牛頓第一定律教案(通用11篇)
作為一名教學工作者,常常要根據教學需要編寫教案,教案是實施教學的主要依據,有著至關重要的作用。優(yōu)秀的教案都具備一些什么特點呢?以下是小編整理的牛頓第一定律教案,僅供參考,大家一起來看看吧。
牛頓第一定律教案 1
知識目標
(1)伽利略理想實驗;
。2)慣性概念;
。3)掌握牛頓第一定律的內容;
。4)理解力是改變物體運動狀態(tài)的原因;
(5)能用牛頓第一定律解釋慣性現(xiàn)象。
能力目標
培養(yǎng)學生嚴謹?shù)倪壿嬐评砟芰;培養(yǎng)學生的口頭表達能力。學習科學的實驗方法。
情感目標
對任何現(xiàn)象的發(fā)生不能夠想當然,要有嚴謹、認真的科學態(tài)度。
教學建議
教材分析
本節(jié)內容是分兩塊內容介紹的,先是介紹了人類對力和運動關系的發(fā)展歷史,并著重講述了伽俐略的理想實驗及其重要的實驗思想。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)所述內容在初中課本上已涉及到,初中課本中用到的標題是慣性定律,所以學生已有一定的基礎。
2、適當介紹一些學史的知識,讓學生意識到:一個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)并不是一帆風順的,或者是一開始的認識就是對的,而是需要人類不斷探索才能形成的,它們的學習也是這樣。
3、重點講述伽利略理想實驗的科學思想,讓學生學會一種科學思維方法。
4、通過對大量實例的分析,讓學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。
教學設計示例
教學重點:對伽利略理想實驗的理解;牛頓第一運動定律。
教學難點:對伽利略理想實驗的理解。
示例:
一、歷史的回顧
1、人類對力和運動關系的最初認識及亞里士多德其人。(見擴展資料)
2、伽利略理想實驗:
(1)動畫模擬該實驗,并指出不能夠真正試驗的原因;蜃稣n本所講的氣墊導軌實驗(有視頻資料),并指出為什么只是近似驗證。由實驗結果推出亞里士多德觀點的錯誤,矛盾的焦點蝕是試實驗條件的不同。
(2)分析伽利略理想實驗:它是一個理想化的過程,但并不是憑空想象的來的,而在抽象思維過程中所創(chuàng)造出的.一種科學推理,理想化實驗是物理學中重要的研究方法。
。3)介紹伽利略。
二、牛頓第一運動定律
1、牛頓第一運動定律(慣性定律):一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
2、慣性:物體保持原來的勻速直線運動或靜止狀態(tài)的性質。
3、注意:(通過實例分析)
。1)慣性與慣性定律不同。
(2)慣性是物體的固有性質,任何時候物體都具有慣性,這與物體處于什么狀態(tài)無關。
。3)力和運動的關系:力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因。
4、實例參考(要讓學生充分參與討論):
分析剎車時人往前傾;啟動時人往后仰。
做小實驗:慣性實驗器演示慣性現(xiàn)象,并分析。
讓學生舉例分析,并指出哪些慣性現(xiàn)象有利,哪些慣性現(xiàn)象有害。
探究活動
題目:可以觀察的慣性現(xiàn)象
組織:小組或個人
方案:自己設計小實驗并展示、講解,由同學互相評判評價:具有可操作性,讓學生把學過的知識靈活應用
牛頓第一定律教案 2
教學目標
1、知道伽利略的理想實驗及其推理過程,知道理想實驗是科學研究的重要方法。
2、理解牛頓第一定律的內容及意義。
3、理解慣性的概念,會解釋有關的慣性現(xiàn)象。
教學重難點
1、牛頓第一定律的內容及意義。
2、慣性的概念,解釋有關的慣性現(xiàn)象。
教學過程
[知識探究]
一、理想實驗的魅力
[問題設計]
1、日常生活中,我們有這樣的經驗:馬拉車,車就前進,停止用力,車就停下來。是否有力作用在物體上物體才能運動呢?馬不拉車時,車為什么會停下來呢?
答案不是。車之所以會停下來是因為受到阻力的作用。
2、如果沒有摩擦阻力,也不受其他任何力的作用,水平面上運動的物體會怎樣?請閱讀課本中的“理想實驗的魅力”,思考伽利略是如何由理想實驗得出結論的。
答案如果沒有摩擦阻力,水平面上運動的物體將保持這個速度永遠運動下去。
理想實驗再現(xiàn):如圖甲所示,讓小球沿一個斜面由靜止?jié)L下,小球將滾上另一個斜面。如果沒有摩擦,小球將上升到原來的高度。
如果減小第二個斜面的傾斜角度,如圖乙所示,小球在這個斜面上達到原來的高度就要通過更長的路程。繼續(xù)減小第二個斜面的傾斜角度,如圖丙所示,使它最終成為水平面,小球就再也達不到原來的高度,而將沿水平面以恒定的速度永遠運動下去。
[要點提煉]
1、關于運動和力的兩種對立的觀點
。1)亞里士多德的觀點:必須有力作用在物體上,物體才能運動;沒有力的作用,物體就要靜止在一個地方。力是維持物體運動的原因。
這種錯誤的觀點統(tǒng)治了人們的思維近兩千年。
。2)伽利略的觀點(伽利略第一次提出):物體的運動不需要(填“需要”或“不需要”)力來維持。
2、伽利略的理想實驗的意義
(1)伽利略的理想實驗將可靠的事實和理論思維結合起來,即采用“可靠事實+抽象思維+科學推論”的方法了亞里士多德的觀點,初步揭示了運動和力的正確關系。
。2)第一次確立了物理實驗在物理學中的地位。
二、牛頓物理學的基石——慣性定律
1、牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
2、對牛頓第一定律的理解
。1)定性說明了力和運動的關系。
、僬f明了物體不受外力時的運動狀態(tài):勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。
②說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
(2)揭示了一切物體都具有的一種固有屬性——慣性。因此牛頓第一定律也叫慣性定律。
3、物體運動狀態(tài)的變化即物體運動速度的變化,有以下三種情況:
。1)速度的方向不變,只有大小改變。(物體做直線運動)
(2)速度的'大小不變,只有方向改變。(物體做曲線運動)
。3)速度的大小和方向同時發(fā)生改變。(物體做曲線運動)
三、慣性與質量
[問題設計]
坐在公共汽車里的人,當汽車突然啟動時,有什么感覺?當運動的汽車突然停止時,又有什么感覺?解釋上述現(xiàn)象。
答案當汽車突然啟動時,人身體后傾。當汽車突然停止時,人身體前傾。這是因為人具有慣性,原來人和車一起保持靜止狀態(tài),當車突然啟動時,人的身體下部隨車運動了,但上部由于慣性保持原來的靜止狀態(tài),所以會向后傾;原來人和車一起運動,當車突然停止時,人的身體下部隨車停止了,但上部由于慣性保持原來的運動狀態(tài),故向前傾。
[要點提煉]
1、慣性:物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質,我們把這個性質叫做慣性。牛頓第一定律又叫慣性定律。
2、慣性與質量的關系
(1)慣性是物體的固有屬性,一切物體都具有慣性。
(2)質量是物體慣性大小的量度,質量越大,慣性越大。
3、慣性與力無關
(1)慣性不是力,而是物體本身固有的一種性質,因此物體“受到了慣性作用”、“產生了慣性”、“受到慣性力”等說法都是錯誤的。
。2)力是改變物體運動狀態(tài)的原因。慣性是維持物體運動狀態(tài)的原因。
4、慣性的表現(xiàn)
(1)不受力時,慣性表現(xiàn)為保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),有“惰性”的意思。
。2)受力時,慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度。質量越大,慣性越大,運動狀態(tài)越難改變。
[延伸思考]
人能推動冰面上的重箱子,用同樣的力卻推不動粗糙地面上不太重的箱子,是不是冰面上的重箱子慣性小于粗糙地面上不太重的箱子呢?為什么?
