《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計(精選17篇)
作為一位不辭辛勞的人民教師,就有可能用到教學(xué)設(shè)計,借助教學(xué)設(shè)計可以提高教學(xué)質(zhì)量,收到預(yù)期的教學(xué)效果。如何把教學(xué)設(shè)計做到重點突出呢?下面是小編為大家收集的《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 1
教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
知道牛頓第一定律的內(nèi)容
知道慣性的概念
知道二力平衡
2、過程與方法
通過活動體驗任何物體都具有慣性
探究摩擦力對物體運動的影響
3、情感、態(tài)度與價值觀
通過活動和閱讀感受科學(xué)就在身邊
教學(xué)重難點
1、重點:物體的慣性
2、難點:牛頓第一定律
教學(xué)過程
。ㄒ唬┮胄抡n
讓學(xué)生觀察圖11.5—1的幾幅圖,思考運動的物體最終停下來的原因是什么?亞里士多德和伽利略給出截然相反的解釋。“運動需要力來維持”,“運動不需要力來維持”
(二)講授新課
1、牛頓第一定律
(1)探究摩擦力對物體運動的影響
按照書本第35頁的實驗進(jìn)行探究不同表面,物體的運動距離不同
向?qū)W生交代清楚實驗的條件和做法:三種粗糙程度不同的表面;每次實驗用的是同一輛小車;每次都在同一位置滑下,以保持小車到達(dá)水平表面的`速度相同。
引導(dǎo)學(xué)生分析實驗變化的條件是表面的粗糙程度改變,而其他條件沒有改變。
根據(jù)觀察結(jié)果,得出結(jié)論:小車受到阻力越小,它運動得越遠(yuǎn),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步推理:如果小車不受任何阻力,小車的速度將保持不變,永遠(yuǎn)運動下去。
介紹得出該結(jié)論伽利略用了推理的方法。從而得出牛頓第一定律的內(nèi)容:
(2)牛頓第一定律:一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
解釋:物體不受力時,原來靜止的物體將永遠(yuǎn)保持靜止?fàn)顟B(tài);原來運動的物體將永遠(yuǎn)做勻速直線運動,速度的大小和方向都不改變。
2、慣性:物體保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì),牛頓第一定律也叫慣性定律
學(xué)生活動:
(1)體驗圖11.5—4的實驗
。2)體驗物體掉杯中的實驗
。3)觀看教學(xué)VCD
通過觀察圖11.5—6,嘗試用慣性的知識解釋怎樣利用慣性和防止慣性產(chǎn)生的危害。
3、二力平衡
學(xué)生探究:按照圖11.5—9進(jìn)行探究實驗,做好記錄
引導(dǎo)學(xué)生從記錄中得出二力平衡的條件:大小相等、方向相反、并且在同一直線上。
(三)課堂小結(jié)
1、牛頓第一定律是怎樣表述的?
2、現(xiàn)實生活中有哪些利用慣性的例子,防止慣性產(chǎn)生危害的措施?
3、二力平衡的條件是什么?
(四)布置作業(yè)
1、書本第39頁第1、2、3題
2、完成同步練習(xí)
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 2
【教學(xué)目標(biāo)】
1.識與技能:知道牛頓第一定律;知道慣性的概念及應(yīng)用。
2.過程與方法:認(rèn)識伽利略的理想實驗方法;通過活動體驗任何物體都有慣性。
3.情感。態(tài)度。價值觀:通過將所學(xué)知識應(yīng)用到生產(chǎn)。生活實踐中,感受科學(xué)就在身邊,強(qiáng)化STS的要求。
【教學(xué)重難點】
1.知道牛頓第一定律;知道慣性的概念及應(yīng)用。
2.通過將所學(xué)知識應(yīng)用到生產(chǎn)。生活實踐中,感受科學(xué)就在身邊。
【教學(xué)過程】
一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入
師生互動探究新知
1.力的作用效果是什么?
2.世界上的一切物體都在,絕對不動的物體是不存在的。
師講解:
1.研究力和運動關(guān)系的歷史回顧。
2.探究力與運動關(guān)系的實驗:伽利略理想實驗
3.牛頓第一定律的內(nèi)容
提問復(fù)習(xí)內(nèi)容:
注意引導(dǎo)力與運動可能存在的關(guān)系,引出本章所學(xué)內(nèi)容。
引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本,觀察四幅圖,思考物體最終停下來的原因。
二、講解及注意點
閱讀課本,回顧20xx年以前的亞里士多德的觀點。
介紹300年前伽利略對力與運動的探究和他的理想實驗。
比較亞里士多德和伽利略觀點的不同,設(shè)計實驗探究結(jié)論。
要求預(yù)習(xí)課本,注意探究的`方法,明確探究實驗的目的。儀器。步驟。準(zhǔn)備就緒后,教師演示實驗,注意引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象,同時記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),明確實驗中的注意事項。對實驗現(xiàn)象進(jìn)行歸納和總結(jié),得出實驗結(jié)論。
一切物體在沒有受到外力作用的情況下,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。強(qiáng)調(diào)“一切物體”、“不受外力”、“總保持”和“或”的意思。
適當(dāng)補充練習(xí);貞浺郧八鶎W(xué),積極回答老師提出的問題,明確要研究的對象。鞏固以前所學(xué)。
按要求觀察課本上的圖形,分析物體最終停止的原因。了解歷史上的科學(xué)家對力和運動的研究歷程,體會人們對真理的不懈追求,樹立努力學(xué)習(xí)的信心。知道伽利略理想實驗。
明確探究實驗的目的。儀器。步驟。進(jìn)一步復(fù)習(xí)探究問題的方法和步驟。找出實驗的注意事項。認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象,積極思考,記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。討論實驗現(xiàn)象并進(jìn)行歸納和總結(jié),得出實驗結(jié)論。
明確定律內(nèi)容,分析定律的關(guān)鍵點,明確定律適用的范圍和條件。
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 3
【學(xué)情分析】
在初中階段的學(xué)習(xí)中,學(xué)生雖然除了“慣性與質(zhì)量”這一問題沒有專門學(xué)習(xí)外,關(guān)于本節(jié)其他的知識都有了大致地了解,但是他們只知道亞里士多德的觀點總是錯的,只知道伽利略做了個理想實驗就得出了牛頓第一定律。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),首先應(yīng)該在已有認(rèn)識的基礎(chǔ)上,糾正一些片面、不恰當(dāng)?shù)恼J(rèn)識,進(jìn)一步深化和提高對相關(guān)問題的認(rèn)識。其次引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作討論,再現(xiàn)伽利略的斜面實驗的過程,讓學(xué)生深刻體會伽利略偉大的科學(xué)方法和思維歷程。
【教學(xué)目標(biāo)】
知識與技能:
1、通過對幾位科學(xué)家們的了解,使學(xué)生認(rèn)識到有關(guān)運動和力的關(guān)系的歷史發(fā)展過程
2、通過對牛頓第一定律的進(jìn)一步理解,使學(xué)生知道什么是慣性,理解質(zhì)量是物體慣性大小的量度,會正確解釋有關(guān)慣性的現(xiàn)象
過程與方法:
1、通過伽利略的理想實驗,使學(xué)生受到科學(xué)方法論教育
2、通過對分組實驗的探究過程,使學(xué)生理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義
3、通過對生活中慣性現(xiàn)象的解釋,培養(yǎng)學(xué)生靈活運用所學(xué)知識解決問題的能力。
情感態(tài)度價值觀:
1、通過對發(fā)現(xiàn)牛頓第一定律歷史過程的了解,培養(yǎng)學(xué)生辨證看待問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生敢于堅持真理、不迷信權(quán)威的科學(xué)探究精神。
2、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,抽象思維能力、應(yīng)用定律解決實際問題的能力及客觀公正評價事物的能力
【教學(xué)重點】
1、科學(xué)思想的建立過程
2、牛頓運動第一定律、慣性
【教學(xué)難點】
對牛頓運動第一定律、慣性和理想實驗的正確理解
【教學(xué)用具】
自制教具、多媒體課件
【教學(xué)過程】
教學(xué)
環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
激趣入境
播放視頻短片,引導(dǎo)學(xué)生思考問題
通過觀看視頻,學(xué)生思考物體的運動是否需要力來維持?
