物理《牛顿第一定律》教案【精选5篇】
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牛顿第一定律教案【第一篇】
教学目标
1、知道牛顿第一定律
2、理解力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动的原因;
3、理解惯性,认识一切物体都有惯性;
4、通过学习,提高学生的逻辑推理能力和科学想象能力 教学设想 重点:实验探究阻力对物体运动的影响
难点:对惯性现象的理解 教学准备 斜面、小车、毛巾、棉布、木板、象棋子、硬尺片、杯、水、鸡蛋、硬纸片、铁架台、细线、纸箱、木块等
教学过程
二次备课 新课引入:
我们学过了力,一切物体都受到力的作用.我们也学过了运动,运动是绝对的,一切物体都在运动,静止只是相对的.物体都受力,同时又都在运动,力的效果之一就是力能改变物体的运动状态.可见,力和物体的运动有密切的联系.我们在这一章中要学习力和运动二者之间的联系.
古希腊的学者亚里斯多德早在两千年前就提出“力是维持物体运动的原因”.他的根据是一个物体(例如一辆车)运动起来后必须用力才能使它不停地运动下去,失去力的作用,运动会停下来.
物体的运功需要力来维持吗?
新课:
一.探究阻力对物体运动的影响
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。
设想:如果小车从斜面上滑下来,滑到一个非常光滑、阻力无限小的光滑平面上,小车的运动将如何?
小车应该永远运动下去
最后,英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果,建立了力和运动的关系的第一条规律——牛顿第一定律.
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,这就是著名的牛顿第一定律.
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。
二.牛顿第一定律又叫惯性定律。那么,什么是惯性呢?
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)
教师强调:惯性是万物皆有的一种固有属性,惯性与物体是否受外力、处于何种状态无关。惯性由物体的质量决定,质量越大,惯性越大。惯性不是力,
板书设计:
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【第二篇】
一、三维目标
1.知识与技能
⑴体会伽利略的理想实验思想。
⑵理解牛顿第必须律的资料及好处;理解力和运动的关系。
⑶理解惯性的概念,明白质量是惯性大小的量度。
2.过程与方法
⑴透过回顾历史探究过程理解牛顿第必须律的构成过程。
⑵理解理想实验是科学研究的重要方法。
3.情感态度与价值观
⑴透过运动和力的关系的历史探究过程,使学生体会规律的构成都有一个从感性到理性、从低级到高级的产生、发展和演变的过程。
⑵透过理想斜面的教学,体会理想实验的魅力。
二、教材分析
牛顿运动定律是整个力学体系的基石,而牛顿第必须律又是这个“基石”中的“基石”,它定性地揭示了力和运动的关系,提出惯性的概念,为定量研究力和运动的关系拉开了序幕。
高中教材与初中相比,主要有四方面的不同。
一是定律资料深浅不同:初中教材叙述为“一切物体在没有受到外力作用的时候,总是持续静止状态或匀速直线运动状态”;高中教材叙述为“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”。高中教材中的表述具有更为丰富的内涵,它强调了力是改变物体运动状态的原因,突出了第必须律的独立性和重要好处,也为学习牛顿第二定律做了必须的铺垫。
二是惯性的认识层次不同:初中强调一切物体都有惯性,高中侧重惯性与质量的关系。
三是实验的设计、探究及思维深度不同:初中为斜面小车实验;高中为伽利略理想实验,突出了理想实验这种科学方法的价值所在。
四是情感、态度、价值观的体现不同:初中对牛顿第必须律建立的历史一语带过,高中教材回顾了历史,让学生体会一个规律的获得是一代又一代人努力的结果,能够激发学生追求科学,勇于创新的情感。
三、学情分析
经过初中的学习,学生初步明白了牛顿第必须律的资料和惯性的概念,但是缺乏对牛顿第必须律建立历史的了解,对资料也是一知半解。
学生对于“质量是惯性唯一的量度”更是缺乏认识,凭借自己的生活经验,认为速度也是惯性的量度。教师要在课堂上充分引导,配合实验、结合生活事例来澄清概念。
教学实践证明,学生在头脑中建立正确的力和运动关系的过程,并非一帆风顺,常常构成与亚里士多德相似的观点,且根深蒂固。处理具体的实际问题时,一些直觉的错误观点不时冒出来,存在着严重的“口是心非”问题。
四、教学重难点
1.教学重点:透过回顾历史探究过程理解牛顿第必须律;惯性的理解。
2.教学难点:力和运动的关系;惯性和质量的关系。
五、教学活动设计
(一)创设游戏,引入课题
撕纸游戏
猜一猜:
1.一张纸已剪成两截,但未完全剪断,如果迅速用力撕两边,纸会断成几截?