答案不是。質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量不同的物體,比較哪個物體的運動狀態(tài)更容易改變。
牛頓第一定律教案 3
教學目標
1、知道牛頓第一定律
2、理解力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動的原因;
3、理解慣性,認識一切物體都有慣性;
4、通過學習,提高學生的邏輯推理能力和科學想象能力 教學設想 重點:實驗探究阻力對物體運動的影響。
難點:
對慣性現(xiàn)象的理解 教學準備 斜面、小車、毛巾、棉布、木板、象棋子、硬尺片、杯、水、雞蛋、硬紙片、鐵架臺、細線、紙箱、木塊等。
教學過程
二次備課 新課引入:
我們學過了力,一切物體都受到力的作用。我們也學過了運動,運動是絕對的,一切物體都在運動,靜止只是相對的。物體都受力,同時又都在運動,力的效果之一就是力能改變物體的運動狀態(tài)?梢姡臀矬w的運動有密切的聯(lián)系。我們在這一章中要學習力和運動二者之間的聯(lián)系。
古希臘的學者亞里斯多德早在兩千年前就提出“力是維持物體運動的原因”。他的根據是一個物體(例如一輛車)運動起來后必須用力才能使它不停地運動下去,失去力的作用,運動會停下來。
物體的運功需要力來維持嗎?
新課:
一、探究阻力對物體運動的影響
教師強調實驗中注意事項: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。
學生要理解實驗要求的一些目的`
演示實驗:
小車從斜面滑下,在毛巾上滑行后停下
1)教師提問:小車為什么停下來?
。▽W生回答)
小車在水平的毛巾面上受到了阻力。
小車從斜面滑下,在木板上滑行后停下
2)教師提問:
小車滑行的距離怎么長了?
。▽W生回答)
小車受到的摩擦力變小了
3)教師提問
能讓小車在水平面上運動的再遠些嗎?
。▽W生回答)
減小水平面對小車的阻力。
結論:表面越光滑,小車受阻力越小,小車速度變化越慢,小車前進越遠。
設想:如果小車從斜面上滑下來,滑到一個非常光滑、阻力無限小的光滑平面上,小車的運動將如何?
小車應該永遠運動下去
最后,英國的著名物理學家牛頓總結了前人研究的成果,建立了力和運動的關系的第一條規(guī)律——牛頓第一定律。
一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(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,也能運動,所以物體的運動不需要力來維持
牛頓第一定律是建立在實驗基礎上,進一步的科學推理得到的非實驗定律。
大家要學習科學家的刻苦鉆研精神,也要向他們學習一種研究問題的方法——科學推理法。
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狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質,這種性質叫做慣性。
1、打棋子實驗(學生參與演示)將七個象棋子疊放講臺上,用尺迅速地打出第四個棋子,上面的棋子由于慣性要保持原來的靜止狀態(tài),失去了第四個棋子的支持而落在正下方。
2、慣性雞蛋實驗:突然彈擊雞蛋與水杯間的硬紙片,雞蛋有慣性,不會隨紙片飛出去,而是掉進水杯里。
鼓勵學生舉例說明:生活中有那些做法是利用了慣性和預防慣性造成的危害的。
牛頓第一定律教案 4
一、教學目標
知識與技能:理解牛頓第一定律的內容及意義;理解力和運動的關系。
過程與方法:理解理想實驗是科學研究的重要方法。
情感態(tài)度價值觀:通過理想斜面的教學,體會理想實驗的魅力。
二、教學重難點
教學重點:通過回顧歷史探究過程理解牛頓第一定律;慣性的理解。
教學難點:力和運動的關系;慣性和質量的關系。
三、教學方法
討論法、啟發(fā)法、講解法
四、教學過程
(一)導入新課
撕紙游戲
猜一猜:
1.一張紙已剪成兩截,但未完全剪斷,如果迅速用力撕兩邊,紙會斷成幾截?
2.現(xiàn)在把紙剪成三截,但未完全剪斷,如果迅速用力撕兩邊,紙會斷成幾截?
大家不要動手,先猜一猜。
3.如果在中間的紙下面夾一個夾子,然后迅速撕兩邊,紙會斷成幾截?
請大家想一想:為什么是這樣一個結果呢?怎樣解釋我們的游戲呢?其實,在我們的游戲中還涉及到一個古老的話題──力和運動:用力撕紙,紙條斷開運動起來。運動和力之間到底有什么關系呢?帶著這些問題,我們一起來體驗古人的探究過程,學習古人的探究方法,進一步理解論述運動和力關系的牛頓第一定律。
(二)新課教學
1.情景設問,經驗猜想
在人類歷史的長河中,運動和力如影隨形,總是和人們的生活、生產密切相關。比如:馬拉車則車前進,不再拉,前進的車會停下來;人象推車則車前進,不再推,前進的車會停下來;踢球,球沿草地向前滾動,不再踢,滾動的球會慢慢停下來。
思考:運動和力之間有什么關系呢?
最早提出這個問題并給出經驗猜想的是古希臘學者亞里士多德。
他根據生活生產經驗猜想:必須有力作用在物體上,物體才能運動;沒有力的作用,物體就要靜止在一個地方。運動需要力維持。
他的觀點來自實際經驗,還能用實際經驗驗證,所以被人們廣泛接受,并維持了近兩千年。
設問:我們現(xiàn)在知道,他的觀點是錯誤的。那么他有貢獻嗎?
亞里士多德的貢獻:開創(chuàng)了一個新的研究領域。
首先質疑并深入研究的是十六世紀的伽利略。他觀察了球的滾動。
2.質疑假設,科學猜想
當球沿斜面向下滾動時,它的速度增大,而向上滾動時,速度減小。他由此猜想:當球沿水平面滾動時,它的速度應該不增不減。實際觀察的結果是:沿水平面滾動的球越來越慢,最后停下來。
、佻F(xiàn)象:沿水平面滾動的球越來越慢,最后停下來。
按照亞里士多德的觀點,球停下來是因為沒有力的作用。伽利略恰恰從這一現(xiàn)象出發(fā),對亞里士多德的觀點提出質疑。
、谫|疑:滾動的球之所以停下來,真的是因為沒有力的作用嗎?
設問:球停下來的原因是什么呢?
