初中物理牛顿第一定律教案(汇总21篇)
在编写教案时,要注意教学目标的合理设定,教学方法的多样性,并合理安排教学资源的利用。通过研究这些教案范文,可以发现一些教学设计的特点和亮点,有助于提高教学的质量和效果。
初中物理牛顿第一定律教案
由此可推理出:如果小车不受力,小车将。
2、关于惯性,下列说法中正确的是()。
a、物体静止时有惯性,运动时没有惯性b、物体保持静止或匀速直线运动状态时才有惯性。
c、物体受力作用时才有惯性d、物体的惯性与运动状态或是否受力无关。
3、我国公安部门规定:在高速公路上,汽车驾驶员和乘客都要系上安全带,主要是为了减轻下列哪种情况下可能造成对人身的伤害()。
a、汽车加速b、汽车速度过快c、紧急刹车d、汽车突然启动。
4、一本书放在水平桌面上,下列哪一对力是书受到的平衡力()。
a、书的重力和书对桌面的压力b、书的重力和桌面对书的支持力。
c、书对桌面的压力和桌面对书的支持力d、书对桌面的压力和桌子受到的重力。
5、惯性是造成许多交通事故的原因,下列不是为了防止由于惯性而造成交通事故所制定的交通规则是()。
a、某些地段要对机动车辆限速b、车辆快速行驶时要保持车距。
c、车辆靠右侧行驶d、小型客车的驾驶员必须系安全带。
6、跳伞运动员在空中张开落伞后,跳伞运动员匀速下降,这是因为跳伞运动员()。
a、没有受到重力作用b、受到的重力小于阻力。
c、受到的重力等于阻力d、受到的重力大于阻力。
7、画出在平直公上匀速行驶的汽车受力的示意图。
8、惯性和惯性定律不同之处在于:描写物体运动规律,描写物体本身的性质;的成立是有条件的,而是任何物体都具有。
能力提高。
9、举例写出你观察到的在生产、生活以及交通运输等方面发生的惯性现象的两个例子,并结合所举事例分别说明如何防止或利用惯性。
10、两千多年前,古希腊学者亚里士多德认为:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力,物体就会静止。这个结论是亚里士多德对生活中的现象进行观察总结出来的。人们确实看到,用力推一个木箱它就运动,停止用力,木箱就静止。因为这种现象,亚里士多德的观点在两千多年里被人们普遍接受,直到后来伽利略推翻了这个观点。
你认为亚里士多德错在了什么地方?怎样解释上述“推木箱”的现象?
11、请你设计一个实验探究二力平衡的条件,要求:写出实验器材、实验步骤、实验结果,并比较二力平衡的条件和作用力与反作用力的条件有何相同点和不同点。
初中物理牛顿第一定律教案
知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程,知道什么是惯性,能够用惯性解释生活中常见的现象,知道惯性与质量之间的关系。
【过程与方法】。
通过斜面小车实验,提高观察能力,动手能力,通过实验分析,初步养成科学的思维方法(分析、概括、推理)。
【情感态度与价值观】。
体验在研究过程中成功的喜悦,学会分工与合作,提高团结协作的能力,感悟科学探究的艰辛与曲折,感悟科学就在我们身边。
【重点】。
对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解,体会科学思想的建立过程。
【难点】。
1、明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。
2、明确斜面实验的整个过程。
环节一:导入新课。
教师设计两个实验。提出问题:
1、要让静止的书(文具盒)运动,该怎么办?
2、停止用力,又会如何呢?
误导学生:物理受力就会运动,不受力就停止。
得出谬论:物体运动要靠力维持。
教师实验演示:在桌面推一辆小车,撤去推力,小车没有立即停下。
得出结论:物体运动不需要力来维持。
观察学生表情,出示亚里士多德和伽利略的两种截然不同的观点,激发学生探究的兴趣,活跃课堂气氛,由此引出今天的课题《牛顿第一定律》。
环节二:新课讲授。
叙述古代人们对于运动的认识和伽利略对于运动的观点。
演示实验:“阻力对物体运动的影响”。
(1)棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,让同学们观察小车在木板上滑行的距离。
(2)去掉木板上的棉布,再次让小车从斜面顶端由静止滑下,让同学们观察小车在木板上滑行的距离。
提问:两次实验为什么都让小车在斜面顶端由静止滑下?
回答:使小车滑到斜面底端时速度相同。
总结实验现象:小车所受的阻力减小,向前滑行的距离变大。
推理:如果物体受到的阻力为零,速度就不会减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
强调虽然牛顿第一定律建立在大量经验事实的基础上,但却是一个推理而概括出来的定律。
提问:牛顿第一定律蕴涵几部分知识,小组讨论,教师总结得出牛顿第一定律包含三部分内容:
(1)物体在不受力时,总保持匀速运动状态或静止状态。
(2)物体有保持匀速直线运动状态的性质,叫做惯性。
(3)物体运动状态的改变需要外力。
通过一系列问题的提问与引导,导出惯性这一概念,讲解惯性仅与质量有关,列举生活中有关于利用惯性的事例。
环节三:巩固提高。
提问同学们牛顿第一定律从几个方面阐述了力和运动的关系?什么是运动状态的改变?
学生根据本节课所学的知识点回答。
环节四:小结作业。
小结:以提问的方式进行提问总结,梳理本节课知识点。
作业:查阅伽利略斜面实验的完整设计过程,同时观察生活中有关利用惯性的事例。
初中物理牛顿第一定律教案
教学目标:
1、知识与技能。
2、过程与方法。
通过活动体验任何物体都具有惯性、
探究摩擦力对物体运动的影响、
3、情感态度与价值观。
通过活动和阅读感受科学就在身边、
教学重点:
教学难点:
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初中物理牛顿第一定律教案
1、知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论,知道理想实验是科学研究的重要方法。
2、理解牛顿第一定律的内容及意义;理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持。
3、理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度;会用惯性解释一些现象。
二、过程与方法。
1、观察生活中的惯性现象,了解力和运动的关系。
3、理解理想实验是科学研究的重要方法。
三、情感态度与价值观。
1、通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性。
2、感悟科学是人类进步的不竭动力。
1、理解力和运动的关系。
1、力和运动的关系。
2、惯性和质量的关系。
1课时。
[引入]。
师:同学们,在前面的学习中我们学习了怎样描述物体的`运动,知道了物体的一些运动规律,但同学们有没有想过:同一个物体不同的情况下可以做出不同的运动,究竟是什么决定了物体的运动情况?要讨论这个问题,就要研究运动与力的关系。所以,从今天开始,我们就一起来探究运动与力的关系。
一、据生活现象思考探究。
师:现在请同学们结合日常生活经验,分组探讨一下运动和力是怎样的一种关系,并试着回答以下一些问题。
1、物体的运动需要力来维持吗?是不是有力物体就能运动,没力物体就静止。给物体一初速度,物体在不同平面上滑动,体会物体运动不需要力来维持。
2、物体的运动方向跟力的方向一样吗?
以抛粉笔为例。
3、物体的运动仅由力决定吗?
抛粉笔为例。
4、物体什么情况下做直线运动?什么情况下做曲线运动?
以抛粉笔为例。
5、物体做直线运动时,什么情况下加速?什么情况下减速?
以抛粉笔为例。
【牢记】:物体的运动不需要力来维持,没有力物体也能运动:匀速直线运动;运动方向与力的方向无必然联系;当速度与力同一直线时,物体做直线运动;速度与力不在同一直线时,曲线运动;同一直线时,力与速度同向,加速;力与速度反向,减速。
要让学生明白:物体此刻的速度是由上一刻的速度和上一刻的受力决定的,此刻的速度及此刻的受力决定下一刻的速度。(比方:今天的结果是前面的表现决定的,要想今后的结果能改变,必须从现在开始。)。
二、历史上人类对运动与力的关系的认识。
师:爱因斯坦曾把一代代科学家探索自然奥秘的努力,比做福尔摩斯侦探小说中警员破案的过程。在侦探故事中,有时候明显可见的线索却把人们引到错误的判断上去,也就是说光凭经验来做判断是靠不住的。
师:长期以来,在研究物体运动原因的过程中,人们的经验是:要使一个物体运动,必须推它或拉它。因此,人们直觉地认为,物体的运动是与推拉等行为相联系的,当不再推、拉的时候,原来的运动便停止下来。根据这类经验,亚里士多德得出结论:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体便要停止。我想不仅是亚里士多德这样想,就是在现在,很多人还是这样想的,因为它与我们的现实生活经验相一致。但这却是个错误的结论。是由明显可见的线索引出的错误判断,而且这个错误结论竟维持了近两千年。直到三百多年前,伽俐略创造了有效的“侦察”方法,发现了正确的线索,揭示现象的本质,成为物理学中的福尔摩斯。
师:伽俐略注意到,当一个球沿斜面向下滚动时,它的速度越来越大;向上滚动时,速度越来越小。他由此猜想:当球沿水平面滚动时,速度应该不增不减。实际上他发现,球越来越慢,最后停下来。伽俐略认为,这是由于摩擦阻力的原因,因为他同样还观察到,表面越光滑,球便会滚动得越远。于是他推断:若没有摩擦阻力,球将永远滚下去。
师:伽俐略为了说明他的思想,设计了一个实验(伽俐略斜面实验):让一个小球沿一个斜面从静止状态开始滚下,小球将滚上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将升到原来高度。减小后一斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然达到同样高度,但这一次为了达到同样高度,比第一次滚得远些。继续减小第二个斜面的倾角,小球达到同一高度时将会滚得更远。于是他问道:若将后一个斜面放平,球会滚动多远?结论显然是,球将永远滚动下去。这就是说物体的运动不需要力来维持,没有力物体也可以运动(比如在光滑水平上,只要给物体个初速度,物体将以这个速度永远运动下去),而力恰好是改变物体运动状态(运动速度)的原因,比如物体加速和减速时都需要受到力的作用。当然我们不能消除一切阻力,也不能把水平木板做得无限长,所以这个实验是“理想实验”带领学生观察动画及视频文件,先看理论动画,再看演示实验。
注意:理想实验不是空想实验,它是可靠实验事实加上理论推导。
师:与伽俐略同时代的法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点。明确指出:除非物体受到外力的作用,物体将永远保持静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动。他还认为,这应该作为一个原理加以确立,并且是人类整个自然的基础。
牛顿物理学的基石???惯性定律。
伽俐略和笛卡尔的正确结论在隔了一代人以后,由牛顿总结成动力学的一条基本定律:
牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
初中物理牛顿第一定律教案
】牛顿第一定律是力学中重要的基本定律之一,也是培养学生分析、概括,推理能力很好的素材。本节课是在学习了运动学和力学知识基础上,首次将力和运动联系起来,研究力和运动的关系和规律的知识,本课内容在初中物理知识体系中占有重要的地位,为后面平衡力等知识的学习打下坚实的基础,起到承前启后的作用。因此教材比较注意科学地编排内容,它把理论联系实际,还把物理知识融入到生活中去,能让学生觉得物理就在身边,从而激发学生继续学习物理的兴趣。本节需要两课时,第一课时主要安排学生实验得出牛顿第一定律的内容。第二课时要理解惯性的内容。
通过实验并不能直接得出牛顿第一定律,它是总结事实,分析、概括、推理得出的,这方面要注意强调。
1、通过分析具体事例,知道力对物体运动的影响;
4、通过探究阻力对物体运动的影响,培养学生观察和实验能力、逻辑推理能力和科学想象能力。
1、通过问题1、2、3、4、5、6检测目标1的达成。
2、通过问题7、8、9、10、11检测目标2的达成。
3、通过教师整合说明和问题12检测目标3的达成。
4、通过问题8、9、10、11检测目标4的达成。
一、导入新课:(教师根据学生看到的演示实验,在设置问题,引发深入思考)。
出示斜面、小车演示:
(1)、用力拉小车在水平木板上前进。
(2)、停止用力,小车停止。
问题1:什么原因使小车前进?