2.此刻把纸剪成三截,但未完全剪断,如果迅速用力撕两边,纸会断成几截?
大家不要动手,先猜一猜。
3.如果在中间的纸下面夹一个夹子,然后迅速撕两边,纸会断成几截?
请大家想一想:为什么是这样一个结果呢?怎样解释我们的游戏呢?其实,在我们的游戏中还涉及到一个古老的话题──力和运动:用力撕纸,纸条断开运动起来。运动和力之间到底有什么关系呢?带着这些问题,我们一齐来体验古人的探究过程,学习古人的探究方法,进一步理解论述运动和力关系的牛顿第必须律。
(二)回顾历史,探究定律
1.情景设问,经验猜想
在人类历史的长河中,运动和力如影随形,总是和人们的生活、生产密切相关。比如:马拉车则车前进,不再拉,前进的车会停下来;人象推车则车前进,不再推,前进的车会停下来;踢球,球沿草地向前滚动,不再踢,滚动的球会慢慢停下来。
思考:运动和力之间有什么关系呢?
最早提出这个问题并给出经验猜想的是古希腊学者亚里士多德。
他根据生活生产经验猜想:务必有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在一个地方。运动需要力维持。
他的观点来自实际经验,还能用实际经验验证,所以被人们广泛理解,并维持了近两千年。
设问:我们此刻明白,他的观点是错误的。那么他有贡献吗?
亚里士多德的贡献:开创了一个新的研究领域。
首先质疑并深入研究的是十六世纪的伽利略。他观察了球的滚动。
2.质疑假设,科学猜想
当球沿斜面向下滚动时,它的速度增大,而向上滚动时,速度减小。他由此猜想:当球沿水平面滚动时,它的速度就应不增不减。实际观察的结果是:沿水平面滚动的球越来越慢,最后停下来。
①现象:沿水平面滚动的球越来越慢,最后停下来。
按照亚里士多德的观点,球停下来是因为没有力的作用。伽利略恰恰从这一现象出发,对亚里士多德的观点提出质疑。
②质疑:滚动的球之所以停下来,真的是因为没有力的作用吗?
设问:球停下来的原因是什么呢?
在伽利略之前,人们还没有意识到摩擦力这种无形的力,伽利略是第一个意识到摩擦力的人。
他改变了水平面的粗糙程度,发现:水平面越光滑,球滚得越远。于是,他推断这是摩擦阻力作用的结果。
结论:滚动的球停下来,是摩擦阻力作用的结果。
③假设:若没有摩擦阻力,沿水平面滚动的球将怎样运动呢?
④猜想:若没有摩擦阻力,球将永远滚动下去。
过渡:伽利略设计了一个双斜面实验。
3.实验探究,得出结论
(1)双斜面实验
左斜面固定,右斜面倾角可变。实验中我们设定小球始终从左斜面定位卡处由静止释放。
①固定右斜面,改变小球所受的摩擦,观察小球上升的最大高度怎样变化。重复一次。
思考:
1.小球所受摩擦阻力的大小与小球上升的最大高度之间有什么关系?
2.摩擦阻力的大小与释放点到上升的最高点的高度差是什么关系?
3.如果没有摩擦,小球会上升到多高的地方?