在伽利略之前,人們還沒有意識到摩擦力這種無形的力,伽利略是第一個意識到摩擦力的人。
他改變了水平面的粗糙程度,發(fā)現(xiàn):水平面越光滑,球滾得越遠。于是,他推斷這是摩擦阻力作用的結果。
結論:滾動的球停下來,是摩擦阻力作用的結果。
、奂僭O:若沒有摩擦阻力,沿水平面滾動的球將怎樣運動呢?
、懿孪耄喝魶]有摩擦阻力,球將永遠滾動下去。
過渡:伽利略設計了一個雙斜面實驗。
3.實驗探究,得出結論
(1)雙斜面實驗
左斜面固定,右斜面傾角可變。實驗中我們設定小球始終從左斜面定位卡處由靜止釋放。
、俟潭ㄓ倚泵,改變小球所受的摩擦,觀察小球上升的最大高度怎樣變化。重復一次。
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系?
2.摩擦阻力的大小與釋放點到上升的最高點的高度差是什么關系?
3.如果沒有摩擦,小球會上升到多高的地方?
、跍p小右斜面傾角,觀察小球沿斜面運動的最遠距離怎樣變化。重復一次。
思考:
1.減小右斜面傾角,小球沿斜面運動的最遠距離如何變化?
2.如果沒有摩擦,減小右斜面傾角,沿斜面滾動的最遠距離怎樣變化?小球將上升到多高的地方?
、蹖⒂倚泵娣牌,釋放小球,觀察小球的運動。
思考:
1.如果水平木板足夠長,小球會停下來嗎?
2.如果沒有摩擦,水平木板足夠長,小球將滾到哪里去呢?
過渡:伽利略的雙斜面實驗是一個理想實驗。
(2)理想實驗的魅力:
實驗(事實)+邏輯推理
通過可靠的實驗事實,加上合理的邏輯推理,得出規(guī)律的一種方法。
理想實驗的魅力:實驗不能實現(xiàn)的地方,思維向前一步。
這種方法非常了不起!愛因斯坦是這樣評價的:伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應用的科學的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標志著物理學的真正開端。這個評價實事求是,從亞里士多德到伽利略,經歷了2000多年,物理學徘徊不前;從伽利略到愛因斯坦,只經歷300多年,物理學的大廈初步建立,大師輩出。這都得益于伽利略首創(chuàng)的實驗研究方法。
過渡:通過雙斜面理想實驗,伽利略得出了結論。
(3)伽利略:若沒有摩擦阻力,沿水平面滾動的球將永遠滾動下去。運動不需要力維持。
回顧、思考:
、凫o止的車、足球為什么運動起來?
、谶\動的車、足球為什么會停下來?
、哿瓦\動之間有什么關系?
力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
設問:運動狀態(tài)是用什么物理量描述?
車由靜止變?yōu)檫\動,受到了推、拉力;由運動變?yōu)殪o止,受到了摩擦阻力。足球由靜止變?yōu)檫\動,受到了腳的力;由運動變?yōu)殪o止,受到了草地的摩擦阻力。
過渡:與伽利略同時代的法國科學家笛卡爾對他的觀點進行了補充。
4.補充完善,形成定律
(1)笛卡爾的補充:除非物體受到力的作用,物體將永遠保持其靜止或運動狀態(tài),永遠不會使自己沿曲線運動,而只保持在直線上運動。這應成為一個原理,它是人類整個自然觀的基礎。
笛卡爾補充了物體不受力時保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
過渡: 1642年,伽利略逝世,1643年牛頓在英國誕生。牛頓是人類歷史上最偉大的科學家之一。主要貢獻有發(fā)明了微積分,發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律和經典力學,設計并制造了第一架反射式望遠鏡等等。
牛頓在1687年出版的《自然哲學的數(shù)學原理》一書中提出了三條運動定律。牛頓把伽利略、笛卡爾的正確結論總結成為牛頓第一定律,它是牛頓物理學的基石。
(2)牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),除非作用在它上面的`力迫使它改變這種狀態(tài)。
過渡:現(xiàn)在我們來理解定律。
(三)鞏固提高
思考:牛頓第一定律中論述的運動和力的關系是怎樣的?
1.運動和力的關系:力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
2.阻力很小的現(xiàn)象:冰壺
從視頻可以看出,冰壺在一段時間內速度的大小和方向幾乎不變,直到碰上另一個冰壺。
思考:定律中還論述了什么呢?
3.慣性:
、俑拍睿何矬w保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質。
設問:一切物體都有慣性。做變速運動的物體有慣性嗎?
當物體做變速運動時,由于慣性,物體會抵抗速度的改變,從而使速度的改變需要一段時間。比如汽車緊急剎車時不會立即停下來,而是繼續(xù)向前滑行一段距離。
、谝磺形矬w有慣性,有抵抗運動狀態(tài)變化的“本領”。
物體慣性大,“本領”大,運動狀態(tài)難改變;物體慣性小,“本領”小,運動狀態(tài)易改變。
思考并猜想:物體的慣性大小和什么因素有關?
(四)小結作業(yè)
1.了解了運動和力關系的探究過程。
在探究過程中,亞里士多德是開拓者。伽利略首創(chuàng)了理想實驗方法;笛卡爾補充了伽利略的觀點;牛頓提出了慣性、力、慣性參考系的概念。
2.體會了理想實驗的魅力:實驗(事實)+邏輯推理
3. 深入理解了牛頓第一定律,知道了質量是慣性大小的量度。
4.后來愛因斯坦等科學家又進一步發(fā)展了牛頓第一定律。沒有哪一個定律是終極真理,物理學的大廈永不封頂,還等待你們?yōu)樗泶u加瓦!