问题2:能否说物体运动必须受力?
问题3:运动需要力来维持吗?
(3)、将小车放在斜面上,放手后让小车滑下。
问题4:到水平面上后会立即停止吗?
问题5:小车能一直运动下去吗?
(4)教师总结:学生形成两种不同结论分别代表古希腊学者亚里士多德:运动需要力来维持;意大利科学家伽利略运动不需要历来维持。(板书他们的观点)。
(5)教师总结:阻力会影响物体的运动。
二、探究:阻力对物体运动的影响(通过教师创设问题,转化成可操作性强的具体任务,学生在完成任务同时,进行了合作、交流、思考,同时知道了自己应支持谁的观点)。
问题8:小车在水平面上前进的距离与哪些因素有关?
(教师让学生充分猜想后,总结:斜面坡度,小车质量,小车起始高度,水平面的阻力。)。
问题9:研究小车在水前进的距离和水平面对它阻力的关系,你应该如何设计实验?
(学生猜想,小组讨论,分享猜想设计的依据和研究方案。)。
教师总结:运用控制变量法必须让其他因素相同,表面粗糙程度不同。即在同一斜面上用同一小车在同一位置开始运动,分别在不同粗糙程度不同的表面进行多次试验。
选择合理方案,让学生分组进行试验。
教师根据实验引导学生分析:
问题10:三个表面相比,哪个阻力最小,哪个阻力最大?
问题11:小车在木板上运动得最远,在毛巾表面上运动得最近。其原因是什么?
教师引导学生总结:阻力越小,前进的距离越远,若表面更光滑,则小车所受阻力更小,前进的距离更远;若表面非常光滑,则小车所受阻力将非常小,速度减小得也将非常慢。
进一步推理问题12:如果物体不受力,它将以一个恒定的速度永远地运动下去。
通过比较推理的结果,让学生思考后用自己的话说出实验结论,得到运动和力的关系,并指出自己支持两位谁的观点。
三、教师整合说明(根据推论引出牛顿第一定律,让学生明确它不是实验结论)。
英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的'物理规律:牛顿第一定律(板书课题)-----一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。(板书内容)。
四、教师强调说明:(让学生加深对牛顿第一定律的理解)。
(1)“一切”表明这条规律的普遍适用性,不符合这条规律的物体是不存在的。
(2)“不受力”是定律成立的条件,这是一种理想情况,它也包含物体在某一方向上不受力的情况,通常把受平衡力看成不受力。
(3)“总保持”指物体在没有受到力的作用时,只有保持静止状态或匀速直线运动两种可能,要改变这种状态,物体必须受力的作用。
(4)力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
(5)它虽然不是直接由实验得来的,但经受了实践的检验,是公认的力学基本定律之一。
五、小结。
【板书设计】:
亚里士多德(物体运动需要力来维持)。
伽利略(物体运动不需要力来维持)。
一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
初中物理牛顿第一定律教案
知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程。
1、通过斜面小车实验,培养学生的观察能力。
2、通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理)。
1、通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育。
2、通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育。
教材首先通过回忆思考的形式提出问题:如果物体不受力,将会怎样?通过小车在不同表面运动的演示实验,使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系,为讲解伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论,再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充,牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的,正如牛顿所说:“如果说我所看的更远一点,那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律,而是用科学推理的方法概括出来的,定律是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。
本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律,即牛顿第一运动定律。
1、学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念,认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体,它就动,不再推它时,它便静止。为使学生摆脱这种错误观念,首先要把运动和运动的变化区别开,树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念,这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次,通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。
2、通过演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心,可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。
3、本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学,让学生体会规律的认识过程,对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。
初中物理牛顿第一定律教案
1、知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论,知道理想实验是科学研究的重要方法。
2、理解牛顿第一定律的内容及意义;理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持。
3、理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度;会用惯性解释一些现象。
二、过程与方法。
1、观察生活中的惯性现象,了解力和运动的关系。
3、理解理想实验是科学研究的重要方法。
三、情感态度与价值观。
1、通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性。
2、感悟科学是人类进步的不竭动力。
1、理解力和运动的关系。
3、理想实验。
1、力和运动的关系。
2、惯性和质量的关系。
1课时。
[引入]。
师:同学们,在前面的学习中我们学习了怎样描述物体的运动,知道了物体的一些运动规律,但同学们有没有想过:同一个物体不同的情况下可以做出不同的运动,究竟是什么决定了物体的运动情况?要讨论这个问题,就要研究运动与力的关系。所以,从今天开始,我们就一起来探究运动与力的关系。
一、据生活现象思考探究。
师:现在请同学们结合日常生活经验,分组探讨一下运动和力是怎样的一种关系,并试着回答以下一些问题。
1、物体的运动需要力来维持吗?是不是有力物体就能运动,没力物体就静止。给物体一初速度,物体在不同平面上滑动,体会物体运动不需要力来维持。
2、物体的运动方向跟力的方向一样吗?
以抛粉笔为例。
3、物体的运动仅由力决定吗?
抛粉笔为例。
4、物体什么情况下做直线运动?什么情况下做曲线运动?
以抛粉笔为例。
5、物体做直线运动时,什么情况下加速?什么情况下减速?
以抛粉笔为例。
【牢记】:物体的运动不需要力来维持,没有力物体也能运动:匀速直线运动;运动方向与力的方向无必然联系;当速度与力同一直线时,物体做直线运动;速度与力不在同一直线时,曲线运动;同一直线时,力与速度同向,加速;力与速度反向,减速。
要让学生明白:物体此刻的速度是由上一刻的速度和上一刻的受力决定的,此刻的速度及此刻的受力决定下一刻的速度。(比方:今天的结果是前面的表现决定的,要想今后的结果能改变,必须从现在开始。)。
二、历史上人类对运动与力的关系的认识。
师:爱因斯坦曾把一代代科学家探索自然奥秘的努力,比做福尔摩斯侦探小说中警员破案的过程。在侦探故事中,有时候明显可见的线索却把人们引到错误的判断上去,也就是说光凭经验来做判断是靠不住的。
师:长期以来,在研究物体运动原因的过程中,人们的经验是:要使一个物体运动,必须推它或拉它。因此,人们直觉地认为,物体的运动是与推拉等行为相联系的,当不再推、拉的时候,原来的运动便停止下来。根据这类经验,亚里士多德得出结论:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体便要停止。我想不仅是亚里士多德这样想,就是在现在,很多人还是这样想的,因为它与我们的现实生活经验相一致。但这却是个错误的结论。是由明显可见的线索引出的错误判断,而且这个错误结论竟维持了近两千年。直到三百多年前,伽俐略创造了有效的“侦察”方法,发现了正确的线索,揭示现象的本质,成为物理学中的福尔摩斯。
师:伽俐略注意到,当一个球沿斜面向下滚动时,它的速度越来越大;向上滚动时,速度越来越小。他由此猜想:当球沿水平面滚动时,速度应该不增不减。实际上他发现,球越来越慢,最后停下来。伽俐略认为,这是由于摩擦阻力的原因,因为他同样还观察到,表面越光滑,球便会滚动得越远。于是他推断:若没有摩擦阻力,球将永远滚下去。
师:伽俐略为了说明他的思想,设计了一个实验(伽俐略斜面实验):让一个小球沿一个斜面从静止状态开始滚下,小球将滚上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将升到原来高度。减小后一斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然达到同样高度,但这一次为了达到同样高度,比第一次滚得远些。继续减小第二个斜面的倾角,小球达到同一高度时将会滚得更远。于是他问道:若将后一个斜面放平,球会滚动多远?结论显然是,球将永远滚动下去。这就是说物体的运动不需要力来维持,没有力物体也可以运动(比如在光滑水平上,只要给物体个初速度,物体将以这个速度永远运动下去),而力恰好是改变物体运动状态(运动速度)的原因,比如物体加速和减速时都需要受到力的作用。当然我们不能消除一切阻力,也不能把水平木板做得无限长,所以这个实验是“理想实验”带领学生观察动画及视频文件,先看理论动画,再看演示实验。
注意:理想实验不是空想实验,它是可靠实验事实加上理论推导。
师:与伽俐略同时代的法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点。明确指出:除非物体受到外力的作用,物体将永远保持静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动。他还认为,这应该作为一个原理加以确立,并且是人类整个自然的基础。
牛顿物理学的基石???惯性定律。
伽俐略和笛卡尔的正确结论在隔了一代人以后,由牛顿总结成动力学的一条基本定律:
牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
注意:学习物理的过程中大家已经对亚里士多德这个名字很熟悉了,并且每次提到的都是他的错误观点,好像成了反面教材,这里我要向大家说明一下:亚里士多德是个非常伟大的人。恩格斯称亚里士多德是最博学的人,亚里士多德的研究涉及生物、天文、气象、数学和物理等,成果十分丰富,是西方文化的奠基人。他追求以世界的本来面目来说明各种自然现象,比如说:他认为天上的运动应该是完美的匀速圆周运动、地上的物体都应该是静止的。他认为物体的运动需要力来维持,是与大量的“事实”相一致的。他一直追求真理,只不过因为当时研究物理总是靠直觉和思维来进行。因此,他的这一错误观点影响了人们两千多年。
伽利略实在是一个伟大的科学家,他第一个意识到了摩擦力??一个本质至今还没有被认识清楚的问题。有了这一点,加上他又具有丰富、发散而有严谨的科学思维能力,设计出其理想实验就显得比较自然了。我们认为理想实验首要的意义在于它摒弃了那种单纯依靠思辩来研究物理的行为方式,而确立了实验在物理研究中的基本地位。从物理史实上可以发现,这时伽利略认为的地面上的物体除静止外的另一本来面目是匀速圆周运动(而不是匀速直线运动),伽利略是一个伟大的科学家,在物理史上有着不可取代的地位,是因为他第一次确立了物理实验在物理研究中的重要性,研究物理不再是单纯地靠直觉和思维。是笛卡尔第一个明确指出:除非物体受到外力作用,物体将永远保持静止或匀速直线运动状态。这确实是人类思想认识上的一次飞跃。因此,笛卡尔认为上述论断应该作为一个原理加以确立,且是人类整个自然观的基础是十分合理的。笛卡尔当时还指出:在太空环境中可以实现物体不受外力的作用,这时物体的运动就满足理想实验的条件(解放了人们的思想,拓宽了看问题的视野)。
牛顿所做的工作不仅是进行了总结,更是从物理上赋予了明确的内涵,这其中包括惯性和力作为科学概念地提出,以及惯性参考系等,同时明确了力和物体运动及其变化之间的直接因果关系。
【牢记】:
2、不受力的物体是不存在的,所以牛顿第一定律是理想定律,不能用实验来验证。
3、物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质称惯性。所以牛顿第一定律又称惯性定律。
师:生活中许许多多的现象可以帮助我们理解牛顿第一定律。例如冰壶。冰壶在冰面运动时受到的阻力较小,可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变直到它再一次受到杆的打击或碰到障碍物,才改变这种状态。
四、惯性。
带领学生观看多媒体文件。
生活中的例子:将斧头和木把往下敲。木把受到敲击突然停止了。斧头由于惯性要保持原来的运动状态,继续向下运动,使斧头和木把套紧。
1、问:什么样的物体具有惯性?物体什么时候具有惯性?