②减小右斜面倾角,观察小球沿斜面运动的最远距离怎样变化。重复一次。
思考:
1.减小右斜面倾角,小球沿斜面运动的最远距离如何变化?
2.如果没有摩擦,减小右斜面倾角,沿斜面滚动的最远距离怎样变化?小球将上升到多高的地方?
③将右斜面放平,释放小球,观察小球的运动。
(2)动画模拟
(老师扮演伽利略,学生扮演小球。)
伽利略:小球先生(小姐),如果没有摩擦,你会爬上什么高度呢?
小球:我会搭乘梦想的阶梯一步一步往上爬,直到爬上原先的高度。
伽利略;如果我减小右斜面的倾角,你还会爬到原先的高度吗?
小球:梦想有多高,我就能够爬多高,只是我要走的路程更长了。
伽利略:如果我继续减小右斜面的倾角呢?
小球:我心依旧,只是又多了一段山水之程。
伽利略:如果我把右斜面放平,你还会为了自己的梦想而前行吗?
小球:路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。既然选取了高度,留给世界的便只能是背影。
播放周杰伦的《蜗牛》节选:我要一步一步往上爬/在最高点乘着叶片往前飞/小小的天留过的泪和汗/总有一天我有属于我的天
期望同学们像小球一样怀着梦想,沿着人生的轨道一步一步往前行!总有一天,你有属于你的天!
过渡:伽利略的双斜面实验是一个理想实验。
(3)理想实验的魅力:
实验(事实)+逻辑推理
透过可靠的实验事实,加上合理的逻辑推理,得出规律的一种方法。
理想实验的魅力:实验不能实现的地方,思维向前一步。
这种方法十分了不起!爱因斯坦是这样评价的:伽利略的发现以及他所应用的科学的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。这个评价实事求是,从亚里士多德到伽利略,经历了多年,物理学徘徊不前;从伽利略到爱因斯坦,只经历300多年,物理学的大厦初步建立,大师辈出。这都得益于伽利略首创的实验研究方法。
过渡:透过双斜面理想实验,伽利略得出了结论。
(3)伽利略:若没有摩擦阻力,沿水平面滚动的球将永远滚动下去。运动不需要力维持。
回顾、思考:
①静止的车、足球为什么运动起来?
②运动的车、足球为什么会停下来?
③力和运动之间有什么关系?
力是改变物体运动状态的原因。
设问:运动状态是用什么物理量描述?
车由静止变为运动,受到了推、拉力;由运动变为静止,受到了摩擦阻力。足球由静止变为运动,受到了脚的力;由运动变为静止,受到了草地的摩擦阻力。
过渡:与伽利�
4.补充完善,构成定律
(1)笛卡尔的补充:除非物体受到力的作用,物体将永远持续其静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只持续在直线上运动。这应成为一个原理,它是人类整个自然观的基础。
笛卡尔补充了物体不受力时持续静止状态或匀速直线运动状态。
过渡:1642年,伽利略逝世,1643年牛顿在英国诞生。牛顿是人类历史上最伟大的科学家之一。主要贡献有发明了微积分,发现了万有引力定律和经典力学,设计并制造了第一架反射式望远镜等等。
牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中提出了三条运动定律。牛顿把伽利略、笛卡尔的正确结论总�
(2)牛顿第必须律: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。
过渡:此刻我们来理解定律。
(三)理解定律,了解惯性
思考:牛顿第必须律中论述的运动和力的关系是怎样的?
1.运动和力的关系:力是改变物体运动状态的原因。
物体不受力,持续匀速直线运动状态或静止状态;运动状态变化,物体必须受到力的作用。
思考:物体不受力时“总持续匀速直线运动状态或静止状态”,这能不能透过实验验证呢?
不能。由于不受力作用的物体是不存在的。许多阻力很小的现象能够帮忙我们理解牛顿第必须律。
2.阻力很小的现象:冰壶
从视频能够看出,冰壶在一段时间内速度的大小和方向几乎不变,直到碰上另一个冰壶。
思考:定律中还论述了什么呢?