課外探究:有人說劉謙的螺絲魔術顛覆了牛頓第一定律:不給螺帽力的作用,螺帽也能運動起來。你怎么看?請在百度中搜索“劉謙螺絲魔術揭秘”,弄清劉謙螺絲魔術的原理。
牛頓第一定律教案 5
[知識要點]
1.亞里士多德的錯誤觀點:
、倭κ蔷S持物體運動的原因。
、诹κ钱a生物體運動的原因。
2.伽利略的運動觀:
、偎挠^點來源于伽利略的理想實驗。
、谟^點:物體不受力時,將保持自己的速度永遠運動下去。
3.牛頓第一定律:
、賮碓从谂nD第一定律實驗。
、诙桑阂磺形矬w總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(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:
①物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質,叫慣性。
、谫|量是物體慣性大小的量度。
[重點難點分析]
慣性大小的討論:
、賾T性就是使原來運動的物體(不管是勻速、是加速還是減速)勻速直線運動,使原來靜止的物體靜止。
、趹T性是物體的固有性質,宇宙萬物中任何物體都具有慣性,沒有慣性的物體是不存在的。
、圪|量是物體慣性大小的量度。物體慣性大小與物體的運動速度、物體的密度、形狀、體積無關。物體的質量越大,物體的慣性就越大,越難改變物體的運動狀態(tài)。
、苤灰矬w的質量不變,物體的慣性就不變。所以“克服慣性”“慣性增大”“慣性減小”是錯誤的。
、輵T性大小表示物體改變運動狀態(tài)的難易程度。物體慣性越大,越難改變運動狀態(tài),慣性越小,越容易改變物體的運動狀態(tài)。
[例題選答]
1.光滑水平面上一個大木塊上有一個小球,二者從靜止開始一起向右做加速直線運動,加速度為2m/s2。第3秒時小球從木塊上落到水平面上時,木塊的加速度不變,再過5s小球和木塊的速度各是多少?分析:第3秒時二者的速度vt=at=2m/s2×3s=6m/s 則小球和木塊在3s末的速度都是6m/s。小球離開木塊后做勻速直線運動,再過5s速度仍是6m/s木塊共運動8s,速度就是2m/s2×8s=16m/s
2.關于物體的慣性下面說法正確的是
A.力可以改變物體的`慣性
B.物體靜止時沒有慣性
C.人造地球衛(wèi)星有慣性
D.太空中飄蕩的宇航員沒有慣性
分析:慣性的大小決定于質量,不受其它因素的影響。只要物體有質量就一定具有慣性,所以B、D兩個選項不正確,C選項正確。一個物體的質量不變,則其慣性大小也不發(fā)生變化,所以A選項不正確。答案選擇第三個C。
[練習精選]
1.下面說法正確的是:
A.力是改變物體運動
B.物體越重,慣性越大
C.物體的慣性越大,物體的運動狀態(tài)越難改變
D.行駛的車輛中突然剎車時,乘客向前傾倒,是因為乘客具有慣性
2.關于慣性下面說法正確的是
A.高速運動的物體不易停下來,所以物體的運動速度越大慣性越大
B.兩個物體質量相同,它們的慣性一定相等。
C.鐵餅被運動拋出后繼續(xù)前進,這是因為鐵餅具有慣性的緣故
D.一個物體在地球上不容易被人舉起來,在月球上則很容易,所以物體在月球上的慣性小。
3.計算:
一個物體的速度是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 6
知識目標:
知道牛頓第一定律,常識性了解伽利略理想實驗的推理過程。
能力目標:
1.通過斜面小車實驗,培養(yǎng)學生的觀察能力。
2.通過實驗分析,初步培養(yǎng)學生科學的思維方法(分析、概括、推理)。
情感目標:
1.通過科學史的簡介,對學生進行嚴謹?shù)目茖W態(tài)度教育。
2.通過伽利略的理想實驗,給學生以科學方法論的教育。
教材分析
教材首先通過回憶思考的形式提出問題:如果物體不受力,將會怎樣?通過小車在不同表面運動的演示實驗,使學生直觀的看到物體運動距離與阻力大小的關系,為講解伽利略的推理作準備,物理教案-牛頓第一定律。然后講述伽利略的.推理方法和通過推理得出的結論,再介紹迪卡兒對伽利略結論的補充,牛頓最后總結得出的牛頓第一定律。通過這些使學生了解定律的得出是建立在許多人研究的基礎上的,正如牛頓所說:“如果說我所看的更遠一點,那是因為站在巨人肩上的緣故”。最后指出牛頓第一定律不是實驗定律,而是用科學推理的方法概括出來的,定律是否正確要通過實踐來檢驗。給學生以科學方法論的教育。
本節(jié)課的重點是揭示物體不受力時的運動規(guī)律,即牛頓第一運動定律。
教法建議
1.學生學習牛頓第一定律的困難在于從生活經驗中得到的一種被現(xiàn)象掩蓋了本質的錯誤觀念,認為物體的運動是力作用的結果。如推一個物體,它就動,不再推它時,它便靜止。為使學生擺脫這種錯誤觀念,首先要把運動和運動的變化區(qū)別開,樹立從靜到動和從動到靜都是“運動狀態(tài)改變”的概念,這是為了揭示力和運動的關系做的重要鋪墊。其次,通過實驗確立“力是改變運動狀態(tài)的原因”的概念。再通過推理建立“不受力運動狀態(tài)不變”的概念。
2.通過演示實驗的比較、分析、綜合、推理是本節(jié)課的核心,可對學生進行簡單的科學推理方法的教育。在此演示實驗中可通過設計不同的問題滲透研究方法。
3.本節(jié)課可按著人類對知識的認識順序組織教學,讓學生體會規(guī)律的認識過程,對學生進行學史教育。從亞里士多德的觀點——伽利略的研究——笛卡爾的補充——牛頓的總結。
牛頓第一定律教案 7
教學目標
1.通過實驗,認識阻力對物體運動的影響。
2.經歷建立牛頓第一定律的科學推理過程,認識牛頓第一定律,從中感悟科學推理的方法,領會科學思維過程。
3.能通過生活經驗和大量事實認識一切物體都具有慣性。能用慣性知識解釋生活和大自然中的有關現(xiàn)象。
4.培養(yǎng)學生不迷信權威、大膽質疑和實事求是的科學態(tài)度和創(chuàng)新精神,激發(fā)學生學習自然科學的濃厚興趣。
教學重點難點
1.重點:通過實驗研究阻力對物體運動的影響、慣性。
2.難點:建立牛頓第一定律的科學推理過程,用慣性解釋生活和自然中的有關現(xiàn)象。
教具
學生用: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,另有電化教學器材、教學光盤、粉筆盒。
教學過程
回顧思考
1.物體沿著________且________不變的運動,叫做勻速直線運動。
2.運動狀態(tài)不變是指物體做________運動或保持________。
導入新課
1.小實驗導入
演示實驗1:在水平桌面上推一木塊,木塊運動,撤去推力,木塊停止運動。
生活情景回顧1:足球靜止在地面上,運動員不踢,球不動,運動員踢球,球運動。
學生討論后教師引導:如果要使一個物體維持運動,就要對它施加力的作用,如果撤去這個力,物體就停止運動,也就是說,“運動需要力來維持”。
演示實驗2:在水平桌面上用尺子水平敲擊小木塊,尺子離開木塊后,木塊滑動了一段距離停下來。
生活情景回顧2:運動員將球踢出瞬間,運動員的腳離開球后,球運動一段距離才停下來。
學生討論后教師引導:從演示2和情景2結果看,“物體的運動不需要力來維持”。
教師對比兩種認識提出疑問:兩種認識,一種是運動要靠力來維持,另一種是運動不需要力來維持,哪一種認識是正確的呢?力和運動是一種什么樣的關系呢?
2.多媒體導入
視頻展示:玩滑板車、火車進站。
問:這些運動的物體,停止施加動力,還會繼續(xù)運動嗎?為什么最終要停下來?
簡介歷史上亞里士多德和伽利略的不同觀點。
問:你們同意誰的觀點?究竟誰的觀點正確?學完本節(jié)課就清楚了。
進行新課
探究點一研究阻力對物體運動的影響
1.提出兩種觀點
實驗演示:老師用手推講桌上的粉筆盒,用手推粉筆盒,盒子運動,停止用力,粉筆盒也停下來?