通過生活中的實例,引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
導(dǎo)引體驗
1、《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 采用不同的方式推動小車,引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象,分析原因
2、引導(dǎo)學(xué)生思考小球上升高度和運動距離可能與哪些因素有關(guān)
3、給學(xué)生提供實驗器材,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗設(shè)計:探究影響小球上升高度和運動距離的外在因素
4、組織學(xué)生演示自己的實驗設(shè)計方案
學(xué)生分組實驗,體驗實驗過程,分析總結(jié)實驗現(xiàn)象的原因
積極思考,大膽猜測
學(xué)生分組設(shè)計實驗方案,得出正確實驗結(jié)論
歸納總結(jié)實驗的現(xiàn)象及產(chǎn)生的'原因
通過學(xué)生親身體驗,感受力和運動的關(guān)系
通過學(xué)生的猜測,培養(yǎng)學(xué)生積極探索自然科學(xué)的精神
通過實驗方案設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生小組合作的能力,通過對設(shè)計方案的演示,培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力
學(xué)生分組討論,歸納總結(jié)
閱讀教學(xué),思考笛卡兒對力和運動關(guān)系的認(rèn)識
分組討論,思考問題
積極思考,主動發(fā)言
思考問題,列舉生活中的實例
通過對科學(xué)家研究過程的討論,培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力
通過閱讀教材,培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力
通過對慣性的學(xué)習(xí),使學(xué)生感受到物理知識就在我們身邊
訓(xùn)練達(dá)標(biāo)
引導(dǎo)學(xué)生利用慣性的知識,思考下列問題:
1、怎樣才能把一個較輕的泡沫小球扔到天花板上?
2、利用什么方法將混雜在一起的米粒和碎紙片分離開來?
學(xué)生思考討論,分小組完成實驗任務(wù),思考如何利用慣性的知識解釋實驗現(xiàn)象
培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識解決生活中的實際問題,做到“學(xué)以致用”,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力
課堂小結(jié)
1、牛頓第一定律:
2、牛頓第一定律的意義
3、慣性及其應(yīng)用
回顧本節(jié)課探究過程以及所學(xué)到的知識。
回顧知識,加深印象,有助于引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成階段反思的習(xí)慣。
拓展延伸
一個在日本的旅游者,想來中國.他設(shè)想將自己懸掛在空中的大氣球中,由于地球的自轉(zhuǎn),只要在空中停留幾個小時,就可以到達(dá)中國,您認(rèn)為這有可能實現(xiàn)嗎?為什么?
積極思考,課后討論
培養(yǎng)學(xué)生運用已學(xué)知識解釋實驗現(xiàn)象的能力,并將所學(xué)知識延伸到課外。
【板書設(shè)計】
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計4.1 牛頓第一定律
1、力和運動的關(guān)系
亞里士多德、伽利略、笛卡兒、牛頓
2、牛頓第一定律
。1)內(nèi)容
。2)意義
3、慣性及其應(yīng)用
教學(xué)設(shè)計說明
1、教學(xué)目標(biāo)
從學(xué)科、教學(xué)單元方面來看,這節(jié)課是本章的第一節(jié),是在學(xué)生學(xué)習(xí)了力和運動之后,探究力和運動關(guān)系的第一節(jié)課,在整冊書當(dāng)中起到承上啟下的作用。學(xué)生從力和運動最簡單的關(guān)系入手,探索不受力時物體的狀態(tài),從而為物體受力時的運動規(guī)律埋下了隱形的翅膀!
從學(xué)生基礎(chǔ)方面來看,這節(jié)課在初中學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過,但是初高中的教學(xué)目標(biāo)是完全不同的。初中學(xué)習(xí)這節(jié)課時,只是要求學(xué)生能夠了解《牛頓第一定律》的內(nèi)容和能夠用慣性的原理解釋一些簡單的實例。而高中教學(xué)時要求學(xué)生不僅知道定律的內(nèi)容,還要知道內(nèi)容得出的過程,科學(xué)家們的研究經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜、從特殊到一般、從片面到全面的艱苦的過程,從中對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究精神的培養(yǎng)。
教學(xué)中,一切提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的手段都是有效的(摘自《學(xué)習(xí)的本質(zhì)》)。課題教學(xué)的開始,從生活中的實例入手,點燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,既有助于學(xué)生對已有知識的回顧,又引導(dǎo)學(xué)生對新知識的思考。在突破重難點的過程中,引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作,進(jìn)行觀察—猜想——驗證—總結(jié)的探究過程,再現(xiàn)了伽利略通過理想斜面實驗,對力和運動的關(guān)系的思考。通過這樣的探究過程來實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),不僅符合學(xué)生的認(rèn)知過程,突破重難點,更為學(xué)生今后進(jìn)行科學(xué)探究指明了方向。
2、教學(xué)方法實現(xiàn)“高參與度”。
采取的教學(xué)方法:啟發(fā)法、實驗探究法、小組合作法和體驗法。教學(xué)方法主要是借鑒和改進(jìn)。
以上幾種教學(xué)方法,在本節(jié)課中是一個有機(jī)的整體,環(huán)環(huán)相扣、互相彌補,有效的提高學(xué)生的參與度。課堂的引入環(huán)節(jié)從生活的實際出發(fā)提出問題,啟發(fā)全體同學(xué)參與思考、合理的猜想,通過小組合作提出實驗探究的方案,對自己的猜想進(jìn)行實驗驗證。實驗過程中,針對出現(xiàn)的問題,改進(jìn)和優(yōu)化實驗方案,得出最終的結(jié)論。在學(xué)生得出《牛頓第一定律》的結(jié)論之后,清楚了慣性是物體本身的一種屬性,之后學(xué)生通過親身體驗生活中幾個慣性的應(yīng)用,并進(jìn)行合理的解釋,真正做到學(xué)以致用!
3、學(xué)科素養(yǎng)具體化、顯性化。本課認(rèn)知過程合理性如何體現(xiàn)?如何實現(xiàn)知識遷移?
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),因此在課堂教學(xué)過程中,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗設(shè)計、實驗探究尤為重要,更是培養(yǎng)物理學(xué)科素養(yǎng)、培養(yǎng)實驗探究精神的具體體現(xiàn)。
本課的學(xué)習(xí)過程中,在學(xué)生已有先知的基礎(chǔ)上,從生活實例出發(fā)提出問題,有利于學(xué)生對問題的思考,引導(dǎo)學(xué)生從生活走進(jìn)物理、從物理走向世界。課題引入之后,啟發(fā)學(xué)生思考不同的科學(xué)家對力和運動關(guān)系的描述有何不同?有哪些區(qū)別與聯(lián)系?學(xué)生遵循亞里士多德、伽利略、笛卡爾和牛頓的足跡,由淺入深、層層遞進(jìn),符合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),為本節(jié)課重點和難點的突破打下了堅實的基礎(chǔ)。通過小組互助的學(xué)習(xí),學(xué)生得出了科學(xué)道理,再引導(dǎo)學(xué)生體悟生活中的實例,并用得出的結(jié)論加以解釋。本節(jié)課學(xué)生按照生活觀察—科學(xué)猜想—實驗驗證—規(guī)律推理的順序進(jìn)行學(xué)習(xí),符合學(xué)生的認(rèn)知過程,有效的實現(xiàn)了知識的遷移!
