dòng)。這應(yīng)成為一個(gè)原理,它是人類整個(gè)自然觀的基礎(chǔ)。
笛卡爾補(bǔ)充了物體不受力時(shí)保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
過(guò)渡: 1642年,伽利略逝世,1643年牛頓在英國(guó)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(wàn)有引力定律和經(jīng)典力學(xué),設(shè)計(jì)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(shū)中提出了三條運(yùn)動(dòng)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(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)。
過(guò)渡:現(xiàn)在我們來(lái)理解定律。
(三)鞏固提高
思考:牛頓第一定律中論述的運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系是怎樣的?
1.運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系:力是改變物體運(yùn)動(dòng)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(shí)間內(nèi)速度的大小和方向幾乎不變,直到碰上另一個(gè)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(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
設(shè)問(wèn):一切物體都有慣性。做變速運(yùn)動(dòng)的物體有慣性嗎?
當(dāng)物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí),由于慣性,物體會(huì)抵抗速度的改變,從而使速度的改變需要一段時(shí)間。比如汽車緊急剎車時(shí)不會(huì)立即停下來(lái),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(dòng)狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”。
物體慣性大,“本領(lǐng)”大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變;物體慣性小,“本領(lǐng)”小,運(yùn)動(dòng)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)?
(四)小結(jié)作業(yè)
1.了解了運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的探究過(guò)程。
在探究過(guò)程中,亞里士多德是開(kāi)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(huì)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(lái)愛(ài)因斯坦等科學(xué)家又進(jìn)一步發(fā)展了牛頓第一定律。沒(méi)有哪一個(gè)定律是終極真理,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(shuō)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(dòng)起來(lái)。你怎么看?請(qǐng)?jiān)诎俣戎兴阉鳌皠⒅t螺絲魔術(shù)揭秘”,弄清劉謙螺絲魔術(shù)的原理。
五、板書(shū)設(shè)計(jì)
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
物理《牛頓第一定律》教案15
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、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、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)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、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(wèn):小車為什么停下來(lái)?
(學(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(wèn):
小車滑行的距離怎么長(zhǎng)了?
。▽W(xué)生回答)
小車受到的摩擦力變小了
3)教師提問(wèn)
能讓小車在水平面上運(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(lái),滑到一個(gè)非常光滑、阻力無(wú)限小的光滑平面上,小車的運(yùn)動(dòng)將如何?
小車應(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(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)
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