教師:生活中還有哪些類似的現(xiàn)象?(由學生思考后回答)
學生:騎自行車的時候,腳踩踏板,車運動起來,不踩踏板,車最終停下來……
教師:正是由于生活中的這些現(xiàn)象,歷史上有一個偉大的哲學家亞里士多德提出了這樣的觀點:力是維持物體運動的原因。
你認為這個觀點有沒有問題?學生思考回答。學生持有不同觀點,有的`認為正確,有的認為錯誤。
在學生提出觀點后指出:亞里士多德的這個觀點維持和統(tǒng)治人們的思想近兩千年,后來另一位科學家伽利略才提出力不是維持物體運動的原因,物體的運動不需要力來維持,就像被踢出去的足球之所以會停下來,是因為受到了阻力。
提出問題:我們該怎樣證明運動的物體停下來是因為阻力的影響?
學生思考、交流展示討論結果。
2.實驗探究
教師:既然實驗研究的是“阻力對小車運動的影響”,那在開始時小車的運動狀態(tài)就要保持相同,然后改變阻力的大小,觀察小車運動的遠近。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始時的運動狀態(tài)相同?然后又怎樣改變小車受到的阻力?
共同設計實驗與制訂計劃: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動,比較在幾種不同平面上的運動距離。
牛頓第一定律教案 8
。勰繕耍
一、知識與技能
。薄⒅蕾だ缘睦硐雽嶒灱捌渲饕评磉^程和推論,知道理想實驗是科學研究的重要方法
2、理解牛頓第一定律的內容及意義;理解力和運動的關系,知道物體的運動不需要力來維持。
。场⒗斫鈶T性的概念,知道質量是慣性大小的量度;會用慣性解釋一些現(xiàn)象。
二、過程與方法
。、觀察生活中的慣性現(xiàn)象,了解力和運動的關系
。病⑼ㄟ^實驗加深對牛頓第一定律的理解
。场⒗斫饫硐雽嶒炇强茖W研究的重要方法
三、情感態(tài)度與價值觀
。、通過伽利略和亞里士多德對力和運動關系的不同認識,了解人類認識事物本質的曲折性
。病⒏形蚩茖W是人類進步的不竭動力
。壑攸c]
1、理解力和運動的關系
2、對牛頓第一定律和慣性的正確理解
3、理想實驗
。劢虒W難點]
。薄⒘瓦\動的關系
。病T性和質量的關系
。壅n時安排]
1課時
。劢虒W過程]
[引入]
師:同學們,在前面的學習中我們學習了怎樣描述物體的運動,知道了物體的一些運動規(guī)律,但同學們有沒有想過:同一個物體不同的情況下可以做出不同的運動,究竟是什么決定了物體的運動情況?要討論這個問題,就要研究運動與力的關系。所以,從今天開始,我們就一起來探究運動與力的關系。
一、據生活現(xiàn)象思考探究
師:現(xiàn)在請同學們結合日常生活經驗,分組探討一下運動和力是怎樣的一種關系,并試著回答以下一些問題。
1、物體的運動需要力來維持嗎?是不是有力物體就能運動,沒力物體就靜止。給物體一初速度,物體在不同平面上滑動,體會物體運動不需要力來維持。
2、物體的運動方向跟力的方向一樣嗎?
以拋粉筆為例
3、物體的運動僅由力決定嗎?
拋粉筆為例
4、物體什么情況下做直線運動?什么情況下做曲線運動?
以拋粉筆為例
5、物體做直線運動時,什么情況下加速?什么情況下減速?
以拋粉筆為例。
【牢記】:物體的運動不需要力來維持,沒有力物體也能運動:勻速直線運動;運動方向與力的方向無必然聯(lián)系;當速度與力同一直線時,物體做直線運動;速度與力不在同一直線時,曲線運動;同一直線時,力與速度同向,加速;力與速度反向,減速。
要讓學生明白: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:今天的結果是前面的表現(xiàn)決定的,要想今后的結果能改變,必須從現(xiàn)在開始。)
二、歷史上人類對運動與力的關系的認識
師:愛因斯坦曾把一代代科學家探索自然奧秘的努力,比做福爾摩斯偵探小說中警員破案的過程。在偵探故事中,有時候明顯可見的線索卻把人們引到錯誤的判斷上去,也就是說光憑經驗來做判斷是靠不住的。
師:長期以來,在研究物體運動原因的過程中,人們的經驗是:要使一個物體運動,必須推它或拉它。因此,人們直覺地認為,物體的運動是與推拉等行為相聯(lián)系的,當不再推、拉的時候,原來的運動便停止下來。根據這類經驗,亞里士多德得出結論:必須有力作用在物體上,物體才能運動;沒有力的作用,物體便要停止。我想不僅是亞里士多德這樣想,就是在現(xiàn)在,很多人還是這樣想的,因為它與我們的現(xiàn)實生活經驗相一致。但這卻是個錯誤的結論。是由明顯可見的線索引出的錯誤判斷,而且這個錯誤結論竟維持了近兩千年。直到三百多年前,伽俐略創(chuàng)造了有效的“偵察”方法,發(fā)現(xiàn)了正確的線索,揭示現(xiàn)象的本質,成為物理學中的福爾摩斯。
師:伽俐略注意到,當一個球沿斜面向下滾動時,它的速度越來越大;向上滾動時,速度越來越小。他由此猜想:當球沿水平面滾動時,速度應該不增不減。實際上他發(fā)現(xiàn),球越來越慢,最后停下來。伽俐略認為,這是由于摩擦阻力的原因,因為他同樣還觀察到,表面越光滑,球便會滾動得越遠。于是他推斷:若沒有摩擦阻力,球將永遠滾下去。
師:伽俐略為了說明他的思想,設計了一個實驗(伽俐略斜面實驗):讓一個小球沿一個斜面從靜止狀態(tài)開始滾下,小球將滾上另一個斜面,如果沒有摩擦,小球將升到原來高度。減小后一斜面的傾角,小球在這個斜面上仍然達到同樣高度,但這一次為了達到同樣高度,比第一次滾得遠些。繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,小球達到同一高度時將會滾得更遠。于是他問道:若將后一個斜面放平,球會滾動多遠?結論顯然是,球將永遠滾動下去。這就是說物體的運動不需要力來維持,沒有力物體也可以運動(比如在光滑水平上,只要給物體個初速度,物體將以這個速度永遠運動下去),而力恰好是改變物體運動狀態(tài)(運動速度)的原因,比如物體加速和減速時都需要受到力的作用。當然我們不能消除一切阻力,也不能把水平木板做得無限長,所以這個實驗是“理想實驗”帶領學生觀察動畫及視頻文件,先看理論動畫,再看演示實驗。
注意:理想實驗不是空想實驗,它是可靠實驗事實加上理論推導。
師:與伽俐略同時代的法國科學家笛卡爾補充和完善了伽利略的觀點。明確指出:除非物體受到外力的作用,物體將永遠保持靜止或運動狀態(tài),永遠不會使自己沿曲線運動,而只保持在直線上運動。他還認為,這應該作為一個原理加以確立,并且是人類整個自然的基礎。
三、牛頓第一定律
牛頓物理學的基石?慣性定律
伽俐略和笛卡爾的正確結論在隔了一代人以后,由牛頓總結成動力學的一條基本定律:
牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
注意:學習物理的過程中大家已經對亞里士多德這個名字很熟悉了,并且每次提到的都是他的錯誤觀點,好像成了反面教材,這里我要向大家說明一下:亞里士多德是個非常偉大的人。恩格斯稱亞里士多德是最博學的人,亞里士多德的研究涉及生物、天文、氣象、數(shù)學和物理等,成果十分豐富,是西方文化的奠基人。他追求以世界的本來面目來說明各種自然現(xiàn)象,比如說:他認為天上的運動應該是完美的勻速圓周運動、地上的物體都應該是靜止的。他認為物體的運動需要力來維持,是與大量的“事實”相一致的。他一直追求真理,只不過因為當時研究物理總是靠直覺和思維來進行。因此,他的這一錯誤觀點影響了人們兩千多年。