答:一切物体均具有惯性。一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
物体任何时候都有惯性,惯性是一种固有属性。
2、惯性可以被克服吗?
答:惯性是物体的固有属性,不是力,不能避免或克服。
3、速度可以突变吗?
答:当有外力作用迫使物体改变运动状态时,物体的运动状态会在原有的基础上发生变化,惯性的大小就表现为物体运动状态改变的难易程度。正因为物体的运动状态是在原有的基础上一点点变化的,所以速度是不能突变的。
4、物体的惯性大小由什么决定呢?与速度有关吗?
答:惯性的大小仅由质量决定。
这里有一个易错点:很多同学认为速度大,惯性大;速度小,惯性小。原因是他们把“运动状态改变的难易程度理”理解为“物体从运动到静止的难易程度”。
分析:正是因为有外力的作用才使得物体的运动状态发生改变,所以要比较两个物体运动状态改变的难易程度,最起码要给它们相同的外力作用,才好进行比较。(不恰当的比方:想看两个人一天谁挣的钱多,最起码要给他们相同的本钱)。
要比较速度变化的难易程度其实就是比较物体的加速度,加速度反映了相同时间内物体速度变化的大小关系,而在相同的外力作用的情况下,物体的加速度大小是仅仅是由质量决定的。所以惯性仅仅由质量决定。(a大,速度变化容易;a小,速度变化难)。
惯性的大小仅由质量决定。但由于惯性是属性不是物理量,所以不能具体讲1千克的物体有多少惯性。例:如手挡相同速度的篮球和汽车。如果一辆空车和一辆装满货物车在相同的牵引力作用下由静止开始运动,它们的运动状态改变的情况并不相同,空车的质量小,在较短的时间内可以达到某一速度,运动状态容易改变。装满货物的车,质量大,要在很长的时间内才能达到相同的速度,运动状态难以改变。惯性大小在实际中是经常要加以考虑的。当我们要求物体的运动状态容易改变时,应该尽可能减小物体的质量。歼击机的质量比运输机、轰炸机的质量要小得多,在战斗前还要抛掉副油箱,以进一步减小质量,就是为了要提高歼击机的灵活性。相反,当我们要求物体的运动状态不容易改变时,应该尽量增大物体的质量,抽水站的电动抽水机和水泵都固定在很重的机座上,就是要增大它们的质量,以尽量减小它们振动或避免意外的碰撞而移动。
初中物理牛顿第二定律教案
1.牛顿第二定律:物体的加速度跟所受合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2.a=k?f/m(k=1)→f=ma。
3.k的数值等于使单位质量的物体产生单位加速度时力的大小。国际单位制中k=1。
4.当物体从某种特征到另一种特征时,发生质的飞跃的转折状态叫做临界状态。
5.极限分析法(预测和处理临界问题):通过恰当地选取某个变化的物理量将其推向极端,从而把临界现象暴露出来。
1)矢量性:加速度与合外力任意时刻方向相同。
2)瞬时性:加速度与合外力同时产生/变化/消失,力是产生加速度的原因。
3)相对性:a是相对于惯性系的,牛顿第二定律只在惯性系中成立。
4)独立性:力的独立作用原理:不同方向的合力产生不同方向的加速度,彼此不受对方影响。
5)同体性:研究对象的统一性。
高中物理学习方法。
1应降低起点,从头开始。
我们要转变概念,不要认为初中物理好,高中物理就一定会好。初中物理的知识比较肤浅,只要动动脑筋就能学会,在加上通过大量的练习,反复强化训练,对物理的熟练程度也会提升,物理成绩也会稳步提高。可以这么说分数高并不代表学得好。要想学好高中物理,就需要同学们对物理产生浓厚的兴趣,加上好的学习方法,这两个条件缺一不可。所以我们要转化观念,踏实的学习,稳中求进!
2注意每个环节。
1、基本概念要清楚,基本规律要熟悉,基本方法要熟练。
2、独立做题,要独立地保质保量地做一些题。题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度。任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。独立解题,可能有时要花费一些时间,有时要走弯路,有时甚至解不出来,但这些都是正常的,是任何一个初学者走向成功的必由之路。
3、物理过程,要对物理过程一清二楚,物理过程弄不清必然存在解题的隐患。题目不论难易都要尽量画图,有的画草图就可以了,有的要画精确图,要动用圆规、三角板、量角器等,以显示几何关系。画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析,状态分析是固定的、死的、间断的,而动态分析是活的、连续的。
3有目的的做题。
在高中物理学习的过程中,习题的作用千万不能忽视,做题不是说题海战术,而是要通过有目的的做题理解相关的物理知识;这就需要我们在学习中有选择性地做题,包括认真分析教科书上的例题,根据教学重点和难度选择课外习题.选题不能一味依靠老师,要品味出老师选题的思路和要求,逐步做到能自己选题;在解题时要保持思路清晰,围绕知识点加深学习效果.当然,在学习中多向老师请教,将自己的想法与老师沟通一直是我们的极佳选择.
4多读课外参考书。
对于学有余力的学生们来说,课后利用剩余时间可以阅读物理课外参考书以及其他读物。此过程是课堂学习的继续和延伸过程,可以培养学生们的自学能力和非智力优秀品质。
选择课外参考书一定注意:所选课外参考书的数量不要太多,太滥。要注意阅读参考书最好在学完一部分或这一章内容之后进行。阅读课外参考书时,要对重点内容深入钻研、领会内容。
磁场知识点。
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动v=v0。
©解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握;。
(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理/回旋加速器/磁性材料。
初中物理牛顿第一定律教案
关键词:平衡力、阻力、速度、静止状态、匀速直线运动状态。
一、教学理念。
1、教育教学工作中,坚持以人为本、注重多样化的教学方式的教育理念。
运用实验法图象法、数学极限法、受力分析法、等效法,逻辑推理得出牛顿第一定律,
2、让学生从生活走向物理,从物理走向生活。
从生活中找出二力平衡的例子,过渡到学习牛顿第一定律,降低学习的难度,最后又通过学生练习,将所学物理知识应用于生活。
3、注重探究历程。
让学生在实验基础上,经历实验分析与论证,交流与合作,培养科学方法、实验能力,有助于学生对“物理与生活”的认知。
4、情感态度与价值观。
通过实验活动与分析让学生感受科学就在身边。
二、学情分析。
牛顿第一定律是初中学习的重点也是学习难点,它是通过实验对比分析推理得出的理想状态下物体不受力和运动之间的关系,与它紧密相连的是惯性及应用惯性解释简单惯性现象。人教版原有的书本知识顺序:先上牛顿第一定律,再上二力平衡的知识,打破这个顺序,先上二力平衡知识,再上牛顿第一定律,从教学实践上看,学生更易接受这样的顺序安排,降低了学习的难度。在实验基础上结合运用图象法、数学极限法、受力分析法、等效法,逻辑推理得出牛顿第一定律。
三、教学目标、重点、难点。
1、教学目标。
(1)学会应用实验方法来研究物理问题。
(2)探究阻力对物体运动的影响,具有初步的观察能力、逻辑推理能力和科学想象能力。(3)运用数学图象法、极限法和二力平衡知识过渡到研究物体在不受力时的运动状态。
2、教学重点。
在实验基础上结合数学图象法、极限法、等效法推理牛顿第一定律。
3、教学难点。
四、教学设计:
1、教学用具:小车(1辆)、长木板(两块)、毛巾(1张)、玻璃(1块)。
2、教学处理。
先学习二力平衡知识后再学习理想状态下物体不受力时的牛顿第一定律。
3、教学过程。
演示实验:出示一辆小车,用手推小车运动,停止用力后,车向前运动一段距离后停下。
启发:前面我们学习过二力平衡知识,物体受平衡力作用时保持平衡状态即保持匀速直。
(1)电线下吊着的一物体原来处于静止状态,电线突然断了,物体在重力作用下显然会下落,改变了运动状态而不能保持静止状态。
(2)如图a所示,一竖直下落的物体受到重力和阻力作用,重力方向与物体运动方向一致,而阻力方向与物体运动方向相反。由于重力作用效果大于阻力作用效果,致使这个物体运动越来越快。
(3)如图b所示,一竖直上抛的物体受到重力和阻力作用,重力方向、阻力方向都与物体运动方向相反,在两个力的作用下致使这个物体运动越来越慢。
总结:物体在非平衡力的作用下不能保持平衡状态。只有物体在平衡力作用下会保持平衡状态。
鼓励学生大胆猜想结果,让学生看本节的“探究”部份内容。b.设计实验。
让小车从同一斜面同一高度处滑下以获得到达斜面底端相同的速度,接着让小车以这样相同的速度在毛巾、木板、玻璃粗糙程度不同的平面上运动,并比较小车在不同的平面上运动路程的长短。
提问:做此实验注意什么问题?
答:保持斜面倾斜度不变,每次小车都从同一斜面同一位置处滑下。c、进行实验。
(a)图是减速运动,(b)是加速运动,(c)匀速运动。故选(a)图象来表示运动速度与时间变化关系。
画出小车在毛巾、木板、玻璃平面运动时速度随时间变化的图象。
推理:继续换用比玻璃更光滑的平面,所得到的图象倾斜度越来越小,当平面无限光滑时,图象将与横坐标平行,得到与(c)图相同的图像,即物体作匀速运动。
v初。
t
运动小车不受任何阻力时,等效于运动的物体受平衡二力的作用,据二力平衡知识可知物体将保持匀速直线运动状态,物体的运动方向和运动快慢保持不变。当物体静止不受力作用时也等效于受平衡二力的作用,物体将保持原来的静止状态。
最后师生共同总结牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
介绍伽利略、笛卡儿的运动思想,物体不受阻力作用时,运动快慢不变作匀速运动。可见物体的运动不需要力来维持,力只是使物体的运动状态发生改变的原因。对牛顿第一定律的说明:此定律适用于一切物体。
(1)定律前提条件:物体没有受到力的作用或在某一方向上不受力的作用,还可以推广到物体受平衡力的作用,或在某一方向上受到平衡力的作用。
(2)结论:原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体将保持匀速直线运动状态,或在不受力的方向上将保持原来的相对静止状态或匀速直线运动状态,受平衡力或在某一方向上受平衡力作用亦如此。
f、巩固练习:(1)重为50n物体在光滑水平面上保持匀速直线运动状态,作用在这个物体上水平拉力是n。
(2)一本重为80n的书静止在桌面上,如果书所有受到的力突然全部消失,书将处于状态。
1、通过本课的学习,你收获了通过对本章的学习你有哪些收获呢?请同学们从以下方面进行表述。
高一物理必修一《牛顿第一定律》教案【】
知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程。
1、通过斜面小车实验,培养学生的观察能力。
2、通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理)。
1、通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育。
2、通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育。
教材首先通过回忆思考的形式提出问题:如果物体不受力,将会怎样?通过小车在不同表面运动的演示实验,使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系,为讲解伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论,再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充,牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的,正如牛顿所说:“如果说我所看的更远一点,那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律,而是用科学推理的方法概括出来的,定律是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。
本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律,即牛顿第一运动定律。
1、学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念,认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体,它就动,不再推它时,它便静止。为使学生摆脱这种错误观念,首先要把运动和运动的变化区别开,树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念,这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次,通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。
2、通过图9-1演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心,可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。
3、本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学,让学生体会规律的认识过程,对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。
教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。
1.明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。
2.伽利略理想实验的推理过程。
斜面,小车,毛巾,棉布,玻璃板,微机,实物投影,大倍投电视。
一、实验引入:批驳亚里士多德的观点。
[演示1]在桌面上推动木块(或板擦)从静止开始慢慢向前运动,撤掉推力,木块立即停止。
分析:日常生活中也有许多类似的现象,(如推桌子)。这些现象从表面上看,“必须有力作用在物体上,才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停下来。”即:板擦的运动需要推力去维持。于是,古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力去维持”。这种观点在历史上曾被沿用两千多年,但时沿用两千年是否就一定正确呢?也可能有人曾表示过怀疑或有人认为就是错误的,但没某能说服别人的理由。
[演示2]在桌面上推动木块(或板擦)从静止使之向前运动,用力推出,木块向前运动一段距离后停止。
分析:推力撤掉,还要向前运动,与亚里士多德的观点不符。
二、讲授新课:。
1、规律总结过程。
方法1.教师引导。
伽利略的贡献:理想实验。
[演示](通过实物投影仪把实验过程反映在大倍投电视上)。
介绍器材。
实验前提条件:每次实验都需从斜面上的同一高度下滑,为什么?