物理學(xué)科的學(xué)習(xí)過程,就是科學(xué)探究的過程,而物理又是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),因此在物理課上培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究尤為重要。而在三百多年前,伽利略就得出了合理的科學(xué)實驗探究的過程和方法,我們需要將此種方法在每一節(jié)物理課上滲透給學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生的探究精神。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計可以達(dá)到此目的,適合利用實驗的方法探究物理規(guī)律的課型。
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 4
一、教材分析
這節(jié)教材首先對人類認(rèn)識“運動和力”的關(guān)系作了歷史的回顧,介紹了四位科學(xué)家研究運動和力的關(guān)系的思想方法及卓越貢獻(xiàn)。然后講述牛頓第一定律的內(nèi)容和物體慣性的概念。這是初、高中知識相銜接的一節(jié)課程。學(xué)生已經(jīng)了解了牛頓第一定律的基本內(nèi)容,高中階段的學(xué)習(xí),首先應(yīng)該在已有知識的基礎(chǔ)上,糾正一些片面的、不恰當(dāng)?shù)恼J(rèn)識,進(jìn)一步深化和提高對相關(guān)問題的認(rèn)識,所以在教學(xué)設(shè)計上應(yīng)以教材中有關(guān)“力是運動的原因還是改變運動狀態(tài)的原因”這一問題認(rèn)識的發(fā)展歷史為線索,以科學(xué)思想、科學(xué)方法教育與思維能力培養(yǎng)為主要目標(biāo)。讓學(xué)生思考亞里士多德是一個非常博學(xué)的人,為何他的錯誤觀點能影響人們兩千年呢?牛頓所做的工作不僅是進(jìn)行總結(jié),更是從物理上賦予了明確的內(nèi)涵,這其中包括慣性和力作為科學(xué)概念的提出。教學(xué)的側(cè)重點應(yīng)放在理解人類認(rèn)識“運動和力”的關(guān)系研究、思考、推理過程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究中常用的理想實驗方法。在牛頓第一定律內(nèi)容的學(xué)習(xí)上,注重知識的理解及與生活實際的聯(lián)系。為發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,思維的積極性,本課采取學(xué)生自主探究模式組織教學(xué)。
二、學(xué)情分析
學(xué)生在初中學(xué)習(xí)中,已經(jīng)了解了牛頓第一定律的基本內(nèi)容,了解了伽利略的理想實驗,但是對其認(rèn)識還不夠深入。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,學(xué)生還不是很清楚。要正確認(rèn)識它,就要克服日常經(jīng)驗帶來的錯誤認(rèn)識,讓他們通過觀察、思考,來澄清錯誤的認(rèn)識。同時在課堂教學(xué)中,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生特別注意伽利略的理想實驗,注意它忽略次要因素、抓住主要因素的科學(xué)研究方法,課堂教學(xué)中,還應(yīng)要通過多媒體教學(xué)手段,為學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)情景。
三、教學(xué)過程設(shè)計
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
(一)知識與技能:
1、理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義。
2、知道慣性的概念,知道慣性大小跟質(zhì)量有關(guān),能夠正確解釋有關(guān)慣性的現(xiàn)象。
。ǘ┻^程與方法:
回顧亞里士多德、伽利略、笛卡爾及牛頓等物理學(xué)家的科研過程,感受他們的研究方法,重點感悟伽利略的物理研究方法。
。ㄈ┣楦袘B(tài)度價值觀:
通過亞里士多德和伽利略對力和運動關(guān)系的不同認(rèn)識,通過對笛卡兒的觀點和牛頓第一定律的比較分析,了解人類認(rèn)識事物本質(zhì)的曲折性。感悟科學(xué)是人類進(jìn)步的不竭動力。
【重點難點】
重點:
1.對牛頓第一運動定律和慣性的正確理解
2.科學(xué)思想的建立過程
難點:
1.牛頓第一定律的理解和應(yīng)用
2.質(zhì)量是慣性唯一量度的理解
【考綱要求】
牛頓運動定律是動力學(xué)的基礎(chǔ),考綱對其要求屬于理解、應(yīng)用級別
【學(xué)習(xí)內(nèi)容】
通過播放兩個和慣性有關(guān)的視頻引入新課
問題1:閱讀課本68頁的第
一、第二兩個自然段,回答下面兩個問題:亞里士多德對力和運動的觀點是什么?此觀點是正確還是錯誤的?
問題2:恩格斯稱亞里士多德是最博學(xué)的人,他的研究涉及生物、天文、氣象、數(shù)學(xué)、物理等方面,他是西方文化的奠基人,但他持有的“力是維持物體運動的原因”錯誤觀點,為何能延續(xù)兩千年呢?
問題3:馬如果不拉車,車為什么總要停下來呢?
一、理想實驗的魅力
1、伽利略的理想實驗
(1)(實驗事實)。
(2)(科學(xué)推想)若另一個斜面光滑,則小球一定會滾到另一斜面的高度。
(3)(科學(xué)推想)若減小另一個斜面的傾角,則小球高度,不過,在另一個斜面上將滾得更遠(yuǎn)。
。4)(科學(xué)推想)若把另一個斜面改成光滑的水平面,則物體將。
理想實驗是建立在可靠的實驗事實基礎(chǔ)上的`一種科學(xué)研究方法。
2、伽利略的結(jié)論:水平面上運動的物體之所以停下,是因為物體,所以,力不是物體運動的原因。問題4:為何說伽利略的斜面實驗是理想斜面實驗?zāi)兀?/p>
愛因斯坦評價伽利略:伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所用的科學(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)的真正開端。
問題5:閱讀課本69頁第三段,笛卡爾的觀點是什么?
二、牛頓物理學(xué)的基石——慣性定律
牛頓在伽利略、笛卡爾等人研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善得出牛頓第一定律。閱讀課本69頁第
四、第五自然段完成下面的填空:
1、內(nèi)容:一切物體總保持狀態(tài)或狀態(tài),除非迫使它改變這種狀態(tài),這就是牛頓第一定律。
思考:牛頓第一定律能不能用實驗來驗證?什么時候可以看作不受力?并舉例說明。
2、對牛頓第一定律的理解
。1)明確了慣性的概念
定律的前半句話“一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”揭示了一切物體都具有一個固有屬性——慣性,即物體總保持或的性質(zhì),牛頓第一定律指出一切物體在任何情況下都具有,因此牛頓第一定律又叫
。2)確定了力的含義
定律的后半句話“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”,實際上是對力的定義,即力是改變物體(速度)的原因,并不是維持物體運動的原因。
。3)牛頓第一定律不是一條實驗定律
牛頓第一定律指出物體時的運動規(guī)律,他描述的只是一種理想狀態(tài),而實際中的物體是不存在的,當(dāng)物體所受為零時,其效果和不受外力的作用效果相同。
列舉演示生活中的慣性現(xiàn)象,并解釋本科開頭的兩個視頻。
三、慣性與質(zhì)量
1、慣性與力的關(guān)系
。1)慣性力,而是物體本身固有的一種性質(zhì),因此說“物體受到了慣性作用”“產(chǎn)生了慣性”“受到慣性力”等都是錯誤的。
(2)力是改變物體的原因,慣性是維持物體運動狀態(tài)的原因。慣性越大,運動狀態(tài)改變。
。3)慣性與物體的受力情況。
2、慣性與速度的關(guān)系
。1)速度是表示物體運動快慢的物理量,慣性是物體本身固有的性質(zhì)。
。2)一切物體都有慣性,與物體是否有速度及速度的大小均。
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 5
【學(xué)習(xí)主題】
牛頓第一定律
【學(xué)習(xí)時間】
1課時
【課程標(biāo)準(zhǔn)】
知道牛頓第一定律
【內(nèi)容分析】
牛頓第一定律是力學(xué)中重要的基本定律之一,也是培養(yǎng)學(xué)生分析、概括,推理能力很好的素材。本節(jié)課是在學(xué)習(xí)了運動學(xué)和力學(xué)知識基礎(chǔ)上,首次將力和運動聯(lián)系起來,研究力和運動的關(guān)系和規(guī)律的知識,本課內(nèi)容在初中物理知識體系中占有重要的地位,為后面平衡力等知識的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ),起到承前啟后的作用。因此教材比較注意科學(xué)地編排內(nèi)容,它把理論聯(lián)系實際,還把物理知識融入到生活中去,能讓學(xué)生覺得物理就在身邊,從而激發(fā)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)物理的興趣。本節(jié)需要兩課時,第一課時主要安排學(xué)生實驗得出牛頓第一定律的內(nèi)容。第二課時要理解慣性的內(nèi)容。
【學(xué)情分析】
通過實驗并不能直接得出牛頓第一定律,它是總結(jié)事實,分析、概括、推理得出的,這方面要注意強(qiáng)調(diào)。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、通過分析具體事例,知道力對物體運動的影響;
2、通過探究阻力對物體運動的影響知道力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態(tài)的原因;
3、通過教師整合說明,知道牛頓第一定律內(nèi)容;
4、通過探究阻力對物體運動的影響,培養(yǎng)學(xué)生觀察和實驗?zāi)芰、邏輯推理能力和科學(xué)想象能力。
【評價設(shè)計】
1、通過問題1、2、3、4、5、6檢測目標(biāo)1的達(dá)成。
2、通過問題7、8、9、10、11檢測目標(biāo)2的達(dá)成。
3、通過教師整合說明和問題12檢測目標(biāo)3的達(dá)成。
4、通過問題8、9、10、11檢測目標(biāo)4的達(dá)成。
【學(xué)習(xí)過程】
一、導(dǎo)入新課:(教師根據(jù)學(xué)生看到的演示實驗,在設(shè)置問題,引發(fā)深入思考)
出示斜面、小車演示:
(1)、用力拉小車在水平木板上前進(jìn)。
(2)、停止用力,小車停止。
問題1:什么原因使小車前進(jìn)?