伽利略實在是一個偉大的'科學家,他第一個意識到了摩擦力?一個本質至今還沒有被認識清楚的問題。有了這一點,加上他又具有豐富、發(fā)散而有嚴謹?shù)目茖W思維能力,設計出其理想實驗就顯得比較自然了。我們認為理想實驗首要的意義在于它摒棄了那種單純依靠思辯來研究物理的行為方式,而確立了實驗在物理研究中的基本地位。從物理史實上可以發(fā)現(xiàn),這時伽利略認為的地面上的物體除靜止外的另一本來面目是勻速圓周運動(而不是勻速直線運動),伽利略是一個偉大的科學家,在物理史上有著不可取代的地位,是因為他第一次確立了物理實驗在物理研究中的重要性,研究物理不再是單純地靠直覺和思維。是笛卡爾第一個明確指出:除非物體受到外力作用,物體將永遠保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。這確實是人類思想認識上的一次飛躍。因此,笛卡爾認為上述論斷應該作為一個原理加以確立,且是人類整個自然觀的基礎是十分合理的。笛卡爾當時還指出:在太空環(huán)境中可以實現(xiàn)物體不受外力的作用,這時物體的運動就滿足理想實驗的條件(解放了人們的思想,拓寬了看問題的視野)。
牛頓所做的工作不僅是進行了總結,更是從物理上賦予了明確的內涵,這其中包括慣性和力作為科學概念地提出,以及慣性參考系等,同時明確了力和物體運動及其變化之間的直接因果關系。
【牢記】:
1、運動并不需要力來維持,因而力并不是使物體運動的原因;只有當物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變的時候,才需要力,所以力是改變物體運動狀態(tài)的原因
2、不受力的物體是不存在的,所以牛頓第一定律是理想定律,不能用實驗來驗證。
3、物體具有保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質,這種性質稱慣性。所以牛頓第一定律又稱慣性定律。
師:生活中許許多多的現(xiàn)象可以幫助我們理解牛頓第一定律。例如冰壺。冰壺在冰面運動時受到的阻力較小,可以在較長時間內保持運動速度的大小和方向不變直到它再一次受到桿的打擊或碰到障礙物,才改變這種狀態(tài)。
觀看牛頓第一定律演示實驗
四、慣性
帶領學生觀看多媒體文件。
生活中的例子:將斧頭和木把往下敲。木把受到敲擊突然停止了。斧頭由于慣性要保持原來的運動狀態(tài),繼續(xù)向下運動,使斧頭和木把套緊。
1、問:什么樣的物體具有慣性?物體什么時候具有慣性?
答:一切物體均具有慣性。一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
物體任何時候都有慣性,慣性是一種固有屬性。
2、慣性可以被克服嗎?
答:慣性是物體的固有屬性,不是力,不能避免或克服。
3、速度可以突變嗎?
答:當有外力作用迫使物體改變運動狀態(tài)時,物體的運動狀態(tài)會在原有的基礎上發(fā)生變化,慣性的大小就表現(xiàn)為物體運動狀態(tài)改變的難易程度。正因為物體的運動狀態(tài)是在原有的基礎上一點點變化的,所以速度是不能突變的。
4、物體的慣性大小由什么決定呢?與速度有關嗎?
答:慣性的大小僅由質量決定。
這里有一個易錯點:很多同學認為速度大,慣性大;速度小,慣性小。原因是他們把“運動狀態(tài)改變的難易程度理”理解為“物體從運動到靜止的難易程度”。
分析:正是因為有外力的作用才使得物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變,所以要比較兩個物體運動狀態(tài)改變的難易程度,最起碼要給它們相同的外力作用,才好進行比較。(不恰當?shù)谋确剑合肟磧蓚人一天誰掙的錢多,最起碼要給他們相同的本錢)
要比較速度變化的難易程度其實就是比較物體的加速度,加速度反映了相同時間內物體速度變化的大小關系,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量決定的。所以慣性僅僅由質量決定。(a大,速度變化容易;a小,速度變化難)
慣性的大小僅由質量決定。但由于慣性是屬性不是物理量,所以不能具體講1千克的物體有多少慣性。例:如手擋相同速度的籃球和汽車。如果一輛空車和一輛裝滿貨物車在相同的牽引力作用下由靜止開始運動,它們的運動狀態(tài)改變的情況并不相同,空車的質量小,在較短的時間內可以達到某一速度,運動狀態(tài)容易改變。裝滿貨物的車,質量大,要在很長的時間內才能達到相同的速度,運動狀態(tài)難以改變。慣性大小在實際中是經常要加以考慮的。當我們要求物體的運動狀態(tài)容易改變時,應該盡可能減小物體的質量。殲擊機的質量比運輸機、轟炸機的質量要小得多,在戰(zhàn)斗前還要拋掉副油箱,以進一步減小質量,就是為了要提高殲擊機的靈活性。相反,當我們要求物體的運動狀態(tài)不容易改變時,應該盡量增大物體的質量,抽水站的電動抽水機和水泵都固定在很重的機座上,就是要增大它們的質量,以盡量減小它們振動或避免意外的碰撞而移動。
牛頓第一定律教案 9
教材分析
牛頓運動定律是動力學的基礎,正確認識力和運動的關系,是學好物理的關鍵,教學中應聯(lián)系生活、貼近實際,以激發(fā)學生學習的興趣。
1、理解力和運動的關系是本節(jié)課的重點,通過實驗和生活的例子進一步體會,力不是維持物體運動的原因,而是改變運動狀態(tài)的原因。這對以后研究問題,受力分析都是非常重要的。
2、慣性與質量的關系是這節(jié)課的難點,通過舉例反復體會。
學生分析
1、力是維持物體運動狀態(tài)的原因還是改變物體運動狀態(tài)的原因,人們正確認識這個問題,經歷了漫長的歷史過程,同樣學生要正確認識它,也要克服日常經驗帶來的錯誤認識,所以一開始就用了兩個實驗,讓他們通過觀察、思考,來澄清錯誤的認識。
2、慣性是一個重要的概念。雖然學生在初中接觸過,但仍有一些學生誤認為“物體在保持勻速直線運動或靜止時才有慣性”。不理解一切物體都有慣性,而且慣性大小與質量有關。要解決這問題也不是一蹴而就的,需要通過實例分析慢慢接受。
新課標要求
(一)知識與技能
1、理解力和運動的關系,知道物體的運動不需要力來維持。
2、理解牛頓第一定律,知道它是邏輯推理的結果,不受力的物體是不存在的。
3、理解慣性的概念,知道質量是慣性大小的量度。
。ǘ┻^程與方法
1、培養(yǎng)學生分析問題的能力,要能透過現(xiàn)象了解事物的本質,不能不加研究、分析而只憑經驗,對物理問題決不能主觀臆斷。正確的認識力和運動的關系。
2、幫助學生養(yǎng)成研究問題要從不同的角度對比研究的習慣。
3、培養(yǎng)學生邏輯推理的能力,知道物體的運動是不需要力來維持的。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
1、利用一些簡單的器材,比如:小球、木塊、毛巾、玻璃板等,來對比研究力與物體運動的關系,現(xiàn)象明顯,而且更容易推理。
2、培養(yǎng)科學研究問題的態(tài)度。
3、利用動畫演示伽利略的理想實驗,幫助學生理解問題。
4、利用生活中的例子來認識慣性與質量的'關系。培養(yǎng)學生大膽發(fā)言,并學以致用。
教學重點
1、理解力和運動的關系。
2、理解牛頓第一定律,知道慣性與質量的關系。
教學難點
慣性與質量的關系。
教學方法
1、對比實驗、自主探索、合理推理。
2、利用生活中的實例,理解慣性與質量的關系,貼近生活更易理解。
教學用具:
多媒體、小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木塊、氣墊導軌、滑塊等。
教學過程
。ㄒ唬┮胄抡n
開門見山,闡述課題:前面幾章學習了運動和力基礎知識,這一章開始我們研究力和運動的關系。第一節(jié)課我們來學習牛頓第一定律。
。ǘ┻M行新課
〖教師活動〗:在講臺上放一小車,使它處于靜止狀態(tài)。 人推車走,不推車停,由此看來必須有力作用在物體上,物體才運動,
沒有力作用在物體上,物體就不運動——這是兩千多年前亞里士多德說的,
不是我說的。是這樣的嗎?