实验过程:让小球从同一斜面的同一位置滚下后分别在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上运动,每次记下小球停下时的位置。做标记的位置是什么位置?(停下来的位置)。
实验纪录:
实验次数表面材料阻力大小滑行距离。
1毛巾最大最短。
2棉布较大较长。
3玻璃较小长。
推理想象光滑表面阻力为零无限长。
实验分析:
三次实验,小车最终都静止,为什么?
三次实验,小车运动的距离不同,这说明什么问题?
小球运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系?
若使小车运动时受到的阻力进一步减小,小车运动的距离将变长还是变短?
根据上面的实验及推理的思想,还可以推理出什么结论?
推理:小球在光滑的阻力为零的表面,将会怎样运动?
实验结论:通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体,如果受到的阻力为零,它的速度将不会减慢,将以恒定不变的速度永远运动下去。”即作匀速运动。
[微机模拟实验]:简介伽利略理想实验。
迪卡儿的补充。
如果运动物体不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动方向也不变,将沿原来的方向匀速运动下去。
牛顿的成果:补充与概括。
师:物体除了运动的以外,还有静止的。那么,静止的物体在没有受到外力作用时,保持什么状态呢?(牛顿补充:将保持静止状态)。
师(引导学生概括):我们现在已经有了伽利略的研究成果,又有了迪卡儿和牛顿的补充,把两者进行一下概括:一切物体在没有受到外力作用时,将如何呢?(对概括出来大致意思的同学给予鼓励)。
介绍:牛顿抓住时机,概括总结得出著名的牛顿第一运动定律。
方法2:学生探究式学习。
针对基础较好的学生,可以由学生在老师的指导下自己完成斜面小车实验,根据现象学生分组讨论,明确亚里士多德的观点的问题根源.由学生互相补充确定实验结论。
2、定律分析。
定律成立条件:不受外力作用。
运动规律:总保持匀速直线运动状态或静止状态。
三、巩固练习。
1.一物体放在桌上静止,假若某瞬间撤掉所有的外力,物体将怎么样?
a.验证牛顿第一定律的实验可以做出来,所以惯性定律是正确的。
b.验证牛顿第一定律的实验做不出来,所以惯性定律不能肯定是正确的。
d.验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来,但总有一天可以用实验来验证。
四、小结。
人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律,它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚,伽利略的科学推理,才最终由牛顿总结出来的。牛一的重要贡献是:
1)力不是维持物体运动的原因。
2)力是改变物体运动状态的原因。
五、作业:阅读本节教材。
探究活动。
牛顿力学的建立。
个人或自由结组。
牛顿力学的建立不是牛顿一个人的功劳,而是许多科学家努力研究的最终结果,查阅资料了解牛顿力学的建立过程,及牛顿力学的体系。
制订查阅和查找方式;收集相关的材料;分析材料并得出一些结论;写出论文;与其他组交流。
1、网上查找的资料要有学习的过程记录。
2、和其他成员交流。
斜面小车实验的再研究。
个人或自由结组。
运用不同的物体表面,通过实验探究,加深对伽利略推理思维的理解。
制订实验方案;准备器材;实验并记录现象,分析材料并得出一些结论;与老师所做实验比较优缺点;与其他组交流。
1、要有完整的过程记录。
2、和其他成员交流。
初中物理《牛顿第一定律》教学设计
(物体运动状态改变的原因)。
l_知道力是改变物体运动状态的原因。
2.会用力是改变物体运动状态的原因分析一些典型实例。
教材。
重点。
难点重点物体运动状态改变的原凶,和利用结论分析实例。
难点利用力是改变物体运动状态的原因。
教具小钢球、磁铁(条形)。
教学。
方法讲授活动讨论。
教学过程。
投影:熟透了的苹果从树上下落。
思考与讨论。
1.苹果未熟透前为什么不会从树上下落?
2.熟透了的苹果从树上下落说明苹果的运动状态是否发生改变?
3.是什么原因导致苹果下落的?
教师归纳苹果未熟透前,由于受到平衡力的作用而保持静止状态。
熟透的苹果从树上下落,说明苹果的运动状态发生改变。而导致苹果运动状。
态发生改变的原因是树对苹果的拉力没有了,苹果只受到重力的作用,即苹。
果原来的平衡状态破坏了,物体就沿着另一个力的方向运动起来了。
【合作交流,探究新知】。
一、物体运动状态改变的原因。
思考与讨论。
1.小孩用细绳拉住氢气球,一旦脱手,气球将升空。你能说明气球升空的原因?
小孩用细绳拉住氢气球时,氢气球由于受到平衡力的作用而静止。
(1)若发动机牵引力大小等于汽车行驶时受到的阻力,汽车将怎样运动?
(3)如果要使停止着的汽车重新启动,则驾驶员应怎样做?此时,汽车受力平衡吗?
(1)当汽车发动机牵引力大小等于汽车行驶时受到的阻力时,汽车将做匀速直线运动。
(2)若驾驶员关闭发动机,汽车失去了发动机的牵引力,则汽车会在阻力作用下逐渐减速,最后汽车处于静止状态。
(3)要汽车重新起动,驾驶员应起动发动机(汽车受力不平衡),在牵引力的作用下,汽车由静止运动起来。
实验或投影:磁铁的吸引力使钢珠改变运动方向(如图2—3—1)备注。
想一想从上述实例和实验中,你能总结出一条什么样的结论?
物体运动速度大小的改变和运动方向的改变都是在______作用下发生的。
即:力是使物体_________发生改变的原因。
例1下列情况下,物体的运动状态没有发生改变的是()。
a关闭发动机后向前滑动的汽车b.正在拐弯的汽车。
c.扔向空巾的手榴弹d.正在匀速降落的伞兵。
讨论下而两种情况中他们的运动状态是否发生了改变?
(1)运动员在繁个自行车比赛中。
(2)滑冰运动员沿着冰道转弯时。
解(1)运动员在整个比赛中运动状态是发生改变的^。
(2)沿着水道转弯说明运动方向在发生改变即运动状态在改变。
例2关于力是改变物体运动状态的原因的说法中,正确的是()。
a.物体运动状态发生了改变,则肯定受到了力的作用。
b.力是维持物体运动的原因。
c.物体运动越快,所受的外力一定越大。
d.静止的物体,一定没有受任何外力作用。
解析根据力和运动的关系可知,物体的运动跟物体是否受力及力的大。
无关。而物体运动状态发生改变则一定是受到力的作用。物体处于平衡状态则物。
体可能是受平衡力的作用,也可能是不受外力的作用。在日常生活中,通常是受。
衡力的作用。故正确选项为a。
备注。
板书设计:
四力是使物体运动状态发生改变的原因。
物体运动速度大小的改变和运动方向的改变都是在不平衡力作用下发生的。
教学。
后记。
(反思)。
牛顿第一定律教案
牛顿第一定律是人教版高中物理第四章第一节的内容,它破除了长达近两千年的亚里士多德的错误,改变了人类的自然观和世界观;它本身包含着力、惯性和参考系这些极富成果的科学概念,是物理学理论的基石和支柱,同时,为牛顿第二定律、第三定律的学习做下铺垫。另外,伽利略的研究蕴涵了重要的科学方法,教材在引导学生领会牛顿第一定律含义的过程中,充分说明了伽利略“理想实验”及其推理过程,展示了伽利略理想斜面实验的猜想依据、推断结果这一思维过程。因而,通过教师引导和问题探究,让学生认识物体固有的惯性现象,进一步理解运动、力、质量等基本概念,成为学生理解“运动与力”关系的基础,“惯性”因其抽象、难懂而成为难点。
难点:理想实验方法、惯性概念。
关键:在没有给定质量大小与否时,基于物体的加速度来对惯性的大小进行判断。
二、学情分析。
知识基础:教学对象为重庆市城镇中学的高一年级学生。他们已经学过运动学和静力学的相关知识,但对“运动与力”之间的关系还是第一次正式涉及到,由于日常生活经验的认知偏差,学生往往不容易理解“运动与力的关系”。
心里特点:高一学生思维活跃,对不知其所以然的现象有较强的求知欲。
认知障碍:(1)生活经验中,“运动需要力”的前概念;(2)高一学生已经具备了一定的分析、推理、逻辑思维能力,但是,自主探究、归纳和作出结论的能力不强。
所以,本节课要注意引导学生通过前人对力与运动关系的探究的过程,学习相应的物理思想和方法,以克服认知困难和偏差等引发的难于理解“运动与力的关系”。
三、教学方法。
1、实验探究法。
的基础上加之推理得到结论的方法。
2、谈话讲探究法。
老师通过实验演示和媒体展示,引导学生学习牛顿第一定律和惯性概念,并注重对抽象的惯性概念等进行讲解,以疏通课程难点内容。
3、问题讨论法。
结合新课程理念,为学生逐步习得科学探究的方法和掌握、应用方法,同时树立交流与合作的意识,于是,设计了学生讨论的问题,强调学生在问题讨论中亲身参与实践和合作学习方式,以理解和应用所学方法。
四、教学目标。
1、知识与技能。
(1)理解力与运动的关系;。
(2)掌握伽利略的理想实验;。
(3)认识质量与惯性大小的关系。
2、过程与方法。
(1)通过伽利略的理想实验,学习在实验基础上通过推理得到结论的方法。
(2)通过对惯性大小因素的探究,体会控制变量法。
3、情感态度与价值观。
(1)通过历史回顾,感悟前人认识事物本质的曲折性。
(2)通过对伽利略的介绍,学习坚持不懈的科学探究精神,敢于创新、挑战权威的科学态度。
四、实验设计与媒体结合。
物理学是一门实验科学,实验是最好的科学论证,能够使抽象、空洞的概念更加具体、直观地展现出来,从而将感性认识提升到理性认识的高度,而运用媒体信息更能为实验锦上添花,它将复杂的物理过程形象生动地展现给学生。由于本堂课的概念多且抽象,所以,基于高一学生的心里特点及认知水平,尊重循序渐进的规则,我主要设计了以下实验。
(1)运用伽利略的斜塔实验培养学生在实验的基础之上,通过推理得出结论的方法。
(2)通过模拟汽车突然启动和急刹车,从静止和运动两个侧面来说明物体都有惯性现象,指出惯性是物体的一种属性。
(3)我用弹簧同时弹击质量不同的小车来有效说明质量是物体惯性大小的量度观点。并让学生体会控制变量法在实验探究中的作用。
(4)由于学生常常想当然地走向经验误区,以为速度越大惯性就越大。所以,为了弄清这个问题,我设置了直观的媒体展示,以一个交通事故的案例来说明速度与惯性大小无关。
五、探究教学过程。
本节课的教学过程主要分为三个部分。
(1)情境展示,引出新课;。
(2)师生互动,探究新知;。
(3)交流总结,活学活用。
11。
六、课后作业。
(1)课后完成课本75页“问题与练习”中的习题。
(2)将生活中的惯性现象记录下来。
(3)完成课外阅读,思考讨论惯性参考系。
(4)以惯性运用、冰壶运动等关键词上网或图书馆查阅资料。
七、教学组织形式。
新课程提倡以自主、合作、探究的教学组织形式来进行课堂教学,本节采用教师引导,学生观察、探究的教学组织形式,让学生经历部分的科学发现之探究过程,来获取物理知识和方法。
八、教学设计回顾与反思。
学生素质的培养就成了镜中花,水中月。为了主学生尽快走进新课程,教学设计中,我在转变教师教学行为和学生学习行为方式上进行了大胆构想:
(1)教师把主动权交给学生,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架,培养学生概括总结能力。
(2)给学生时间与空间放手学生实践,由课堂实验到概念的得出,教师始终关注每一位学生参与探索问题的全过程,完成教师角色的转变,教师真正成为学生学习的组织者、参与者,咨询者与合作者。只有完成这种转换,才能更好的培养学生的创新意识和实践能力。
(3)物理教学是物理思维活动的教学,本节课,力求做到在教学活动中研究,在研究中体验,在体验中提高。在探究活动中,通过生活中的物理现象引导学生提出问题,进行猜想假设,在进行实验之前,先让学生明确在多个因素影响物理量变化时,引导他们学习和运用重要的物理研究方法――控制变量法,来控制物理变量、设计实验,最后通过学生的实验展示,交流与讨论,总结得出探究结论:牛顿第一定律的内涵、惯性概念以及质量越大惯性越大等结论。从而层层深入,启发学生思维,使学生在分析归纳中充分发挥主动性,但要求学生例举生活实例,阐释惯性与速度无关,有效突破这一难点不是一蹴而就的,还需要后续知识“牛顿第二定律”等知识的学习。
《牛顿第一定律》教案
知识与技能:
1.知道伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识。
2.知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论。
3.知道什么是惯性,会正确理解有关现象。
过程与方法:
1.观察生活中的惯性现象,了解力和运动的关系.