3.惯性:
①概念:物体持续原先的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
设问:一切物体都有惯性。做变速运动的物体有惯性吗?
当物体做变速运动时,由于惯性,物体会抵抗速度的改变,从而使速度的改变需要一段时间。比如汽车紧急刹车时不会立即停下来,而是继续向前滑行一段距离。
②一切物体有惯性,有抵抗运动状态变化的“本领”。
物体惯性大,“本领”大,运动状态难改变;物体惯性小,“本领”小,运动状态易改变。
思考并猜想:物体的惯性大小和什么因素有关?
游戏:用嘴吹书
提起书,用最大力气吹垂下的封面;用手提起封面,用最大力气吹垂下的书。
思考:你观察到了什么现象?这个现象能说明惯性和质量的关系吗?
③惯性与质量:质量是惯性大小的量度。
质量只有大小,没有方向,是标量。在国际单位制中,质量的单位是千克,单位符号为kg。
在初中质量定义为物体所含物质的多少;此刻进一步从惯性的角度认识了质量;以后还要从物体间的引力认识质量。
过渡:此刻,就能够解释撕纸游戏了。
(四)再设情景,规律应用
1.思考:怎样解释撕纸游戏?
有夹子,增大了中部的质量,增大了惯性。当迅速撕开两边时,中部仍持续静止状态,所以撕成三截。无夹子,中间纸条惯性很小,静止状态易改变。由于撕开纸条的力左右有差异,所以撕成两截。
过渡:了解了惯性的知识,我们还能用它决定是非。
2.美国空军UFO档案记载,1952.12.6黎明前,一架B29轰炸机在墨西哥湾上空训练时,一个很大的不明飞行物以4000km~15000km的时速靠近、经过、远离它。在目击描述中,不明飞行物能迅速增减速度,甚至还能骤然停止。
思考:1.如果没有个性的装置,UFO骤然停止时,外星人飞行员的命运是怎样的?
2.人们想象外星人持有惯性消除器,用来消除自身的惯性,以便应对速度的迅速变化,你怎样看?
我们利用惯性的知识发现了UFO档案记载中的疑点。期望大家在遇到问题时利用所学知识,冷静分析。
(五)课堂总结,课外探究
1.了解了运动和力关系的探究过程。
在探究过程中,亚里士多德是开拓者。伽利略首创了理想实验方法;笛卡尔补充了伽利略的观点;牛顿提出了惯性、力、惯性参考系的概念。
2.体会了理想实验的魅力:实验(事实)+逻辑推理
3.深入理解了牛顿第必须律,明白了质量是惯性大小的量度。
4.之后爱因斯坦等科学家又进一步发展了牛顿第必须律。没有哪一个定律是终极真理,物理学的大厦永不封顶,还等待你们为它添砖加瓦!
课外探究:有人说刘谦的螺丝魔术颠覆了牛顿第必须律:不给螺帽力的作用,螺帽也能运动起来。你怎样看?请在百度中搜索“刘谦螺丝魔术揭秘”,弄清刘谦螺丝魔术的原理。
牛顿第一定律教案示例之【第三篇】
教师:请大家设想,如果小车从斜面上滑下来,滑到一个非常光滑、阻力无限小的光滑平面上,小车的运动将如何?
(学生讨论并回答)
由于有前三次实验做基础,这种无限光滑的平面虽然没有,但是我们也有充分的理由认为小车将永远运动下去.这就是历史上伽利略所做过的实验和通过实验得到的结论.
法国的科学家笛卡儿进一步补充了伽利略得出的结论,使人们的认识又深化了一步.笛卡儿认为,物体不受外力时,除了速度的大小不会改变,永远运动下去,也不会改变运动的方向.
最后,英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果,建立了力和运动的关系的第一条规律牛顿第一定律.
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,这就是著名的牛顿第一定律.