問題2:能否說物體運動必須受力?
問題3:運動需要力來維持嗎?
(3)、將小車放在斜面上,放手后讓小車滑下。
問題4:到水平面上后會立即停止嗎?
問題5:小車能一直運動下去嗎?
問題6:小車到達(dá)水平面時,雖然在水平方向上沒有受拉力,但仍然繼續(xù)前進(jìn),運動需要力來維持嗎?
(4)教師總結(jié):學(xué)生形成兩種不同結(jié)論分別代表古希臘學(xué)者亞里士多德:運動需要力來維持;意大利科學(xué)家伽利略運動不需要歷來維持。(板書他們的觀點)
問題7:小車到達(dá)水平面時,雖然在水平方向上沒有受拉力,但仍然繼續(xù)前進(jìn);雖然能繼續(xù)前進(jìn),卻不能一直運動下去,這是為什么?
(5)教師總結(jié):阻力會影響物體的運動。
二、探究:阻力對物體運動的影響(通過教師創(chuàng)設(shè)問題,轉(zhuǎn)化成可操作性強(qiáng)的具體任務(wù),學(xué)生在完成任務(wù)同時,進(jìn)行了合作、交流、思考,同時知道了自己應(yīng)支持誰的`觀點)
問題8:小車在水平面上前進(jìn)的距離與哪些因素有關(guān)?
(教師讓學(xué)生充分猜想后,總結(jié):斜面坡度,小車質(zhì)量,小車起始高度,水平面的阻力。)
問題9:研究小車在水前進(jìn)的距離和水平面對它阻力的關(guān)系,你應(yīng)該如何設(shè)計實驗?
。▽W(xué)生猜想,小組討論,分享猜想設(shè)計的依據(jù)和研究方案。)
教師總結(jié):運用控制變量法必須讓其他因素相同,表面粗糙程度不同。即在同一斜面上用同一小車在同一位置開始運動,分別在不同粗糙程度不同的表面進(jìn)行多次試驗。
選擇合理方案,讓學(xué)生分組進(jìn)行試驗。
教師根據(jù)實驗引導(dǎo)學(xué)生分析:
問題10:三個表面相比,哪個阻力最小,哪個阻力最大?
問題11:小車在木板上運動得最遠(yuǎn),在毛巾表面上運動得最近。其原因是什么?
教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié):阻力越小,前進(jìn)的距離越遠(yuǎn),若表面更光滑,則小車所受阻力更小,前進(jìn)的距離更遠(yuǎn);若表面非常光滑,則小車所受阻力將非常小,速度減小得也將非常慢。
進(jìn)一步推理問題12:如果物體不受力,它將以一個恒定的速度永遠(yuǎn)地運動下去。
通過比較推理的結(jié)果,讓學(xué)生思考后用自己的話說出實驗結(jié)論,得到運動和力的關(guān)系,并指出自己支持兩位誰的觀點。
三、教師整合說明(根據(jù)推論引出牛頓第一定律,讓學(xué)生明確它不是實驗結(jié)論)
英國科學(xué)家牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出一條重要的物理規(guī)律:牛頓第一定律(板書課題)-----一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。(板書內(nèi)容)
四、教師強(qiáng)調(diào)說明:(讓學(xué)生加深對牛頓第一定律的理解)
。1)“一切”表明這條規(guī)律的普遍適用性,不符合這條規(guī)律的物體是不存在的。
(2)“不受力”是定律成立的條件,這是一種理想情況,它也包含物體在某一方向上不受力的情況,通常把受平衡力看成不受力。
。3)“總保持”指物體在沒有受到力的作用時,只有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動兩種可能,要改變這種狀態(tài),物體必須受力的作用。
。4)力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態(tài)的原因。
。5)它雖然不是直接由實驗得來的,但經(jīng)受了實踐的檢驗,是公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一。
五、小結(jié)
【板書設(shè)計】:
牛頓第一定律
亞里士多德(物體運動需要力來維持)
伽利略(物體運動不需要力來維持)
一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
。1)(2)(3)(4)(5)
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 6
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)于力和運動關(guān)系的研究過程及物理學(xué)史。
。2)知道伽利略以實驗事實為基礎(chǔ),將實驗和邏輯推理結(jié)合的理想實驗方法。
(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,會解釋慣性現(xiàn)象。
教學(xué)重點
1、亞里士多德和伽里略研究運動和力關(guān)系的不同的研究方法。
2、理想實驗的研究方法是一種以可靠實驗為基礎(chǔ)的研究方法。
3、進(jìn)一步理解牛頓第一運動定律、慣性;力的概念進(jìn)一步深化。
教學(xué)難點
1、對理想實驗方法的認(rèn)識。
2、力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
教案過程
。ㄒ唬┣榫耙
情景1 觀看中國冰壺運動員參加冰壺比賽的視頻,體會運動員運動精神和良好的文化素養(yǎng)。
師:請仔細(xì)觀察冰壺的運動情景。
問題1 如果我們把冰壺看作一個質(zhì)點,請描述冰壺的運動?請分析冰壺的受力情況?
問題2 冰壺的運動與它受力情況有關(guān)系嗎?
問題3 通過對冰壺的運動分析,關(guān)于運動和力的關(guān)系你得出了什么結(jié)論?
問題4 冰壺在前行的過程中,總有兩位運動員用刷子使勁地刷冰面,目的是什么呢?
問題5 如果冰道足夠長,冰壺能一直運動下去嗎?
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,物體才運動;沒有力作用在物體上,物體就不運動”這個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:初中時同學(xué)們學(xué)習(xí)了牛頓第一定律,請回憶牛頓第一定律的內(nèi)容并思考回答問題。
問題1 牛頓第一定律的研究對象,成立條件和定律結(jié)論。
問題2 定律得出的實驗基礎(chǔ)是什么呢?
實驗1 回顧初中的探究實驗及結(jié)論
實驗結(jié)論:水平表面阻力越小,物體運動的路程越長
實驗2 用氣墊導(dǎo)軌近一步研究以驗證上述結(jié)論(用氣墊導(dǎo)軌的作用目的就是減小滑塊的摩擦力,使實驗接近理想情況。同時促進(jìn)學(xué)生學(xué)會運用現(xiàn)代實驗手段DIS系統(tǒng)處理物理問題。)
把滑塊放在一個氣墊導(dǎo)軌上,使滑塊和導(dǎo)軌之間形成氣層,物體沿這個導(dǎo)軌運動時受到的阻力很小,推動一下物體,可以看到物體沿氣墊導(dǎo)軌的運動很接近勻速直線運動。
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)軌上的運動過程,通過對s-t圖像的分析,得出物體在無阻力的情況下保持了運動狀態(tài)不變,做勻速直線運動。在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生逐步回憶起初中所學(xué)運動和力間關(guān)系——即牛頓第一定律。
實驗3 模擬伽利略的理想斜面實驗(實物器材,但有一定的.摩擦)
。1)讓小球從一個斜面從靜止?jié)L下來,小球?qū)L上另一個斜面,但不能到達(dá)同樣的高度。
。2)假想如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨取?/p>
。3)如果減小第二個斜面的傾角,小球在這個斜面上將會到達(dá)原來的高度,但要通過更長的路程。
(4)繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,使它最終成為水平面,小球就再也達(dá)不到原來的高度,而沿水平面以恒定速度繼續(xù)運動下去。
(5)學(xué)生總結(jié)伽利略的研究方法:以可靠的事實為依據(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】 在水平面上運動的物體所以會停下來,是因為受到摩擦阻力的緣故。
【迪卡兒的補充】 如果沒有其他原因,運動的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運動,既不會停下來,也不會偏離原來的方向。
再次分析冰壺的運動,引導(dǎo)學(xué)生分析理解亞里士多德關(guān)于“物體運動需要力維持”的觀點是錯誤的判斷。
師:伽利略和笛卡爾對物體的運動做了準(zhǔn)確的描述,但是沒有指明原因是什么,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,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動狀態(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的勻速直線運動或靜止?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所遵從的運動規(guī)律。
(2)慣性是物體的固有屬性,一切物體都有慣性,不論物體運動與否、受力與否,都具有慣性,且慣性只和質(zhì)量有關(guān)。
【說明】
(1)物體不受外力時的狀態(tài)是勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),說明力不是維持物體運動的原因。
(2)外力的作用是迫使物體改變其運動,說明力是使物體運動速度改變的原因。
(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(實驗)
【演示動畫5】 火車在長直軌道上勻速行駛, 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.無法確定。
生:鑰匙將落在手中,因為拋出前鑰匙隨車一起運動,拋出后鑰匙由于慣性繼續(xù)保持向前的勻速直線狀態(tài),所以會落入手中。
【演示實驗6】(用實物投影儀)拿一個小紙條放在桌邊上,在紙條上壓一個立著放的木塊,將紙條迅速抽出,木塊不倒。(學(xué)生操作)
師:請大家解釋當(dāng)紙條抽出時,木塊為什么不倒?