3.理解理想实验是科学研究的重要方法.
情感态度与价值观:
1.通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性.
2.感悟科学是人类进步的不竭动力.
二、教学内容剖析。
本节课的地位和作用:
本节惯性定律的内容及导出过程,强调它在科学中的地位与作用,意在引导学生了解科学的发现和发展。科学的发现都有其深刻的社会背景和科学背景,同时,科学家自身的创造性思维品质和敢于置疑、坚持真理的献身精神又成为情感态度价值观教育的好素材。
本节课教学重点:
本节课教学难点:
1.消除“力是维持物体运动的原因”的错误观点。
3、惯性概念的理解及应用。
三、教学准备。
[教学过程设计]。
一.引入。
人和车子为什么会做这种或那种运动.要讨论这个问题,必须知道运动和力的关系.在力学中,只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科叫做运动学,研究运动和力的关系的分科叫做动力学.
动力学的奠基人是英国科学家牛顿.牛顿在1687年出版了他的名著《自然哲学的数学原理》.这部著作中,牛顿提出了三条运动定律,这三条定律总称为牛顿运动定律,是整个动力学的基础.这一章我们要学习的就是牛顿运动定律.
二.正课。
1、历史的回顾.
演示实验:用力推车,车子才前进,停止用力,车子就要停下来.
1.1亚里士多德(aristotle)。
在17世纪前人们普遍认为力是维持物体运动的原因.用力推车,车子才前进,停止用力,车子就要停下来.古希腊的哲学家亚里士多德(公元前384—前322)根据这类经验事实得出结论说:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来.(力是维持物体运动状态的原因)在亚里士多德以后的两千年内,动力学一直没有多大进展.直到17世纪,意大利物理学家伽利略才根据实验指出,在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故.
教师对亚里士多德做简单的介绍,以培养学生对科学家们的热爱。
1.2伽利略(galileo)。
在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故.
若阻力非常小,物体将做什么运动呢?
课件演示实验:物体沿气垫导轨的运动很接近匀速直线运动.
介绍:上海磁悬浮列车示范运营线、设计时速430公里/小时.
若阻力减少到零,情况又会怎样呢?
计算机模拟实验:伽利略的理想实验.
结论:设想没有摩擦,一旦物体具有某一速度,物体将保持这个速度继续运动下去.
而水平桌面上推物体物体动起来,不推物体就不动,正是由于摩擦力的作用使物体改变了运动状态,所以力是改变物体运动状态的原因。
伽利略的研究方法:以可靠的事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地揭示了自然规律.
对伽利略进行简单的介绍。
1.3笛卡儿(descartes)。
如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向.讲解:牛顿在伽利略等人研究的基础上,并根据他自己的研究,系统地总结了力学的知识,提出了三条运动定律.
牛顿第一定律教案
教学目标:
过程与方法:探究摩擦力对物体运动的影响,经历比较、分析、综合和推理的思维过程重点与难点:对牛顿第一定律实验的比较、分析、综合和推理是本节的核心教学过程:
复习:1、什么是力?2、力的作用效果是什么?(学生回答)。
板书:(1)力改变物体的运动状态(2)力改变物体的形状。
有生活现象引导学生思考:
板书亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。
有没有不同意见呢?伽利略意见不同:
板书伽利略的观点:运动的物体不需要力来维持。
伽利略用一系列的实验来支持自己的观点。
教师演示实验,同时用课件展示次实验。
比较小球在不同的水平面上运动的距离并回答课件中针对实验提出的几个问题。
1、小球为什么会停下来?受到阻力。
2、小球在三种表面运动的距离为什么不同?阻力大小不同。
4、在此实验中,怎样做到让小球水平初始速度相同的?让小球从斜面的同一高度下滑由实验得出的结论:水平面越光滑,小球受到的阻力越小,则小球水平运动距离越长,速度减小的越慢。
经过推理有:如果运动物体不受力,它将以恒定不变的速度永远运动下去。实验结论:物体的运动不需要力来维持!
牛顿总结了前人研究成果,概括出一条重要的物理规律,即:
板书牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
如何理解牛顿第一定律呢?学生阅读课本牛顿第一定律及下面的内容,回答问题:
1、牛顿第一定律是怎样得出的?是在实验的基础上,经推理概括得出的一种理想状态。
2、适用范围是什么?一切物体都适用。
3、成立的条件是什么?
a、完全不受任何力的作用。
b、物体受多个外力,但效果互相抵消,这种状态等效于不受力(合力为零)。
4、“总”指:物体不受力时,原来静止的总保持静止,原来运动的就总保持力消失时的速度和方向一直匀速直线运动下去。
5、“或”指:两种情况必具其一,不能同时存在。
力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。练习:
(1)、正在运动的物体,如果受到的外力突然全部消失,
则它将()。
a.立即停止。
b.速度减小,最后停止。
c.运动方向变为与原来相反。
d.做匀速直线运动。
(2)、如果物体不受外力作用,下列说法中错误的是()。
a.静止的物体永远保持静止。
b.运动的物体是不会停下来的。
c.物体的运动状态发生改变。
d.物体将保持匀速直线运动或静止状态。
(3)、一个物体,在力f的作用下,在水平面上由静止开始运动,当速度达到3m/s时,作用在它上面的力突然全部消失,则物体将()。
a、慢慢停下来。
b、做匀速直线运动,但速度小于3m/s。
c、立即停下来。
d、做匀速直线运动,且速度为3m/s。
(4)、用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动,当绳子突然断裂,小球将。
[].
a.保持原来的圆周运动状态.
b.保持绳断时的速度和方向作匀速直线运动.
c.小球运动速度减小,但保持直线.
d.以上三种都有可能.
(5)、忽略一切阻力,原来静止在水平面上的大石头被另一块小石头水平撞击,大石头的运动情况是()。
(6)判断:
1.物体不受力的作用时运动就一定静止.
2.物体不受力的作用时一定是匀速直线运动.
3.如果物体受到的合力为0n,物体一定静止.
解析:物体原来的运动状态是匀速直线运动,对应的受力情况是“不受力”或“多个外力互相抵消(即合力为零)”。在此基础上再施加给此物体一个外力,此时物体受合力一定不为零,故物体的运动状态一定会发生改变。
作业:1、网上查阅亚里士多德与伽利略的主要功绩和主张。
牛顿第一定律教案
知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程.
1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力.
2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理).
1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育.
2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育.
教材首先通过回忆思考的形式提出问题:如果物体不受力,将会怎样?通过小车在不同表面运动的演示实验,使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系,为讲解伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论,再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充,牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的,正如牛顿所说:“如果说我所看的更远一点,那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律,而是用科学推理的方法概括出来的,定律是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。
本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律,即牛顿第一运动定律。
1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念,认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体,它就动,不再推它时,它便静止。为使学生摆脱这种错误观念,首先要把运动和运动的变化区别开,树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念,这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次,通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。
2.通过图9-1演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心,可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。
3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学,让学生体会规律的认识过程,对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。
教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。
1.明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。
2.伽利略理想实验的推理过程
斜面,小车,毛巾,棉布,玻璃板,微机,实物投影,大倍投电视。
一、实验引入:批驳亚里士多德的观点
[演示1]在桌面上推动木块(或板擦)从静止开始慢慢向前运动,撤掉推力,木块立即停止。
分析:日常生活中也有许多类似的现象,(如推桌子)。这些现象从表面上看,“必须有力作用在物体上,才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停下来.”即:板擦的运动需要推力去维持。于是,古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力去维持”。这种观点在历史上曾被沿用两千多年,但时沿用两千年是否就一定正确呢?也可能有人曾表示过怀疑或有人认为就是错误的,但没某能说服别人的理由。
[演示2] 在桌面上推动木块(或板擦)从静止使之向前运动,用力推出,木块向前运动一段距离后停止。
分析:推力撤掉,还要向前运动,与亚里士多德的观点不符。
二、 讲授新课:
1.规律总结过程
方法1.教师引导
伽利略的贡献:理想实验
[演示](通过实物投影仪把实验过程反映在大倍投电视上)
介绍器材
实验前提条件:每次实验都需从斜面上的同一高度下滑,为什么?
实验过程:让小球从同一斜面的同一位置滚下后分别在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上运动,每次记下小球停下时的位置。做标记的位置是什么位置?(停下来的位置)
实验纪录:
实验次数 表面材料 阻力大小 滑行距离
1 毛巾 最大 最短
2 棉布 较大 较长
3 玻璃 较小 长
推理想象 光滑表面 阻力为零 无限长
实验分析:
三次实验,小车最终都静止,为什么?
三次实验,小车运动的距离不同,这说明什么问题?
小球运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系?
若使小车运动时受到的阻力进一步减小,小车运动的距离将变长还是变短?
根据上面的实验及推理的思想,还可以推理出什么结论?
推理:小球在光滑的阻力为零的表面,将会怎样运动?