物体不受外力作用时,原来运动的物体要保持匀速直线运动;原来静止的物体要保持静止状态.这个规律说明了维持物体的匀速直线运动是不需要力的.
牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的,但是它又有深厚的实验基础.它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的,由这个定律进一步得出的一切科学推论都经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定律早已成为大家公认的力学基本定律之一.
4.学生阅读课本“牛顿的故事”.
四、作业
复习本节课文.
注:教材选用人教版九年义务教育初中物理第一册.
牛顿第一定律教学设计【第四篇】
一、教材分析
(一)教学内容
牛顿第一定律是人教版九年级物理第十二章第五节内容。包括牛顿第一定律和惯性两方面的内容。本节设计有两个课时,我说的是第一课时。
(二)教材的地位和作用
牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一。是整个力学的基础,因为它把最基本的匀速直线运动和物体是否受力联系起来,确立了力和运动之间的关系,是前面力的作用效果的延伸,又为后面学习二力平衡的知识打下了基础,起着承前启后的作用。因此,可以说,牛顿第一定律是本章的重点。
(三)教学目标
根据课程标准要求,结合教材内容以及学生现有的认知基础 ,我制定如下三维教学目标:
知识与技能
1、知道伽利略的理想实验及主要推理过程;
2、知道牛顿第一定律,并理解其意义。
过程与方法:
1、实验探究阻力对物体运动的影响。
2、常识性了解伽利略理想实验的推理方法。
情感、态度与价值观
1、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。
2、感悟科学探究的艰辛与曲折,感悟科学就在我们身边。
(四)重点、难点
教学重点:牛顿第一定律。之所以确立它是本节教学内容的重点理由在于本节课是一节物理规律教学课,通过本节课的科学探究及实验论证的目的就是为了认识力和运动的关系,揭示力和运动之间的内在规律。
教学难点:力和运动的关系。学生在从生活经验中获得了一种被现象掩盖了本质的错误认识。那就是物体的运动是力作用的结果,为了使学生摆脱这种观念,转变错误认识,需要教师精心设计,严密推理,才能帮助学生走出误区。
二、教法学法
(一)学情分析
学习者是九年级学生。有利的方面是:经过一年的物理学习,学生具备了一定的实验探究能力,并且学习了机械运动、力的作用效果,知道力可以改变物体的运动状态,为本节学习做好了铺垫。不利的方面是:学生受生活经验的影响,“物体的运动需要力来维持”的错误观念不容易转变。
(二)教法
“教学有法,教无定法”。选择行之有效的方法是取得良好教学效果的保证。本课时我主要采用“演示法”与“科学推理法”相结合来进行教学,即通过实验现象的观察、分析、讨论,又加以科学的想象和推理,引导学生去发现知识,总结规律 。
(三)学法
教学活动是教与学两方面的有机结合,在上述教学方法的正确实施下,我引导学生采用:科学探究法、小组合作学习法、讨论法、分析归纳法等学习方法。我认为“教给学生方法比教给学生知识更重要”。目的是让学生有足够的机会投入到学习活动之中,培养学生动脑动手的'习惯,变学生由“学会”转向“会学”。
(四)教具与学具
电教器材:多媒体
教师演示用:斜面、小车、毛巾、棉布等
学生分组器材:
书、圆珠笔、铅笔盒、小车、书包、斜面、毛巾、棉布、乒乓球等
丰富的教学设备,尤其是身边的器材拿来实验,提高了训练密度及广度,使教学过程从枯燥到有趣,从抽象到形象。课堂演示实验并利用计算机多媒体辅助教学,不仅提供了大量的教学信息,使学生在生动形象的环境中,得以迅速理解和掌握物理规律,激发学生们的学习兴趣,调动他们的主动性,从而提高课堂教学效率。
三、教学过程
本节课将从以下几个环节展开教学:
创设情境,引入新知→感受活动,总结观点→合作交流,实验探究→科学推理,得出新知→剖析定律,强化理解→应用迁移,巩固提高→布置作业,延伸升华。