〖學生活動〗:思考:物體的運動是不是一定需要力?
〖教師活動〗:下面你就利用桌子上的器材來研究一下這個問題。(投影)
讓學生利用桌子上的器材,自主設計實驗,分別研究:
、、力推物動,力撤物停。
⑵、力撤物不停。
牛頓第一定律教案 10
一、教學目標
1.知道并理解牛頓第一定律的內容,能根據牛頓第一定律的內容解釋生活中的現(xiàn)象。
2.通過演示實驗。提高觀察能力和邏輯思維能力。
3.發(fā)現(xiàn)自然科學規(guī)律,體會物理的實用性,提高學習物理的興趣。
二、教學重難點
【重點】牛頓第一定律。
【難點】理解牛頓第一定律。
三、教學過程
環(huán)節(jié)一:導入新課
同學們好!上課,同學們請坐。上課之前,老師在多媒體展示了一幅圖片,我們先來看一下。這是在太空當中靜止的一滴水,我們結合之前的知識,想一想這滴水為什么能夠靜止在空中呢?嗯,好,看到很多同學有答案了。來,后排這個女生說一下,非常好,請坐。她說是因為在太空當中的物體,不受到力的作用,所以物體總保持靜止或者是勻速直線運動的狀態(tài)。由于沒有初速度,所以就靜止在空中了。表達的非常完整。對于剛才同學所說的,其實涉及到了牛頓第一定律。那今天我們繼續(xù)來探究牛頓第一定律。(板書:牛頓第一定律)
環(huán)節(jié)二:新課講授
【模塊1】牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)歷程
我們都知道,牛頓第一定律其實是牛頓總結歸納得出的,那為什么牛頓總說自己是站在巨人的肩膀上的?牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)過程又是怎樣的呢?好,現(xiàn)在老師給大家2分鐘的時間快速瀏覽教材上的第一段和第二段,我們一起來歸納一下牛頓第一定律的建立過程。好,現(xiàn)在很多同學已經坐直了,想必已經是完成了。那誰能來分享一下,好這位同學。嗯,非常好,請坐。他是根據人物來進行梳理的。他說先后經歷了亞里士多德、伽里略、笛卡爾、最后是牛頓進行總結而得出的定律。所以牛頓才說自己是站在巨人的肩膀上的。
好,對于這幾個人物來說呢,我們詳細地來看一看,他們分別有怎樣的觀點和言論。首先是亞里士多德,他說力是維持物體運動的原因,如果沒有力,那運動就會立即停止。那這樣的觀點是否正確呢?嗯,不正確。這個我們之前已經學過了。在2000多年之后,伽利略推翻了這個觀點。那他說什么呀?對,力是改變物體運動的原因。也就是說,如果不受到外力作用時,這個物體會持續(xù)的運動下去。物體運動停止,是因為受到了阻力的作用。好,后來笛卡爾將這個言論的推廣到更加理想化的情況。最后由牛頓總結出牛頓第一定律的內容。嗯,好,這就是牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)歷程。
【模塊2】牛頓第一定律
對于牛頓第一定律,其實我們之前已經知道了他的完整表述。誰能來嘗試說一說?嗯,好,你來說。嗯,不錯,請坐。表述得不是非常完整,但是語言表達能力還是不錯的。牛頓第一定律的'完整表述是,一切物體總保持靜止或者是勻速直線運動狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)。對于牛頓第一定律,其實在初中的時候,我們已經做過實驗來進行探究了。當時探究實驗過程是怎樣的,大家還記得嗎?嗯,好,來這位男同學你來說一說,非常好,請坐。這個男同學說,之前探究時,是讓小車或者是讓滑塊從斜面的同一高度滑下,通過改變平面的粗糙程度,觀察滑塊滑行的距離,會發(fā)現(xiàn)阻力越小時,滑塊滑行得就越遠。
那么我們一起來想一想,在高中階段,這個實驗有沒有可以優(yōu)化的地方呢?應該怎樣去改進呢?嗯,好,我看到很多同學有想法,這位女同學你來說一說,很好,請坐。她說想盡量減小阻力之后,然后給小車一個初速度,此時觀察一下它的速度是不是會發(fā)生改變,來進行驗證。嗯,好。根據這樣的想法,老師準備了一段實驗視頻。視頻當中的實驗器材是氣墊導軌,在啟動的時候,導軌會向上噴氣,在滑塊和導軌之間就會形成空氣層。此時就會大大減少滑塊在運動時的摩擦力。好,那么我們就來看看,如果給滑塊一個初速度,他到底會不會保持勻速直線運動呢?好,現(xiàn)在實驗播放開始。嗯,好,視頻播放結束了。從剛才的顯示屏當中的數(shù)字來看,滑塊的運動時速度發(fā)不發(fā)生改變呢。好,同學們都說是不改變的,確實是這樣。當物體運動的時,所受到的合外力為零,他將會一直勻速直線運動下去。好,在初中的基礎上,我們將這個實驗進行了改良。
【模塊3】牛頓第一定律的理解1
那么對于牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)歷程以及準確表述,我們已經了解清楚了。現(xiàn)在老師有兩個小問題想去考考大家。剛才在牛頓第一定律當中,我們說物體總保持靜止或者是勻速直線運動的狀態(tài)。此時對于這樣的狀態(tài)來說,他的受力情況一定是怎么樣?對,不受外力的作用。也就是說,他的合外力怎么樣,嗯,很好,是為零的。好,怎樣才能算是合外力為零呢?同學們思考兩分鐘,老師找人來分享。我看到很多同學已經有答案了,這個男同學你最積極,你來說一下,非常好,請坐。他說合外力為零,可能是這個物體就是不受任何力的作用,此時合外力就為零了。那還有哪位同學來補充一下。好,這位同學。好,請坐。他說也可能是物體受到力。但是這些力合成之后,合外力是等于零的。說得非常的好。這個其實就是合外力為零的兩種情況。(板書:二、牛頓第一定律、1.合外力為零)。
【模塊4】牛頓第一定律的理解2