实验结论:通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体,如果受到的阻力为零,它的速度将不会减慢,将以恒定不变的速度永远运动下去。”即作匀速运动。
[微机模拟实验]:简介伽利略理想实验
迪卡儿的补充
如果运动物体不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动方向也不变,将沿原来的方向匀速运动下去。
牛顿的成果:补充与概括
师:物体除了运动的以外,还有静止的。那么,静止的物体在没有受到外力作用时,保持什么状态呢?(牛顿补充:将保持静止状态)
师(引导学生概括):我们现在已经有了伽利略的研究成果,又有了迪卡儿和牛顿的补充,把两者进行一下概括:一切物体在没有受到外力作用时,将如何呢?(对概括出来大致意思的同学给予鼓励)
介绍:牛顿抓住时机,概括总结得出著名的牛顿第一运动定律
方法2:学生探究式学习
针对基础较好的学生,可以由学生在老师的指导下自己完成斜面小车实验,根据现象学生分组讨论,明确亚里士多德的观点的问题根源.由学生互相补充确定实验结论。
2.定律分析
定律成立条件:不受外力作用
运动规律:总保持匀速直线运动状态或静止状态。
三、巩固练习
1. 一物体放在桌上静止,假若某瞬间撤掉所有的外力,物体将怎么样?
2. 对于牛顿第一定律的看法,下列观点正确的是( )
a.验证牛顿第一定律的实验可以做出来,所以惯性定律是正确的
b.验证牛顿第一定律的实验做不出来,所以惯性定律不能肯定是正确的
d.验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来,但总有一天可以用实验来验证。
四、小结
人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律,它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚,伽利略的科学推理,才最终由牛顿总结出来的。牛一的重要贡献是:
1)力不是维持物体运动的原因
2)力是改变物体运动状态的原因。
五、作业 :阅读本节教材
探究活动
牛顿力学的建立
个人或自由结组
牛顿力学的建立不是牛顿一个人的功劳,而是许多科学家努力研究的最终结果,查阅资料了解牛顿力学的建立过程,及牛顿力学的体系。
制订查阅和查找方式;收集相关的材料;分析材料并得出一些结论;写出论文;与其他组交流。
1、网上查找的资料要有学习的过程记录。
2、和其他成员交流。
斜面小车实验的再研究
个人或自由结组
运用不同的物体表面,通过实验探究,加深对伽利略推理思维的理解。
制订实验方案;准备器材;实验并记录现象,分析材料并得出一些结论;与老师所做实验比较优缺点;与其他组交流。
1、要有完整的过程记录。
2、和其他成员交流。
牛顿第一定律教案
(1)、知道理想实验是科学研究的重要方法。
(4)、知道什么是惯性,会正确解释有关现象。
(5)、正确理解力和运动的关系。
2.过程与方法。
培养学生的观察能力、抽象思维能力及应用定律解决实际问题的能力。
3.情感、态度与价值观。
(1)、对客观事物的正确认识需要人们经过长期的由表及里,由片面到全面的认识过程。通过本节的学习要让学生建立起正确的认识论与方法论的观点,同时体会到人们认识世界的长期性和艰巨性。
(2)、培养学生严谨的科学态度和作风,积极探索的创新精神,敢于向权威提出质疑和挑战的非凡勇气,不断地追求真理。
教学重点。
教学难点。
教学方法。
教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
教学工具。
计算机、投影仪、cai课件等。
教?学?活?动。
(一)引入。
教师活动:指出在力学中只研究怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科叫做运动学.研究运动合力的关系的分科叫动力学.动力学知识在生产和科学研究中有着重要用途.动力学的奠基人是英国科学家牛顿.1678年出版的《自然哲学的数学原理》是牛顿的动力学奠基之作.牛顿运动定律确立了力和运动的关系,这一章我们就来学习它。
(二)进入新课。
1、引出错误观点——历史的回顾。
教师活动:马路上有一辆车,发动机坏了,这么让它运动起来?(播放课件)。
教师设问:车运动起来后,如果不施加力的作用,车会怎么样?
继续设问:车会不会立刻停下来?
课件展示?力是维持物体运动的原因,让学生感受到力确实是维持物体运动的原因。
学生活动:同学们意见不一。
学生活动:回答:亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿。
教师活动:幻灯片简单介绍?亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿。
教师活动:教师帮助学生共同总结,得出这几位科学家各自的观点和运用的科学方法。
着重通过幻灯片展示伽利略的理想实验,让学生体会科学方法的运用和科学探究的艰难。
学生活动:认真观看课件演示,用心体会,并齐声朗读定律内容两遍。
1、百米运动员到达终点为什么不能立刻停下来?
2、锤头松了,为什么要把锤柄往石头上磕,锤头就套牢了?
3、地球自西往东自转,你向上跳起后,为什么还落回原地?
教师活动:分析定律内容,定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止”实际上是对力的定义,即力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。
分析定律内容,定律指出物体不受外力作用时的运动规律,它描述的只是一种理想状态,而实际中不受外力作用的物体是不存在的,当物体所受合外力为零时,其效果与不受外力相同,因此,要把“不受外力作用”理解为“合外力为零”
例题?物体的运动状态与受力情况关系是。
a、当物体受力不变时,运动状态也不变。
b、物体受力变化时,运动状态才会改变。
c、物体不受力时,运动状态就不会改变。
d、物体不受力时,运动状态也可能改变。
教师点评。
3、惯性的学习。
高一物理必修一《牛顿第一定律》教案
1.知道惯性定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程。
2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法。
(二)重点与难点。
难点:伽利略理想实验的推理过程。
(三)教学过程。
1.引入新理。
师:力能使静止的物体运动起来,力又能使运动物体速度增大或减小,还可以改变物体运动的方向,物体不受力又怎样呢?从这节课开始,我们就来研究有关力和运动的一系列问题。
[板书1]第九章力和运动。
2.新课教学。
师:请同学们观察实验。
[实验1]静止在木板面上的小车。
师:小车处于什么状态?
生:静止。
师:静止的小车,水平方向不受推动和拉力的作用,它将会怎样?
生:永远处于静止。
[实验2]如图1所示,小车受水平拉力作用时。(让小车运动一段距离后立即用手使它静止下来)。
师:观察小车的状态发生怎样变化?
生:由静止到运动。
[实验3]如图1.继续实验2,钩码使小车水平运动后,用手托住下落的钩码。小车失去水平拉力后,继续向前滑行一段距离停止。
师:你看到什么现象?
生:小车继续运动一段距离后才静止。
师:小车运动一段距离后,变为静止的原因是什么呢?
生:受到木板的摩擦阻力作用。
师:是不是这样呢?请大家继续观察下面实验。
[实验4]用同一小车分别(三次)从同一斜面不同的高度自由滑向相同的平面,记下三次小车静止在相同水平面上的位置。如图2(a)、(b)、(c)所示。
师:哪一次水平滑行距离最短?
生:第一次。
师:为什么?
生:小车在斜面上高度最小,它在水平面上开始运动时速度最小(后半句话学生回答不出来,第一次可由老师说).
师:哪一次水平滑行距离最长?
生:第三次。
师:为什么?
生:小车在斜面上高度最大,它在水平面上开始运动时速度最大。
生:相同。
师:(介绍牛顿第一定律演示装置)这是一个斜面,把它放在讲台桌上。(如图3所示。)。
[实验5]让小车分别三次从同一斜面的相同高度自由滑下,观察小车在不同材料的水平面上运动的情况。(在桌面铺上毛巾、棉布。)。
师:哪次小车在水平面上运动距离最短,为什么?
生:第一次(或最上面那一次).表面材料是毛巾,阻力最大,滑行距离最短。(在学生回答过程中,填写表1第一行前三项)。
师:很短距离,速度变为零。速度变化快呢,还是慢呢?
生:最快。(填写表1第一行最后一项)。
师:第二次实验的情况如何,大家一起填表1的第二行。
生:棉布、阻力较大、滑行距离较长、速度变化较快。(填写表1第二行)。
师:第三次实验的情况如何;大家一起填表的第三行。
生:桌子表面、阻力较小、滑行距离长、速度变化较慢。(填写表1第三行)。
师:假定我们做第四次实验,水平表面用玻璃板,玻璃板的阻力比木板小,实验结果会怎样呢?(填写表1第四行前两项)。
生:小车滑行的距离长,速度变化最慢。(填写表1第四行后两项)。
生:那么小车滑行距离就更长,最最长,速度变化最最慢。
师:大家一起来填表1第五行(见表)。
师:假如水平表面对小车没有阻力,实验结果又会怎样呢?
生:小车永不停止地运动下去!
师:一起来填表1的第六行。(见表)。
表1。
师:大家注意这个表格的前三行我们是做了实验的。第四、五行没有做实验,只是根据前三行的实验结果,加上逻辑推理得出来的结论。虽然没有做实验,但是在正确实验的基础上加上正确的推理,得到的结论也是正确的。
大家再仔细琢磨表的第六行,它和第四、第五行有什么不同。
生:没有阻力,而第四、五行还有阻力,只是一次比一次小。
师:没有阻力的平面叫做理想光滑的平面,实际上并不存在。第六行的结果就是理想实验,实际上不存在,是在正确实验的基础上正确推理得出来的。
师:这种建立在实验的基础上,通过逻辑推理得到理想状况下的结论,也是研究物理的一种方法。
300多年前著名的物理学家伽利略就是这样通过实验推理得出来物体不受阻力将如何运动的。
师:谁给大家朗读书第104页倒数第三段?
生:(读课文略)。
师:大家把这段倒数第三行“如果表面绝对光滑……运动下去”。画下来。
师:法国科学家笛卡儿,又对伽利略的结论作了补充,他是怎样说的,请一位同学读教材第104页倒数第二段。
生:(读课文略).
师:大家从此段的倒数第三行“如果运动物体……运动下去”。画下来。
师:笛卡儿的说法和伽利略的说法有什么不同?不同又说明了什么?
生:笛卡儿把伽利略的“物体受到的阻力为零”改为“物体不受任何力的作用。”说明,不是仅仅限于阻力了,而是任何力。
师:再后来英国的科学家总结了伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的物理定律。叫做牛顿第一定律。
[板书2]。
一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。 牛顿第一定律。
师:牛顿的结论和伽利略、笛卡儿的结论有什么不一样?
生甲:牛顿和伽利略的结论比较有两点不同:第一把阻力为零,改为不受作用力;第二伽利略结论中无保持静止状态。
生乙:牛顿和笛卡儿结论比较,增加了保持静止状态。
师:现在给大家2分钟,看谁最先把牛顿第一定律内容背下来。
生:(背诵略)。
师:大家看牛顿第一定律都说了些什么?定律的研究对象是 (板书3(1)前半部分)。
生:一切物体。(板书3(1) 后半部分)。
[板书3(1)](1)定律的研究对象 一切物体。
师:一切物体的意思是包括固体、液体和气体。
师:定律成立的条件是 (板书3(2)中的前半部分)。
生:不能受外力作用。(板书3(2)中 后半部分)。
[板书3(2)](2)定律成立的条件 不受外力作用。
师:谁不能受外力作用?
生:研究的物体。
师:定律的结论是 (板书3(3)中的前半部分)。
生:物体总保持静止状态或匀速直线运动状态。(板书3(3)中 后面部分)。
[板书3(3)](3)定律的结论 总保持静止状态或匀速直线运动状态。
师:有同学把结论中的“或”读成“和”把“或”改作“和”对吗?
生:不对。
师:非常好,你能继续说一下为什么不对吗?
生:一个物体不可能同时存在两种状态,它要静止,就不可能做匀速直线运动。所以不能用“和”字。
师:大家同意他的看法吗?(在板书2中的“或”字下加点)。
师:定律中“总保持”的含义是什么呢?