生:木塊是靜止的,當(dāng)紙條迅速抽出時,由于木塊有慣性,還要保持靜止?fàn)顟B(tài),所以木塊不倒。
【演示實驗7】 剎車時的慣性現(xiàn)象
。1)汽車突然開動的時候,乘客會向后傾倒,為什么?
模擬演示:(用實物投影儀)在小車上立一個木塊,小車突然啟動時會發(fā)生什么現(xiàn)象?
生:啟動前木塊和小車一起保持靜止。啟動時,木塊底部和小車都開始運動,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。
這個實驗再現(xiàn)了汽車突然開動時乘客向后倒這一普遍現(xiàn)象。
。2)汽車突然停止的時候,乘客會向前傾倒,為什么?
模擬演示:(用實物投影儀)在小車上立一個木塊,使小車和木塊一起運動,小車突然停住時會發(fā)生什么現(xiàn)象?
生:剎車前木塊和小車一起運動。剎車時,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動,所以木塊向前傾倒。
這個實驗再現(xiàn)了汽車緊急剎車時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)家對力和運動關(guān)系的看法和研究。
2、伽利略得到力和運動關(guān)系的研究方法。
3、牛頓第一定律的內(nèi)容。
4、慣性及應(yīng)用慣性知識解決實際問題的方法。
。ㄋ模、作業(yè)布置 略
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 7
教學(xué)目標(biāo)
1、通過實驗,進(jìn)行合理的推理,對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的教育。
2、知道牛頓第一定律。
3、知道牛頓第一定律的重要應(yīng)用。
教學(xué)重難點
1、理解牛頓第一定律內(nèi)容的含義。
2、做好演示實驗。
教學(xué)工具
多媒體
教學(xué)過程
通過上一章的學(xué)習(xí),我們認(rèn)識了力,同學(xué)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(xué)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(xué)生討論猜想)
同學(xué)們猜想的是否正確呢?我們下面就來研究探索這個問題:
、、演示實驗:
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:
、旁谀景迳箱佉粔K毛巾,讓小車從斜面上最高的一點,從靜止開始滑下,請同學(xué)們注意觀察小車在毛巾面上的運動情況。
(請學(xué)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(yuǎn)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(dá)斜面底端是的速度相同,這樣就可以保證了其他條件都不變,而只是減小了阻力。同學(xué)們注意觀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(yuǎn)。
(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(yuǎn)?
(受到的阻力比上次小)
問:能讓小車運動的更遠(yuǎn)些嗎?
(把阻力減小,用木板)
⑶撤去棉布,使用木板面。重復(fù)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(xué)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(dá)水平面上的速度相同)
(用氣墊道軌演示f→0的情況,然后讓學(xué)生猜想如果不受外力時物體的運動情況)
、颉嶒灲Y(jié)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(xué)家伽利略就是用這種方法得出了這個結(jié)論。
(板書):物體不受外力時,運動物體—勻速
法國物理學(xué)家笛卡爾進(jìn)一步補充了伽利略的結(jié)論,時人們的認(rèn)識又深化了一步,笛卡爾認(rèn)為運動的物體在不受外力時,除速度大小不會改變,永遠(yuǎn)運動下去,也不會改變運動方向,即勻速直線運動。
同學(xué)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(xué)能總結(jié)出,如果物體不受外力時,會是什么情況?
(學(xué)生總結(jié))
一切物體在沒有受到外力作用時,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
這個結(jié)論最早是由英國物理學(xué)家牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出來的,這就是我們今天要來學(xué)習(xí)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(nèi)容)
對學(xué)生進(jìn)行表揚:總結(jié)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(xué)的名字來命名的定律了。只要同學(xué)們認(rèn)真學(xué)習(xí),就會有更多的機(jī)會去發(fā)明、創(chuàng)造,為祖國、為整個人類做出貢獻(xiàn)。
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(jié)論:靜止的物體保持靜止?fàn)顟B(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(chǔ)上,通過進(jìn)一步的科學(xué)推理而概括出來的,這個結(jié)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(jīng)受住了實踐的檢驗。因此,牛頓第一定律已成為大家公認(rèn)的力學(xué)三定律之一。
Ⅲ、同學(xué)們都知道兩個月前,在澳大利亞的悉尼舉行了第二十七屆奧運會,我國獲得了28枚金牌,居金牌榜第三位。運動員們?yōu)樽鎳鵂幜斯,假若在運動會進(jìn)行的過程中某一時刻一切外力都消失了,(這里的外力主要是指大家熟悉的重力、摩擦力、空氣阻力等。)那會發(fā)生什么情況呢?
、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)
、诩磳⑵鹋艿倪\動員,一切外力消失,還能否運動起來?
、墼诃h(huán)形跑道上進(jìn)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(dá)終點,取得金牌嗎?
、軐W(xué)生討論,舉例。
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 8
。ㄒ唬┙虒W(xué)目的
1.知道牛頓第一定律。
2.通過學(xué)習(xí),提高學(xué)生的邏輯推理能力和科學(xué)想象能力。
(二)教具
慣性小車、斜面、木板、毛巾、標(biāo)志小旗。
。ㄈ┙虒W(xué)過程
一、復(fù)習(xí)提問
力的作用效果有哪些?
二、新課引入
教師:我們學(xué)過了力,一切物體都受到力的作用,我們也學(xué)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),可見,力和物體的運動有密切的聯(lián)系,我們在這一章中要學(xué)習(xí)力和運動二者之間的聯(lián)系。
三、進(jìn)行新課
1.歷史的回顧
教師:古希臘的學(xué)者亞里斯多德早在兩千年前就提出“力是維持物體運動的原因”,他的根據(jù)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,初看起來,他的觀點似乎符合實際情況,所以這個觀點在人類的歷史上統(tǒng)治了近一千七百年,直到三百年前,人們才開始對這個觀點是否正確提出疑問,并由伽利略和牛頓等幾位科學(xué)家對力和運動的關(guān)系提出了科學(xué)的論斷。
2.做課本圖91所示實驗
(1)教師:這是一塊傾斜放置的木板,它的下端又接出一塊木板水平放置,木板上鋪一塊毛巾。讓一輛小車從斜面上的某一位置由靜止開始向下運動,注意觀察小車的運動情況。
。ㄑ菔,并在小車停止處放一面小旗做為標(biāo)志,畫板圖)
教師提問:小車為什么停下來?
。▽W(xué)生回答)
小車在水平的毛巾面上受到了阻力。
教師:亞里斯多德認(rèn)為維持運動必須有力,現(xiàn)在,小車恰恰是因為受到了阻力,它的運動不能維持。可見,他的觀點缺乏一定的前提條件,因此是不確切的。
(2)教師提問:能讓小車在水平面上運動的再遠(yuǎn)些嗎?
(學(xué)生回答)
減小水平面對小車的阻力。
。ㄑ菔,用棉布表面的木板代替毛巾,重復(fù)上述實驗,并在小車停止處放小旗做標(biāo)志)
教師:小車從斜面上的同一位置由靜止開始向下運動,這樣可以保證小車到達(dá)斜面底端具有跟剛才實驗時相同的速度,小車在水平面上運動得更遠(yuǎn)了,原因是阻力小了。
(畫板圖)
教師:從實驗可知,木板對小車的阻力小了,小車運動得更遠(yuǎn)了,它的速度經(jīng)過較長的時間才變?yōu)?。
(3)教師:我們把水平放置的木板表面換成一塊比較光滑的板,重復(fù)上述的實驗。
。ㄑ菔,并畫圖)
可見,水平木板對小車的阻力越小,小車運動得越遠(yuǎn),它的速度必須經(jīng)過更長的時間才能變?yōu)?。
3.牛頓第一定律
教師:請大家設(shè)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?