第一环节:创设情境,引入新知(约5分钟)。
高尔基说:“好奇是了解的开端和引向认识的途径。”为此,我设计了两个小实验引入新课,让学生从身边的实例入手可以感受到科学就在身边。
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?(学生实验后上台演示)
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: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。这样的实验学生既熟悉又好奇,带着想知道这是为什么的悬念进入新课,可以调动学生的探索兴趣。
第二环节:感受活动,总结观点(约3分钟)
让学生用力推书,圆珠笔,铅笔盒,小车,书包等,然后撤去推力,物体会慢慢停下来。让学生体会物体运动不需要力维持,运动的物体停下来是由于受到阻力的缘故。本环节的设计意图是让学生通过自身感受体验,观察现象,并提出自己的论点,培养分析问题的能力和表达能力。
第三环节:合作交流,实验探究(约20分钟)
本环节设计三个步骤:
第一步:用Flash课件展示实验,用严格的推理方法让学生感受伽利略观点是正确的。通过回顾历史培养学生严谨的科学态度,通过形象的Flash演示,使学生对伽利略理想实验有一个初步的了解,为接下去的分组实验探究做一个铺垫。
第二步:学生分组探究阻力对物体运动的影响。
教师出示以下问题,让学生结合问题学习教材,小组自选器材完成实验。
1、我们实验目的是什么?实验中观察什么?
2、几种不同的物体铺在木板上,作用是什么?
3、实验中怎样保证小车开始时的速度相同?
4、实验中,如果我们把表面换成更光滑的玻璃,小车的运动情况会有什么变化吗?
5、如果表面比玻璃更光滑呢?
6、如果表面绝对光滑,小车会怎样运动?
7、如果静止的物体不受力,会怎样?
通过这些难度不同的问题引导,让学生相互讨论,交流,自主制定方案,完成实验,不仅使他们印象深刻,还培养他们的实验探究能力。同时让学生知道观察和实验是学习物理的基础,对于不确定的观点应该通过实验来验证。
第三步:用Flash课件再次展示伽利略的理想实验,对学生的实验过程进行肯定和总结。
教师强调以下几点:
1、亚里士多德的观点“运动要靠力来维持”是错误的,伽利略的观点“运动不需要力来维持”是正确的。运动的物体之所以会渐渐停下来是受到了阻力的作用,所以说,力改变了物体运动状态,而不是维持物体的运动状态。
2、理想实验是建立在实验的基础上的合力推理,不是凭空想象。伽利略正是有敢于坚持真理,不迷信权威和对科学的执着精神,才完成了自己的理想实验,推翻了亚里士多德的长达20xx年的错误理论,为后来笛卡尔等科学家的研究奠定了基础。
通过演示和总结,对前面提出的观点进行判断,为学生确立正确的观点。结合伽利略的实验进行思想教育,培养学生坚持真理、勇于探究的科学精神。
第四环节:科学推理,得出新知(约5分钟)
学生通过实验和观察动画能够得出:如果表面绝对光滑,运动物体受到的阻力为零,物体将以恒定不变的速度运动下去。
提问:运动的物体不受阻力时将永远运动下去,那静止的物体不受阻力时会怎样呢?
学生通过讨论能够得出:静止物体在不受力时,将保持静止状态。
教师讲解:为解决力与运动的关系,牛顿在伽利略、笛卡尔等前辈的研究基础上,提出牛顿第一定律:
引导学生得出:我们在科学正确的实验基础上,进行合理的推理,最终得出可信的结论,即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,这就是牛顿第一定律。同时教给学生一种实验+推理的研究方法。教师再通过展示图片使学生了解任何科学的发展都需要一个漫长的过程,而学生通过实验得出的观点和探究过程与伟大科学家是一致的,从而获得了成就感,增强了探究的自信心,为终身学习打下基础。
第五环节:剖析定律,强化理解(3分钟)
如何把牛顿第一定律理解透彻,一直是很多学生学习的大难题,通过对这以下三个问题的思考,可以很好的突破本节难点。
1、牛顿第一定律的适用范围是什么?