生:好像是不改变的意思。
师:你能给大家举例说明吗?
生:刚才第一个实验中小车在水平板上,不受钩码的拉力,原来静止,后来仍然静止。而由斜面滑下的小车,在理想平面上原来做匀速直线运动,后来仍然做匀速直线运动。
师:谁能再举出一些事例?
生:放在桌上的书,停在车站上的汽车,假如没有别的物体推拉它们,它们原来静止就永远静止下去,在地面上踢出去的球,假如地面和空气对它没有阻力作用,原来做匀速直线运动的球,永远匀速直线运动下去。
师:他说的大家同意吗?
生答:同意。
师:可见“总”字体现了“恒”,“或”字体现了不是静,就是动。(在板书2中的“总保持”三个字下加点)。
师:物体不受力的时候,它后来的运动状态由什么决定呢?
生:由它原来状态决定的。
3.巩固练习。
1.打出投影片。
(1)已知某物体没有受到外力作用,那么该物体可能处于怎样的运动状态?为什么?
(2)在什么条件下,物体一定处于匀速直线运动状态?
(3)在什么条件下,物体一定处于静止状态?
师:同学们想一想,互相议论议论,然后回答。
生:物体可能处于静止状态,也可能处于运动状态。
师:为什么?
生:因为牛顿第一定律说一切物体不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。题目中没有说明物体原来是什么状态,所以它的状态是两种可能都存在。
师:谁来回答第(2)题?
生甲:物体不受力的作用时。
师:还有不同意见吗?
生乙:物体还必须原来处于匀速直线运动状态。
师:也就是说要同时具备两个条件:第一、物体原来是运动的;第二,物体没有受到外力的作用。
师:谁来说说第(3)题?
生:要同时有两个条件,一是物体原来必须是静止的;二是物体没有受到外力作用。
生:不正确,因为他把物体不受外力作用的条件丢了。
师:还有补充吗?
生:运动物体不受外力作用时,它永远作匀速直线运动。
师:可见,维持物体的运动不需要力,而物体运动状态改变则一定要有力的作用。
师:谁能总结一下,我们今天学习的知识。
4.小结。
生甲:今天我们学习了牛顿第一定律,这是在实验基础上推理得到的。清楚了定律研究的对象、成立的条件和结论。
生乙:还有定律中关键字的含义。
5.布置作业。
教学说明。
1.牛顿第一定律是初中物理难点课,困难有两点:一是如何在有限的三次实验基础上,通过逻辑推理得出理想实验的结论。二是如何使学生理解牛顿第一定律的实验。
为了克服第二个难点,本课设计了[实验4],目的是让学生明了,从斜面上同一高度下滑的物体,在水平面上开始运动的速度相同。
为了克服第一个难点,在表8-1中增加了第四、五、六三行。在讲授中应仔细认真引导学生领会第四、五行的物理意义和第六行的物理意义。从中领会伽利略理想实验的逻辑思维过程。
2.关于消除“力是维持运动的原因”的错误观念,不可能毕其功于一役。本节课只能在牛顿第一定律的基础上给予初步的说明。在今后的教学中,在适当时再给予进一步的说明,只有经过多次重复(逐渐深入)的分析和说明,才能消除“力是维持运动的原因”的错误观念。
注:教材选用人教版九年义务教育初中物理第一册。
牛顿第一定律教案
1.知道并理解牛顿第一定律的内容,能根据牛顿第一定律的内容解释生活中的现象。
2.通过演示实验。提高观察能力和逻辑思维能力。
3.发现自然科学规律,体会物理的实用性,提高学习物理的兴趣。
【重点】牛顿第一定律。
【难点】理解牛顿第一定律。
环节一:导入新课
同学们好!上课,同学们请坐。上课之前,老师在多媒体展示了一幅图片,我们先来看一下。这是在太空当中静止的一滴水,我们结合之前的知识,想一想这滴水为什么能够静止在空中呢?嗯,好,看到很多同学有答案了。来,后排这个女生说一下,非常好,请坐。她说是因为在太空当中的物体,不受到力的作用,所以物体总保持静止或者是匀速直线运动的状态。由于没有初速度,所以就静止在空中了。表达的非常完整。对于刚才同学所说的,其实涉及到了牛顿第一定律。那今天我们继续来探究牛顿第一定律。(板书:牛顿第一定律)
环节二:新课讲授
【模块1】牛顿第一定律的发现历程
我们都知道,牛顿第一定律其实是牛顿总结归纳得出的,那为什么牛顿总说自己是站在巨人的肩膀上的?牛顿第一定律的发现过程又是怎样的呢?好,现在老师给大家2分钟的时间快速浏览教材上的第一段和第二段,我们一起来归纳一下牛顿第一定律的建立过程。好,现在很多同学已经坐直了,想必已经是完成了。那谁能来分享一下,好这位同学。嗯,非常好,请坐。他是根据人物来进行梳理的。他说先后经历了亚里士多德、伽里略、笛卡尔、最后是牛顿进行总结而得出的定律。所以牛顿才说自己是站在巨人的肩膀上的。
好,对于这几个人物来说呢,我们详细地来看一看,他们分别有怎样的观点和言论。首先是亚里士多德,他说力是维持物体运动的原因,如果没有力,那运动就会立即停止。那这样的观点是否正确呢?嗯,不正确。这个我们之前已经学过了。在20xx多年之后,伽利略推翻了这个观点。那他说什么呀?对,力是改变物体运动的原因。也就是说,如果不受到外力作用时,这个物体会持续的运动下去。物体运动停止,是因为受到了阻力的作用。好,后来笛卡尔将这个言论的推广到更加理想化的情况。最后由牛顿总结出牛顿第一定律的内容。嗯,好,这就是牛顿第一定律的发现历程。(板书:一、发现历程)
【模块2】牛顿第一定律
对于牛顿第一定律,其实我们之前已经知道了他的完整表述。谁能来尝试说一说?嗯,好,你来说。嗯,不错,请坐。表述得不是非常完整,但是语言表达能力还是不错的。牛顿第一定律的完整表述是,一切物体总保持静止或者是匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态。对于牛顿第一定律,其实在初中的时候,我们已经做过实验来进行探究了。当时探究实验过程是怎样的,大家还记得吗?嗯,好,来这位男同学你来说一说,非常好,请坐。这个男同学说,之前探究时,是让小车或者是让滑块从斜面的同一高度滑下,通过改变平面的粗糙程度,观察滑块滑行的距离,会发现阻力越小时,滑块滑行得就越远。
那么我们一起来想一想,在高中阶段,这个实验有没有可以优化的地方呢?应该怎样去改进呢?嗯,好,我看到很多同学有想法,这位女同学你来说一说,很好,请坐。她说想尽量减小阻力之后,然后给小车一个初速度,此时观察一下它的速度是不是会发生改变,来进行验证。嗯,好。根据这样的想法,老师准备了一段实验视频。视频当中的实验器材是气垫导轨,在启动的时候,导轨会向上喷气,在滑块和导轨之间就会形成空气层。此时就会大大减少滑块在运动时的摩擦力。好,那么我们就来看看,如果给滑块一个初速度,他到底会不会保持匀速直线运动呢?好,现在实验播放开始。嗯,好,视频播放结束了。从刚才的显示屏当中的数字来看,滑块的运动时速度发不发生改变呢。好,同学们都说是不改变的,确实是这样。当物体运动的时,所受到的合外力为零,他将会一直匀速直线运动下去。好,在初中的基础上,我们将这个实验进行了改良。
【模块3】牛顿第一定律的理解1
那么对于牛顿第一定律的发现历程以及准确表述,我们已经了解清楚了。现在老师有两个小问题想去考考大家。刚才在牛顿第一定律当中,我们说物体总保持静止或者是匀速直线运动的状态。此时对于这样的状态来说,他的受力情况一定是怎么样?对,不受外力的作用。也就是说,他的合外力怎么样,嗯,很好,是为零的。好,怎样才能算是合外力为零呢?同学们思考两分钟,老师找人来分享。我看到很多同学已经有答案了,这个男同学你最积极,你来说一下,非常好,请坐。他说合外力为零,可能是这个物体就是不受任何力的作用,此时合外力就为零了。那还有哪位同学来补充一下。好,这位同学。好,请坐。他说也可能是物体受到力。但是这些力合成之后,合外力是等于零的。说得非常的好。这个其实就是合外力为零的两种情况。(板书:二、牛顿第一定律、1.合外力为零)。
【模块4】牛顿第一定律的理解2
现在老师还有一个小问题想去问问大家,我们可不可以通过受力情况和运动情况之间的联系,来判断一下,物体在处于某种运动情况时,它的合外力是怎样的呢?嗯,好,现在老师在多媒体上了展示一幅过山车的图片。过山车在运行的时候,它的速度大小和方向在时刻发生变化。于是我们可以推断他所受的合外力是怎样的呢?嗯,好,后面戴眼镜的男同学,来跟大家说一下,很好,请坐。这位男同学说,如果这个物体速度大小和方向不变化的时候,说明合外力为0。但此时速度大小和方向均变化,说明此时合外力一定是不为零的。所以根据大家说的,牛顿第一定律可以通过物体运动状态,大致的去推断受力情况。(板书:2.运动力)
环节三:小结作业
好,以上就是我们今天学习的所有内容,通过刚才的两个小问题的讨论,相信同学们已经对于牛顿定律有了更加深刻的认识和把握。好,这节课呢,我们就上到这里。课后同学完成书后的习题。好,下课。
牛顿第一定律教案
知识与技能:
1.明白伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识。
2.明白伽利略的理想实验及其推理过程和结论。
3.明白什么是惯性,会正确理解有关现象。
过程与方法:
1.观察生活中的惯性现象,了解力和运动的关系.。
2.透过实验加探对牛顿第必须律的理解.。
3.理解理想实验是科学研究的重要方法.。
情感态度与价值观:
2.感悟科学是人类进步的不竭动力.。
二、教学资料剖析。
本节课的地位和作用:
本节惯性定律的资料及导出过程,强调它在科学中的地位与作用,意在引导学生了解科学的发现和发展。科学的发现都有其深刻的社会背景和科学背景,同时,科学家自身的创造性思维品质和敢于置疑、坚持真理的献身精神又成为情感态度价值观教育的好素材。
本节课教学重点:
本节课教学难点:
1.消除“力是维持物体运动的原因”的错误观点。
3、惯性概念的理解及应用。
三、教学准备。
电化教室、“3.1牛顿第必须律.”ppt”文件。
[教学过程设计]。
一.引入。
人和车子为什么会做这种或那种运动.要讨论这个问题,务必明白运动和力的关系.在力学中,只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科叫做运动学,研究运动和力的关系的分科叫做动力学.
动力学的奠基人是英国科学家牛顿.牛顿在1687年出版了他的名著《自然哲学的数学原理》.这部著作中,牛顿提出了三条运动定律,这三条定律总称为牛顿运动定律,是整个动力学的基础.这一章我们要学习的就是牛顿运动定律.
二.正课。
1、历史的回顾.
演示实验:用力推车,车子才前进,停止用力,车子就要停下来.
1.1亚里士多德(aristotle)。
在17世纪前人们普遍认为力是维持物体运动的原因.用力推车,车子才前进,停止用力,车子就要停下来.古希腊的哲学家亚里士多德(公元前384—前322)根据这类经验事实得出结论说:务必有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来.(力是维持物体运动状态的原因)。
在亚里士多德以后的两千年内,动力学一向没有多大进展.直到17世纪,意大利著名物理学家伽利略才根据实验指出,在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故.