。▽W(xué)生討論并回答)
由于有前三次實驗做基礎(chǔ),這種無限光滑的平面雖然沒有,但是我們也有充分的理由認(rèn)為小車將永遠(yuǎn)運動下去,這就是歷史上伽利略所做過的實驗和通過實驗得到的結(jié)論。
法國的科學(xué)家笛卡兒進(jìn)一步補充了伽利略得出的結(jié)論,使人們的.認(rèn)識又深化了一步。笛卡兒認(rèn)為,物體不受外力時,除了速度的大小不會改變,永遠(yuǎn)運動下去,也不會改變運動的方向。
最后,英國的著名物理學(xué)家牛頓總結(jié)了前人研究的成果,建立了力和運動的關(guān)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?fàn)顟B(tài),這就是著名的牛頓第一定律。
物體不受外力作用時,原來運動的物體要保持勻速直線運動;原來靜止的物體要保持靜止?fàn)顟B(tài)。這個規(guī)律說明了維持物體的勻速直線運動是不需要力的。
牛頓第一定律不是從實驗中直接得出來的,但是它又有深厚的實驗基礎(chǔ)。它是在實驗的基礎(chǔ)上通過進(jìn)一步的科學(xué)推理而得到的,由這個定律進(jìn)一步得出的一切科學(xué)推論都經(jīng)受住了實踐的檢驗,因此,牛頓第一定律早已成為大家公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一。
4.學(xué)生閱讀課本“牛頓的故事”。
四、作業(yè)
復(fù)習(xí)本節(jié)課文
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 9
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力和運動關(guān)系的不同認(rèn)識。
2. 知道伽利略的理想實驗及其推理過程和結(jié)論。
3. 知道什么是慣性,會正確理解有關(guān)現(xiàn)象。
4. 理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義。
三、教學(xué)過程
1 .理想實驗的魅力
(1)伽利略的理想斜面實驗
理想實驗:
如圖甲所示,讓小球沿一個斜面從靜止?jié)L下,小球?qū)L上另一個斜面,如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨取?/p>
如果第二個斜面傾斜角度小,如圖乙所示,小球在這個斜面上達(dá)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(dá)不到原來的高度,而是沿水平面以恒定的速度持續(xù)運動下去。
伽利略的思想方法
伽利略的實驗+科學(xué)推理的方法推翻了亞里士多德的觀點。
伽利略的理想斜面實驗雖然是想像中的實驗,但這個實驗反映了一種物理思想,它是建立在可靠的事實基礎(chǔ)之上的以事實為依據(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:在水平面上的物體,設(shè)想沒有摩擦,一旦物體具有某一速度,物體將保持這個速度繼續(xù)運動下去。
(3)笛卡爾的觀點:除非物體受到外力的作用,物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運動狀態(tài),永遠(yuǎn)不會使自己沿曲線運動,而只保持在直線上運動,笛卡爾補充和完善了伽利略的觀點。
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,并提出了三條運動定律,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動狀態(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?
對牛頓第一定律應(yīng)從以下幾個方面來理解:
①明確了慣性的概念:
定律的前半句話一切物體總保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài),揭示了物體所具有的一個重要的屬性慣性,即物體保持勻速直線運動狀態(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。
、诖_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動狀態(tài)為止,實際上是對力的定義,即力是改變物體運動狀態(tài)的原因,并不是維持物體運動的原因,這一點要切實理解。
、鄱ㄐ越沂玖肆瓦\動的關(guān)系:
牛頓第一定律指出物體不受外力作用時的運動規(guī)律,它描述的只是一種理想狀態(tài),而實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,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運動狀態(tài)不變的性質(zhì),即一切物體都具有慣性,同時,牛頓第一定律還定性地指出了力的動力學(xué)意義:力是改變物體運動狀態(tài)的原因,即改變速度的原因,物體在速度發(fā)生改變時,就有加速度,因此也可以說:力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。不能認(rèn)為力是維持物體運動(勻速直線運動)的原因,也不能認(rèn)為有力就有運動,沒有力就沒有運動,更不能認(rèn)為物體向哪個方向運動就一定受到那個方向的力的作用。
(2)對慣性的理解
①慣性是物體的固有屬性:一切物體都具有慣性。
、趹T性與運動狀態(tài)無關(guān):不論物體是處于怎樣的運動狀態(tài),慣性總是存在的,當(dāng)物體原來靜止時,它一直想保持這種靜止?fàn)顟B(tài);當(dāng)物體運動時,它一直想以那一時刻的速度做勻速直線運動。
、蹜T性與物體是否受力無關(guān),與物體速度大小無關(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動或靜止?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動狀態(tài)的原因。
(2)從意義比較
任何物體都具有慣性,而物質(zhì)無處不在,慣性也就無處不有,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,是迫使物體改變運動狀態(tài)的原因,也是使物體產(chǎn)生加速度的原因
5. 決定物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的內(nèi)因與外因
決定物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的因素有兩個:一個是物體受到的外力;另一個是物體本身的`質(zhì)量,外力是物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的外部因素,質(zhì)量是決定物體運動狀態(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,物體受到的力越大,其運動狀態(tài)的變化就越迅速;反之,物體受到的力越小,其運動狀態(tài)的變化就越緩慢。
在物體所受外力一定時,物體質(zhì)量越大,其運動狀態(tài)的變化就越困難;反之,物體的質(zhì)量越小,其運動狀態(tài)的變化就越容易,物體質(zhì)量的大小決定了運動狀態(tài)發(fā)生變化的難易程度。
6. 明確區(qū)分運動狀態(tài)改變的難易與讓運動物體停止運動的難易的不同
有同學(xué)認(rèn)為:汽車的速度越大,讓它停下來即剎車所用的時間越長,即讓汽車停止運動就越困難,因此認(rèn)為汽車的速度越大其慣性就越大,其實這是錯誤的。
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;加速度相等時其慣性等大,同輛汽車,剎車時所受阻力相同,加速度相同,即單位時間內(nèi)速度改變量相同,慣性大小就相同,行駛速度大的汽車,停下來的速度改變量越大所用時間就越長,而單位時間內(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關(guān)。
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 10
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驗的基礎(chǔ)上推理而來的。
2.通過觀察直觀現(xiàn)象到提取抽象規(guī)律的過程中,提高分析、歸納、推理能力。
3.體會科學(xué)家不斷探索的科學(xué)精神。
二、教學(xué)重難點
【重點】牛頓第一定律。
【難點】牛頓第一定律的.理解。
三、教學(xué)過程
(一)新課導(dǎo)入
教師多媒體展示:靜止的小車和風(fēng)吹樹葉的圖片,引導(dǎo)學(xué)生得出錯誤觀點,力是維持運動的原因。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》!景鍟号nD第一定律】
(二)新課講授
1.結(jié)合導(dǎo)入中的問題,教師追問,足球如何停止?學(xué)生分析得出受到阻力的原因。
2.教師提出問題:運動的物體所受的阻力對于路程有什么影響?學(xué)生猜想后引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗,采用控制變量法,用不同材質(zhì)來做支持面。
3.教師給出實驗器材,組織小組討論合理的實驗步驟,之后進(jìn)行實驗。
4.師生共同得出結(jié)論:阻力越小,運動的路程越遠(yuǎn)。如果支持面光滑,阻力為零,小車會一直運動下去,其運動為勻速直線運動。
5.教師講解:力不是維持物體運動的原因,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)合探究實驗,使學(xué)生認(rèn)識到,實驗基礎(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)行運動會,所有的力突然消失了,會產(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動,不受力總是靜止的,這種說法是否正確。
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 11
知識目標(biāo)
。1)伽利略理想實驗;
。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(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)的實驗方法。
情感目標(biāo)
對任何現(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)過程
一、歷史的回顧
1、人類對力和運動關(guān)系的最初認(rèn)識及亞里士多德其人。
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,或做課本所講的'氣墊導(dǎo)軌實驗(有視頻資料),并指出為什么只是近似驗證,由實驗結(jié)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(xué)推理,理想化實驗是物理學(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?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
2、慣性:物體保持原來的勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
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(zhì),任何時候物體都具有慣性,這與物體處于什么狀態(tài)無關(guān)。
(3)力和運動的關(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、實例參考(要讓學(xué)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(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
題目:可以觀察的慣性現(xiàn)象
組織:小組或個人
方案:自己設(shè)計小實驗并展示、講解,由同學(xué)互相評判
評價:具有可操作性,讓學(xué)生把學(xué)過的知識靈活應(yīng)用
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 12
教學(xué)重點:
通過對小車實驗的分析比較得出牛頓第一定律。
教學(xué)難點:
1.明確“力是維持物體運動的原因”觀點是錯誤的。
2.伽利略理想實驗的推理過程
教學(xué)用具:
斜面,小車,毛巾,棉布,玻璃板,微機(jī),實物投影,大倍投電視。
教學(xué)過程
一、實驗引入:批駁亞里士多德的觀點
[演示1]在桌面上推動木塊(或板擦)從靜止開始慢慢向前運動,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)運動,沒有力的作用,物體就要停下來.”即:板擦的運動需要推力去維持。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“物體的運動需要力去維持”。這種觀點在歷史上曾被沿用兩千多年,但時沿用兩千年是否就一定正確呢?也可能有人曾表示過懷疑或有人認(rèn)為就是錯誤的,但沒某能說服別人的理由。
[演示2] 在桌面上推動木塊(或板擦)從靜止使之向前運動,用力推出,木塊向前運動一段距離后停止。
分析:推力撤掉,還要向前運動,與亞里士多德的觀點不符。
分析:木塊:靜止——運動——靜止。兩個過程中是否都有力存在?在這兩個過程中力的作用是維持原來的運動狀態(tài)還是改變運動狀態(tài)?