2、牛顿第一定律的适用条件有哪些?
3、力和运动是什么关系?
解释牛顿第一定律时主要强调“一切”、“不受外力”、“总保持”的含义,并强调牛顿第一定律的理想性。这样,使学生加深了对牛顿第一定律的理解,并能准确的表述出牛顿第一定律。
用视频冰球比赛展示牛顿第一定律的理想性,强调现实生活中不存在。并阐述实验推理法的应用。
第六环节:应用迁移,巩固提高(5分钟)
1、回归课本
分析课本开头三幅图片,分析运动的物体为什么会停下来?
2、情景讨论
在体育上,我班同学都参加了哪些项目?现在请大家思考,假如你正在和同学赛跑时,突然,所有的力都消失了,会出现什么情形呢?
3、牛顿第一定律告诉我们,物体不受力时都有保持静止或匀速运动不变的性质。我们周围的物体都受到力的作用,是否也有这种性质呢?你能举个例子说明吗?
本环节通过理论联系实际使知识得到升华,通过练习,可以让学生更深刻地理解和掌握牛顿第一定律,第3题为下一节的惯性学习做好铺垫。
第七环节:课堂总结,布置作业(约4分钟)
让学生谈谈本节课的收获和困惑。用5分钟的时间对本节课的知识点进行回顾、梳理,这样既可以加深学生对所学知识的理解又可以在学生的头脑中建立一个知识点的整体印象。
以上是我对“牛顿第一定律”第一课时教材的认识和理解,由于本人水平有限,上面过程肯定有许多缺点和漏洞,希望各位评委和老师们多多批评指正,谢谢!
物理《牛顿第一定律》教案【第五篇】
教学目标
(1)知道亚里士多德、伽利略、笛卡尔和牛顿关于力和运动关系的研究过程及物理学史。
(2)知道伽利略以实验事实为基础,将实验和逻辑推理结合的理想实验方法。
(3)理解牛顿第一定律的内容和意义。
(4)理解惯性的概念,知道惯性是物体的固有属性,会解释惯性现象。
教学重点
1、亚里士多德和伽里略研究运动和力关系的不同的研究方法。
2、理想实验的研究方法是一种以可靠实验为基础的研究方法。
3、进一步理解牛顿第一运动定律、惯性;力的概念进一步深化。
教学难点
1、对理想实验方法的认识。
2、力是改变物体运动状态的原因。
教案过程
(一)情景引入
情景1 观看中国冰壶运动员参加冰壶比赛的视频,体会运动员运动精神和良好的文化素养。
师:请仔细观察冰壶的运动情景。
问题1 如果我们把冰壶看作一个质点,请描述冰壶的运动?请分析冰壶的受力情况?
问题2 冰壶的运动与它受力情况有关系吗?
问题3 通过对冰壶的运动分析,关于运动和力的关系你得出了什么结论?
问题4 冰壶在前行的过程中,总有两位运动员用刷子使劲地刷冰面,目的是什么呢?
问题5 如果冰道足够长,冰壶能一直运动下去吗?
学生讨论,教师借机导入新课—— “必须有力作用在物体上,物体才运动;没有力作用在物体上,物体就不运动”这个两千多年前古希腊科学家亚里士多德的结论正确吗?
导入新课,回顾规律
师:初中时同学们学习了牛顿第一定律,请回忆牛顿第一定律的内容并思考回答问题。
问题1 牛顿第一定律的研究对象,成立条件和定律结论。
问题2 定律得出的实验基础是什么呢?