教师对亚里士多德做简单的介绍,以培养学生对科学家们的热爱。
1.2伽利略(galileo)。
在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故.
若阻力十分小,物体将做什么运动呢。
课件演示实验:物体沿气垫导轨的运动很接近匀速直线运动.
介绍:上海磁悬浮列车示范运营线、设计最高时速430公里/小时.
若阻力减少到零,状况又会怎样呢。
计算机模拟实验:伽利略的理想实验.
结论:设想没有摩擦,一旦物体具有某一速度,物体将持续这个速度继续运动下去.
而水平桌面上推物体物体动起来,不推物体就不动,正是由于摩擦力的作用使物体改变了运动状态,所以力是改变物体运动状态的原因。
伽利略的研究方法:以可靠的事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地揭示了自然规律.
对伽利略进行简单的介绍。
1.3笛卡儿(descartes)。
如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原先的方向.
讲解:牛顿在伽利略等人研究的基础上,并根据他自己的研究,系统地总结了力学的知识,提出了三条运动定律.
2.1资料。
一切物体总持续匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
牛顿:“站在巨人的肩上”.
学生讨论:牛顿第必须律的含义.
2.2含义。
2.2.1我们所遇到的实际问题中,物体不受力的状况是没有的.物体受平衡力时,或者说合力为零时的状况跟不受力的状况是相同的.
2.2.2物体运动状态的改变需要外力.
力是改变物体速度的原因.
2.2.3一切物体都有持续匀速直线运动状态或静止状态的特性.
3、惯性。
3.1定义。
物体的这种持续原先的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性.
情景介绍并回映本课开头的视频:。
当汽车突然开动的时候,汽车里的乘客会向后面倾斜.当汽车突然停止的时候,汽车里的乘客会向前面倾斜.
提问:在视频《汽车事故实验》实验的剪辑中,当车撞到墙时,假人为什么会从车子中往前飞出。并适当的对学生进行安全教育。
3.2性质。
3.2.1一切物体都具有惯性,物体的运动并不需要力来维持.
3.2.2惯性是物体的固有性质,不论物体处于什么状态,都具有惯性.
讲解:天上的飞机、地上的汽车、羽毛都具有惯性.
3.2.3惯性与物体的质量有关,物体质量越大惯性越大。
如:课件演示惯性炮实验,从而让学生明白质量小的物体惯性也小,用很小的力就能把静止的空气变成运动的空气。
三.小结。
1.伽利略对力和运动关系的研究方法.
伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它.
2.历史上对力和运动关系的看法和研究.
教会对伽利略的迫害.
4.惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法.
五.作业。
1.教科书:p75.问题与联系1、2、3。
2.教科书:p74.科学漫步。
[板书设计]。
1、历史的回顾。
1.1亚里士多德(aristotle)。
务必有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来.
1.2伽利略(galileo)。
在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故.
伽利略的斜面实验.
1.3笛卡儿(descartes)。
如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原先的方向.
2.1资料。
一切物体总持续匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.
2.2含义。
2.2.1物体不受外力时,总持续匀速直线运动状态或静止状态.
力不是维持物体速度的原因.
2.2.2物体运动状态的改变需要外力.
力是改变物体速度的原因.
2.2.3一切物体都有持续匀速直线运动状态或静止状态的特性.
3惯性。
3.1定义。
物体的这种持续原先的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性.
3.2性质。
3.2.1一切物体都具有惯性,物体的运动并不需要力来维持.
3.2.2惯性是物体的固有性质,不论物体处于什么状态,都具有惯性.
3.2.3惯性与物体的质量有关,质量越大惯性越大。
教学资源:
亚里士多德是第一个尝试研究物理学并给出“物理学”这一。
名称的人。他生活在古希腊礼貌发展的鼎盛期。从17岁开始,跟。
随大哲学家柏拉图一向学习了。
亚里士多德力图以世界的本来面目来说明各种自然现象,这。
是他的进步之处。但由于当时研究物理学只是依靠直觉和思维来。
进行,所以他的很多关于物理方面的论述,显然这天看来是错误。
的,然而在当时,能够摆脱神的意志,个性是构成一套自圆其说的体系,这是很不简单的。
亚里士多德曾说过:“我没有现成的根据,没有可照抄的模。
式。我是一位开拓者,所以我是渺小的。我期望读者诸君能够承认我已成就的,原谅我所未能成就的。”
亚里士多德几乎在每一个科学领域(如:植物、动物、天文。
气象数学和物理等)都作出了自己的贡献,其学说对后世的西方思想和科学产生了重大的影响。这一点没有其他任何一位古希腊思想家能够相比。
公元前323年,马其顿王朝被希腊人推翻。亚里士多德也遭到不幸,失去了他苦心搜集的各种标本和资料,失去了他的全部书稿。第二年,在极度失望的状况下,这位科学的始祖饮毒而死。
亚里士多德曾说过一句名言:“我敬爱柏拉图,但我更爱真理。”由此可见亚里士多德追求真理的执著精神。
当今世界著名的高等学府美国哈佛大学的校训就是:
“让柏拉图与你为友,
让亚里士多德与你为友,
更重要的是,让真理与你为友。”
伽利略,著名意大利数学家、天文学家、物理学家、哲学家。是首先在科学实验的基础之上融会贯通了数学、天文学、物理学三门科学的科学巨人。伽利略是科学革命的先驱。伽利略科学上的成就与他首创的实验与理论相结合的研究方法分不开。他对物理规律的论证十分严格,这个论证过程可概括为:
观察-假说-数学分析、推论-实验验证……。
他不但亲自设计和演示过许多实验,而且亲自研制出不少技术精湛的实验仪器,例如浮力天平、温度计、望远镜、显微镜等。他倡导实验与理论计算相结合的方法,把实验事实与抽象思维结合起来,用实验检验理论推导,开创了以实验为基础具有严密逻辑理论体系的近代科学,被誉为“近代科学之父”。
爱因斯坦为之评论说:“伽利略的发现,以及他使用的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。”
牛顿第一定律教案
二次备课 新课引入:
物体的运功需要力来维持吗?
教师强调实验中注意事项:同一小车、同一斜面、同一高度由静止下放,滑到底端的速度相同,不同的是水平面材料。
学生要理解实验要求的一些目的
演示实验:
小车从斜面滑下,在毛巾上滑行后停下
1)教师提问:小车为什么停下来?
(学生回答)
小车在水平的毛巾面上受到了阻力.
小车从斜面滑下,在木板上滑行后停下
2)教师提问:
小车滑行的距离怎么长了?
(学生回答)
小车受到的摩擦力变小了
3)教师提问
能让小车在水平面上运动的再远些吗?
(学生回答)
减小水平面对小车的阻力.
结论:表面越光滑,小车受阻力越小,小车速度变化越慢,小车前进越远。
小车应该永远运动下去
也就是物体在不受力的情况下,也能运动,所以物体的运动不需要力来维持
牛顿第一定律是建立在实验基础上,进一步的科学推理得到的非实验定律。
大家要学习科学家的刻苦钻研精神,也要向他们学习一种研究问题的方法——科学推理法。
任何物体都具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,这种性质叫做惯性。
1、打棋子实验(学生参与演示)将七个象棋子叠放讲台上,用尺迅速地打出第四个棋子,上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态,失去了第四个棋子的支持而落在正下方。
2、惯性鸡蛋实验:突然弹击鸡蛋与水杯间的硬纸片,鸡蛋有惯性,不会随纸片飞出去,而是掉进水杯里。
鼓励学生举例说明:生活中有那些做法是利用了惯性和预防惯性造成的危害的。(洗衣机脱水的原理,拍打衣服上的灰尘,抖落伞上的雨点,跳远前的助跑,高速公路上对汽车之间的车距有限制,在一些拐弯较多的地方限制车速等)
牛顿第一定律
一.牛顿第一定律
1.概念:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态,
2.运动的物体不需要力来维持
二.惯性:是物体的一种属性,
惯性只与物体 质量 有关。
与物体的速度,体积等无关
牛顿第一定律教案
知识目标:
知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程.
能力目标:
1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力.
2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理).
情感目标:
1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育.
2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育.
教学建议。
教材分析。
是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。
本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律,即牛顿第一运动定律。
教法建议。
1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念,认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体,它就动,不再推它时,它便静止。为使学生摆脱这种错误观念,首先要把运动和运动的变化区别开,树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念,这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次,通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。
2.通过图9-1演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心,可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。
3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学,让学生体会规律的认识过程,对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。
教学设计示例。
教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。
教学难点:。
1.明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。
2.伽利略理想实验的推理过程。
教学用具:斜面,小车,毛巾,棉布,玻璃板,微机,实物投影,大倍投电视。
教学过程。
一、实验引入:批驳亚里士多德的观点。
[演示1]在桌面上推动木块(或板擦)从静止开始慢慢向前运动,撤掉推力,木块立即停止。
分析:日常生活中也有许多类似的现象,(如推桌子)。这些现象从表面上看,“必须有力作用在物体上,才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停下来.”即:板擦的运动需要推力去维持。于是,古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力去维持”。这种观点在历史上曾被沿用两千多年,但时沿用两千年是否就一定正确呢?也可能有人曾表示过怀疑或有人认为就是错误的,但没某能说服别人的理由。
[演示2]在桌面上推动木块(或板擦)从静止使之向前运动,用力推出,木块向前运动一段距离后停止。
分析:推力撤掉,还要向前运动,与亚里士多德的观点不符。
二、讲授新课:。
1.规律总结过程。
方法1.教师引导。
伽利略的贡献:理想实验。
[演示](通过实物投影仪把实验过程反映在大倍投电视上)。
介绍器材。
实验前提条件:每次实验都需从斜面上的同一高度下滑,为什么?
实验过程:让小球从同一斜面的同一位置滚下后分别在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上运动,每次记下小球停下时的位置。做标记的位置是什么位置?(停下来的位置)。
实验纪录:
实验次数表面材料阻力大小滑行距离。
1毛巾最大最短。
2棉布较大较长。
3玻璃较小长。
推理想象光滑表面阻力为零无限长。
实验分析:
三次实验,小车最终都静止,为什么?
三次实验,小车运动的距离不同,这说明什么问题?
小球运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系?
若使小车运动时受到的阻力进一步减小,小车运动的距离将变长还是变短?
根据上面的实验及推理的思想,还可以推理出什么结论?
推理:小球在光滑的阻力为零的表面,将会怎样运动?
实验结论:通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体,如果受到的阻力为零,它的`速度将不会减慢,将以恒定不变的速度永远运动下去。”即作匀速运动。
[微机模拟实验]:简介伽利略理想实验。
迪卡儿的补充。
如果运动物体不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动方向也不变,将沿原来的方向匀速运动下去。
牛顿的成果:补充与概括。
师:物体除了运动的以外,还有静止的。那么,静止的物体在没有受到外力作用时,保持什么状态呢?(牛顿补充:将保持静止状态)。
师(引导学生概括):我们现在已经有了伽利略的研究成果,又有了迪卡儿和牛顿的补充,把两者进行一下概括:一切物体在没有受到外力作用时,将如何呢?(对概括出来大致意思的同学给予鼓励)。
介绍:牛顿抓住时机,概括总结得出著名的牛顿第一运动定律。
方法2:学生探究式学习。
针对基础较好的学生,可以由学生在老师的指导下自己完成斜面小车实验,根据现象学。