二、 講授新課:
1.規(guī)律總結(jié)過程
方法1.教師引導(dǎo)
伽利略的貢獻(xiàn):理想實驗
[演示](通過實物投影儀把實驗過程反映在大倍投電視上)
介紹器材
實驗前提條件:每次實驗都需從斜面上的同一高度下滑,為什么?
實驗過程: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、玻璃表面上運動,每次記下小球停下時的位置。做標(biāo)記的位置是什么位置?(停下來的位置)
實驗紀(jì)錄:
實驗次數(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 3玻璃較小長 推理想象光滑表面阻力為零無限長
實驗分析:
三次實驗,小車最終都靜止,為什么?
三次實驗,小車運動的距離不同,這說明什么問題?
小球運動距離的長短跟它受到的阻力有什么關(guān)系?
若使小車運動時受到的阻力進(jìn)一步減小,小車運動的距離將變長還是變短?
根據(jù)上面的實驗及推理的思想,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,將會怎樣運動?
實驗結(jié)論:通過伽利略的實驗和科學(xué)推理得出“運動的物體,如果受到的阻力為零,它的速度將不會減慢,將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運動下去,物理教案《物理教案-牛頓第一定律》!奔醋鲃蛩龠\動。
[微機(jī)模擬實驗]:簡介伽利略理想實驗
迪卡兒的補充
如果運動物體不受任何力的作用,不僅速度大小不變,而且運動方向也不變,將沿原來的方向勻速運動下去。
牛頓的成果:補充與概括
師:物體除了運動的以外,還有靜止的。那么,靜止的物體在沒有受到外力作用時,保持什么狀態(tài)呢?(牛頓補充: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充,把兩者進(jìn)行一下概括:一切物體在沒有受到外力作用時,將如何呢?(對概括出來大致意思的同學(xué)給予鼓勵)
介紹:牛頓抓住時機(jī),概括總結(jié)得出著名的牛頓第一運動定律
方法2:學(xué)生探究式學(xué)習(xí)
針對基礎(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驗,根據(jù)現(xiàn)象學(xué)生分組討論,明確亞里士多德的觀點的'問題根源.由學(xué)生互相補充確定實驗結(jié)論。
2.定律分析
定律成立條件:不受外力作用
運動規(guī)律:總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
師(回應(yīng)課題引入實驗): 回想我們最開始的實驗,有推力板擦運動,撤去推力板擦停下來,從表面現(xiàn)象上得到的結(jié)論運動需要力維持是錯誤的,但這種現(xiàn)象是千真萬確擺在我們面前的,我們?nèi)绾斡门R坏挠^點正確的解釋這個現(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. 對于牛頓第一定律的看法,下列觀點正確的是( )
A.驗證牛頓第一定律的實驗可以做出來,所以慣性定律是正確的
B.驗證牛頓第一定律的實驗做不出來,所以慣性定律不能肯定是正確的
C.驗證牛頓第一定律的實驗做不出來,但可以經(jīng)過在事實基礎(chǔ)上,進(jìn)一步科學(xué)推理得出慣性定律
D.驗證牛頓第一定律的實驗雖然現(xiàn)在做不出來,但總有一天可以用實驗來驗證。
四、小結(jié)
人們對物體的運動規(guī)律的認(rèn)識是經(jīng)歷了漫長的時間的。物體在不受力時的運動規(guī)律,它是經(jīng)過亞里士多德對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)出來的。牛一的重要貢獻(xiàn)是:1)力不是維持物體運動的原因,2)力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
五、作業(yè):閱讀本節(jié)教材
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 13
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(xué)規(guī)律,體會物理的實用性,提高學(xué)習(xí)物理的興趣。
二、教學(xué)重難點
【重點】牛頓第一定律。
【難點】理解牛頓第一定律。
三、教學(xué)過程
環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課
同學(xué)們好!上課,同學(xué)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(dāng)中靜止的一滴水,我們結(jié)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(xué)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(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動的狀態(tài)。由于沒有初速度,所以就靜止在空中了。表達(dá)的非常完整。對于剛才同學(xué)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(jié)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(xué)已經(jīng)坐直了,想必已經(jīng)是完成了。那誰能來分享一下,好這位同學(xué)。嗯,非常好,請坐。他是根據(jù)人物來進(jìn)行梳理的。他說先后經(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(xì)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(jīng)學(xué)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(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:一、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(jīng)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(dá)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(jīng)做過實驗來進(jìn)行探究了。當(dāng)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(xué)你來說一說,非常好,請坐。這個男同學(xué)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(yuǎn)。
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(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(jìn)行驗證。嗯,好。根據(jù)這樣的想法,老師準(zhǔn)備了一段實驗視頻。視頻當(dāng)中的實驗器材是氣墊導(dǎo)軌,在啟動的時候,導(dǎo)軌會向上噴氣,在滑塊和導(dǎo)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(jié)束了。從剛才的顯示屏當(dāng)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(xué)們都說是不改變的.,確實是這樣。當(dāng)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(chǔ)上,我們將這個實驗進(jìn)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(zhǔn)確表述,我們已經(jīng)了解清楚了,F(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(dāng)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(xué)們思考兩分鐘,老師找人來分享。我看到很多同學(xué)已經(jīng)有答案了,這個男同學(xué)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(xué)來補充一下。好,這位同學(xué)。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。
【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(xué),來跟大家說一下,很好,請坐。這位男同學(xué)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(jù)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。
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,通過剛才的兩個小問題的討論,相信同學(xué)們已經(jīng)對于牛頓定律有了更加深刻的認(rèn)識和把握。好,這節(jié)課呢,我們就上到這里。課后同學(xué)完成書后的習(xí)題。好,下課。
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 14
教學(xué)目標(biāo):
1.知識與技能
知道牛頓第一定律內(nèi)容,知道慣性的概念。
2.過程與方法
通過活動體驗任何物體都具有慣性。
探究摩擦力對物體運動的影響。
3.情感態(tài)度與價值觀
通過活動和閱讀感受科學(xué)就在身邊。
教學(xué)重點:
牛頓第一定律。慣性及其現(xiàn)象解釋
教學(xué)難點:
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)過程:
一、引入新課
同學(xué)們在錄像中看到的這些現(xiàn)象,在日常生活中常會見到,你也一定有過這樣的體驗,運動的物體為什么會停下來呢?同學(xué)們看書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,到底哪個說法正確呢?光靠思辨不能回答,同學(xué)們可以自己探究,通過實驗來求證。
二、進(jìn)行新課
。ㄒ唬┡nD第一定律
1.歷史回顧:對亞里斯多德提出:力是維持物體運動的原因,提出疑問。
2.演示實驗:
。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,運動時間短,路程短;
(2)小車受到阻力較小,運動時間長點,路程遠(yuǎn)點;
。3)小車受到阻力最小,運動時間較長,路程較遠(yuǎn)。
3.推理:當(dāng)小車受到的阻力為零時,小車將會怎樣運動下去?
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動狀態(tài)。
說明:牛頓第一定律不是從實驗中直接得出來的`,它是在實驗的基礎(chǔ)上通過進(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)或保持勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì),這種性質(zhì)叫做慣性。也可以說物體保持運動狀態(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,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。
教師:這個實驗再現(xiàn)了汽車緊急剎車時乘客向前倒這一普遍現(xiàn)象。
三、小結(jié):
四、布置作業(yè):
請大家解釋汽車起動時乘客為什么向后傾倒?