現(xiàn)在老師還有一個小問題想去問問大家,我們可不可以通過受力情況和運動情況之間的聯(lián)系,來判斷一下,物體在處于某種運動情況時,它的合外力是怎樣的呢?嗯,好,現(xiàn)在老師在多媒體上了展示一幅過山車的圖片。過山車在運行的時候,它的速度大小和方向在時刻發(fā)生變化。于是我們可以推斷他所受的合外力是怎樣的呢?嗯,好,后面戴眼鏡的男同學,來跟大家說一下,很好,請坐。這位男同學說,如果這個物體速度大小和方向不變化的時候,說明合外力為0。但此時速度大小和方向均變化,說明此時合外力一定是不為零的。所以根據大家說的,牛頓第一定律可以通過物體運動狀態(tài),大致的去推斷受力情況。(板書:2.運動力)
環(huán)節(jié)三:小結作業(yè)
好,以上就是我們今天學習的所有內容,通過剛才的兩個小問題的討論,相信同學們已經對于牛頓定律有了更加深刻的認識和把握。好,這節(jié)課呢,我們就上到這里。課后同學完成書后的習題。好,下課。
牛頓第一定律教案 11
教學目標
1、通過實驗,進行合理的推理,對學生進行科學態(tài)度和科學方法的教育。
2、知道牛頓第一定律。
3、知道牛頓第一定律的重要應用。
教學重難點
1、理解牛頓第一定律內容的含義。
2、做好演示實驗。
教學工具
多媒體
教學過程
通過上一章的學習,我們認識了力,同學們能不能舉這樣幾個例子:
、傥矬w由靜止變?yōu)檫\動的例子。
、谖矬w運動速度由快變慢的例子。
、畚矬w運動方向改變的例子。
由上面的例子可見:物體受力后,改變了物體的什么?(運動狀態(tài))
那物體不受外力呢?同學們猜一猜,運動狀態(tài)會怎樣呢?
靜止的物體不受外力時,會不會自己運動起來?
運動的物體不受外力時,會不會自己停下來?
(學生討論猜想)
同學們猜想的是否正確呢?我們下面就來研究探索這個問題:
、瘛⒀菔緦嶒灒
1、介紹實驗裝置:帶斜面的`長木板、小車、毛巾、棉布。
2、實驗過程:
⑴在木板上鋪一塊毛巾,讓小車從斜面上最高的一點,從靜止開始滑下,請同學們注意觀察小車在毛巾面上的運動情況。
(請學生描述小車在毛巾面上的運動情況)
問:小車為什么運動地越來越慢,最后停下來?
講述:由于阻力,小車由運動變?yōu)榱遂o止。
(小車停住后,在其尾部位置插一小旗。)
問:能讓小車運動得遠一些嗎?
(減小阻力,用棉布)
、茖⒛景迳系拿頁Q為棉布,仍讓同一小車在同一斜面的同一高度由靜止開始滑下,這樣就可以保證小車到達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。同學們注意觀察小車在棉布表面的運動情況。
現(xiàn)象:小車速度越來越慢最終停下,但運動距離比上次遠。
(小車停住后,在其尾部位置插一小旗)
問:小車運動距離為什么比上次遠?
(受到的阻力比上次小)
問:能讓小車運動的更遠些嗎?
(把阻力減小,用木板)
、浅啡ッ薏迹褂媚景迕。重復上面的實驗。
3、(課件模擬以上三個實驗,同時由同一高度由靜止開始滑下)和學生一起分析:
條件:同一小車,從同一高度,有靜止開始滑下(到達水平面上的速度相同)
(用氣墊道軌演示f→0的情況,然后讓學生猜想如果不受外力時物體的運動情況)
Ⅱ、實驗結論:如果物體不受外力,運動物體將速度不變的運動下去,即勻速運動。早在三百年前,意大利的物理學家伽利略就是用這種方法得出了這個結論。
(板書):物體不受外力時,運動物體—勻速
法國物理學家笛卡爾進一步補充了伽利略的結論,時人們的認識又深化了一步,笛卡爾認為運動的物體在不受外力時,除速度大小不會改變,永遠運動下去,也不會改變運動方向,即勻速直線運動。
同學們想一想,如果靜止的物體不受外力,能不能自己運動起來呢?(不能)
研究發(fā)現(xiàn),靜止的物體在不受外力時,仍會靜止。
(板書):
物體不受外力時,運動物體——勻速、直線勻速直線運動
靜止物體——靜止
現(xiàn)在哪為同學能總結出,如果物體不受外力時,會是什么情況?
(學生總結)
一切物體在沒有受到外力作用時,總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
這個結論最早是由英國物理學家牛頓總結了伽利略等人的研究成果,概括出來的,這就是我們今天要來學習的“牛頓第一定律”。
(板書課題):牛頓第一定律
(板書牛頓第一定律內容)
對學生進行表揚:總結的非常好,如果我們能早出生300年,那也許就會是以在座的某位同學的名字來命名的定律了。只要同學們認真學習,就會有更多的機會去發(fā)明、創(chuàng)造,為祖國、為整個人類做出貢獻。
解釋牛頓第一定律:
條件:一切物體在沒有受到外力作用時。
結論:靜止的物體保持靜止狀態(tài)
運動的物體保持勻速直線運動狀態(tài)
即:動者恒動,靜者恒靜。
牛頓第一定律告訴我們:物體的運動不需要力來維持,力的作用是改變物體的運動狀態(tài)。
牛頓第一定律是在大量實驗事實的基礎上,通過進一步的科學推理而概括出來的,這個結論雖無法直接用實驗來證明,但從定律得出的一些推論都經受住了實踐的檢驗。因此,牛頓第一定律已成為大家公認的力學三定律之一。
、偬哌\動員剛跳離地面時,一切外力都消失了,那會怎樣呢?
(保持勻速直線運動狀態(tài),飛出體育場,沖出地球)
②即將起跑的運動員,一切外力消失,還能否運動起來?
、墼诃h(huán)形跑道上進行800米比賽的運動員,剛開始時最前面的運動員速度最大,這時一切外力都消失,那后面的運動員能追上他嗎?它能到達終點,取得金牌嗎?
、軐W生討論,舉例。
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