实验1 回顾初中的探究实验及结论
实验结论:水平表面阻力越小,物体运动的路程越长
实验2 用气垫导轨近一步研究以验证上述结论(用气垫导轨的作用目的就是减小滑块的摩擦力,使实验接近理想情况。同时促进学生学会运用现代实验手段DIS系统处理物理问题。)
把滑块放在一个气垫导轨上,使滑块和导轨之间形成气层,物体沿这个导轨运动时受到的阻力很小,推动一下物体,可以看到物体沿气垫导轨的运动很接近匀速直线运动。
利用气垫导轨和DIS系统,位移传感器,演示滑块在水平导轨上的'运动过程,通过对s-t图像的分析,得出物体在无阻力的情况下保持了运动状态不变,做匀速直线运动。在此基础上引导学生逐步回忆起初中所学运动和力间关系——即牛顿第一定律。
实验3 模拟伽利略的理想斜面实验(实物器材,但有一定的摩擦)
(1)让小球从一个斜面从静止滚下来,小球将滚上另一个斜面,但不能到达同样的高度。
(2)假想如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度。
(3)如果减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上将会到达原来的高度,但要通过更长的路程。
(4)继续减小第二个斜面的倾角,使它最�
(5)学生总结伽利略的研究方法:以可靠的事实为依据,抓住主要因素,忽略次要因素,解释自然规律。
伽利略的观点 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。
迪卡儿的补充 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。
再次分析冰壶的运动,引导学生分析理解亚里士多德关于“物体运动需要力维持”的观点是错误的判断。
师:伽利略和笛卡尔对物体的运动做了准确的描述,但是没有指明原因是什么,牛顿在前人研究的基础上,结合自己的研究,系统地总结了力学知识,提出了牛顿第一定律:
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,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
物体的这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性,所以牛顿第一又叫惯性定律。
惯性定律和惯性的区别和联系
(1)惯性定律是物体不受外力作用时所遵从的运动规律。
(2)惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,不论物体运动与否、受力与否,都具有惯性,且惯性只和质量有关。
说明
(1)物体不受外力时的状态是匀速直线运动状态或静止状态,说明力不是维持物体运动的原因。
(2)外力的作用是迫使物体改变其运动,说明力是使物体运动速度改变的原因。
(3)不受外力作用的物体是不存在的。不受外力作用→受外力作用,但合外力为零
3、惯性(实验)
演示动画5 火车在长直轨道上匀速行驶, 坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在( )
A.手的后方。 B.手的前方。
C.落在手中。 D.无法确定。
生:钥匙将落在手中,因为抛出前钥匙随车一起运动,抛出后钥匙由于惯性继续保持向前的匀速直线状态,所以会落入手中。
演示实验6(用实物投影仪)拿一个小纸条放在桌边上,在纸条上压一个立着放的木块,将纸条迅速抽出,木块不倒。(学生操作)
师:请大家解释当纸条抽出时,木块为什么不倒?
生:木块是静止的,当纸条迅速抽出时,由于木块有惯性,还要保持静止状态,所以木块不倒。
演示实验7 刹车时的惯性现象
(1)汽车突然开动的时候,乘客会向后倾倒,为什么?
模拟演示:(用实物投影仪)在小车上立一个木块,小车突然启动时会发生什么现象?
生:启动前木块和小车一起保持静止。启动时,木块底部和小车都开始运动,但是由于有惯性,木块上部还要保持静止,所以木块向后倾倒。
这个实验再现了汽车突然开动时乘客向后倒这一普遍现象。
(2)汽车突然停止的时候,乘客会向前倾倒,为什么?
模拟演示:(用实物投影仪)在小车上立一个木块,使小车和木块一起运动,小车突然停住时会发生什么现象?
生:刹车前木块和小车一起运动。刹车时,木块底部和小车都停住了,但是由于有惯性,木块上部还要保持向前运动,所以木块向前倾倒。
这个实验再现了汽车紧急刹车时乘客向前倒这一普遍现象。
启示 汽车司机不能超速、超载防止汽车由于惯性而带来的事故。
(三)小结
本节课我们主要学习了以下几部分内容:
1、历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究。
2、伽利略得到力和运动关系的研究方法。
3、牛顿第一定律的内容。
4、惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法。
(四)、作业布置 略
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