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 15
教學(xué)目標(biāo)
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(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,會解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象。
教學(xué)重難點
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)過程
[知識探究]
一、理想實驗的魅力
[問題設(shè)計]
1.日常生活中,我們有這樣的經(jīng)驗:馬拉車,車就前進(jìn),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(jié)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(yuǎn)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?qū)L上另一個斜面,如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨取?/p>
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(dá)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(dá)不到原來的高度,而將沿水平面以恒定的速度永遠(yuǎn)運動下去。
[要點提煉]
1.關(guān)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(jié)合起來,即采用“可靠事實+抽象思維+科學(xué)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(guān)系。
(2)第一次確立了物理實驗在物理學(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動狀態(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.對牛頓第一定律的理解
(1)定性說明了力和運動的關(guān)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?fàn)顟B(tài)。
、谡f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(zhì)量
[問題設(shè)計]
坐在公共汽車?yán)锏娜,?dāng)汽車突然啟動時,有什么感覺?當(dāng)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(dāng)汽車突然啟動時,人身體后傾,當(dāng)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?fàn)顟B(tài),當(dāng)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?fàn)顟B(tài),所以會向后傾;原來人和車一起運動,當(dāng)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。
[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(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,比較哪個物體的運動狀態(tài)更容易改變。
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 16
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動的原因,而是改變物體運動的原因;
3、理解慣性,認(rèn)識一切物體都有慣性;
4、通過學(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:
實驗探究阻力對物體運動的影響
教學(xué)難點:
對慣性現(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、細(xì)線、紙箱、木塊等
教學(xué)過程
二次備課
新課引入:我們學(xué)過了力,一切物體都受到力的作用。我們也學(xué)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)。可見,力和物體的運動有密切的聯(lián)系。我們在這一章中要學(xué)習(xí)力和運動二者之間的聯(lián)系。古希臘的學(xué)者亞里斯多德早在兩千年前就提出“力是維持物體運動的原因”。他的根據(jù)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(qiáng)調(diào)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(xué)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(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:小車滑行的距離怎么長了?
。▽W(xué)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(yuǎn)些嗎?
。▽W(xué)生回答)減小水平面對小車的阻力。
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,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(yīng)該永遠(yuǎn)運動下去。最后,英國的著名物理學(xué)家牛頓總結(jié)了前人研究的成果,建立了力和運動的關(guān)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?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(chǔ)上,進(jìn)一步的科學(xué)推理得到的非實驗定律。
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)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì),這種性質(zhì)叫做慣性。
1、打棋子實驗(學(xué)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?fàn)顟B(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(jìn)水杯里。
鼓勵學(xué)生舉例說明: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,跳遠(yuǎn)前的助跑,高速公路上對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。
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計 17
。ㄒ唬┙虒W(xué)目的
1、知道慣性定律,常識性了解伽利略理想實驗的推理過程。
2、通過實驗分析,初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法。
。ǘ┲攸c與難點
重點:牛頓第一定律
難點:伽利略理想實驗的推理過程。
。ㄈ┙虒W(xué)過程
1、引入新理
師:力能使靜止的物體運動起來,力又能使運動物體速度增大或減小,還可以改變物體運動的方向,物體不受力又怎樣呢?從這節(jié)課開始,我們就來研究有關(guān)力和運動的一系列問題。
[板書1]第九章力和運動
2、新課教學(xué)
師:請同學(xué)們觀察實驗
[實驗1]靜止在木板面上的小車。
師:小車處于什么狀態(tài)?
生:靜止。
師:靜止的小車,水平方向不受推動和拉力的作用,它將會怎樣?
生:永遠(yuǎn)處于靜止。
[實驗2]如圖1所示,小車受水平拉力作用時。(讓小車運動一段距離后立即用手使它靜止下來)
師:觀察小車的狀態(tài)發(fā)生怎樣變化?
生:由靜止到運動。
[實驗3]如圖1。繼續(xù)實驗2,鉤碼使小車水平運動后,用手托住下落的鉤碼。小車失去水平拉力后,繼續(xù)向前滑行一段距離停止。
師:你看到什么現(xiàn)象?
生:小車?yán)^續(xù)運動一段距離后才靜止。
師:小車運動一段距離后,變?yōu)殪o止的原因是什么呢?
生:受到木板的摩擦阻力作用。
師:是不是這樣呢?請大家繼續(xù)觀察下面實驗。
[實驗4]用同一小車分別(三次)從同一斜面不同的高度自由滑向相同的平面,記下三次小車靜止在相同水平面上的位置。如圖2(A)、(B)、(C)所示。
師:哪一次水平滑行距離最短?
生:第一次。
師:為什么?
生:小車在斜面上高度最小,它在水平面上開始運動時速度最。ê蟀刖湓拰W(xué)生回答不出來,第一次可由老師說)。
師:哪一次水平滑行距離最長?
生:第三次。
師:為什么?
生:小車在斜面上高度最大,它在水平面上開始運動時速度最大。
師:同理如果小車三次處于同一斜面、相同高度,自由滑向水平面,小車在水平面上開始運動的速度大小會怎樣呢?
生:相同。
師:(介紹牛頓第一定律演示裝置)這是一個斜面,把它放在講臺桌上。(如圖3所示。)
[實驗5]讓小車分別三次從同一斜面的相同高度自由滑下,觀察小車在不同材料的水平面上運動的情況。(在桌面鋪上毛巾、棉布。)
師:哪次小車在水平面上運動距離最短,為什么?
生:第一次(或最上面那一次)。表面材料是毛巾,阻力最大,滑行距離最短。(在學(xué)生回答過程中,填寫表1第一行前三項)
師:很短距離,速度變?yōu)榱。速度變化快呢,還是慢呢?
生:最快。(填寫表1第一行最后一項)
師:第二次實驗的情況如何,大家一起填表1的第二行。
生:棉布、阻力較大、滑行距離較長、速度變化較快。(填寫表1第二行)
師:第三次實驗的情況如何;大家一起填表的第三行。
生:桌子表面、阻力較小、滑行距離長、速度變化較慢。(填寫表1第三行)
師:假定我們做第四次實驗,水平表面用玻璃板,玻璃板的阻力比木板小,實驗結(jié)果會怎樣呢?(填寫表1第四行前兩項)
生:小車滑行的距離長,速度變化最慢。(填寫表1第四行后兩項)
師:假定我們還能找到某種材料,對小車的阻力比玻璃板還小,最最小,來做水平表面的材料,實驗結(jié)果又會怎樣呢?
生:那么小車滑行距離就更長,最最長,速度變化最最慢。
師:大家一起來填表1第五行(見表)
師:假如水平表面對小車沒有阻力,實驗結(jié)果又會怎樣呢?
生:小車永不停止地運動下去!
師:一起來填表1的第六行。(見表)
表1
師:大家注意這個表格的前三行我們是做了實驗的。第四、五行沒有做實驗,只是根據(jù)前三行的實驗結(jié)果,加上邏輯推理得出來的結(jié)論。雖然沒有做實驗,但是在正確實驗的基礎(chǔ)上加上正確的推理,得到的結(jié)論也是正確的。
大家再仔細(xì)琢磨表的.第六行,它和第四、第五行有什么不同。
生:沒有阻力,而第四、五行還有阻力,只是一次比一次小。
師:非常正確,邏輯推理就是這樣進(jìn)行的。阻力逐漸變小,實驗結(jié)論如何呢?阻力沒了,結(jié)果又會怎樣呢?
師:沒有阻力的平面叫做理想光滑的平面,實際上并不存在。第六行的結(jié)果就是理想實驗,實際上不存在,是在正確實驗的基礎(chǔ)上正確推理得出來的。
師:這種建立在實驗的基礎(chǔ)上,通過邏輯推理得到理想狀況下的結(jié)論,也是研究物理的一種方法。
300多年前著名的物理學(xué)家伽利略就是這樣通過實驗推理得出來物體不受阻力將如何運動的。
師:誰給大家朗讀書第104頁倒數(shù)第三段?
生:(讀課文略)
師:大家把這段倒數(shù)第三行“如果表面絕對光滑……運動下去”。畫下來。
師:法國科學(xué)家笛卡兒,又對伽利略的結(jié)論作了補充,他是怎樣說的,請一位同學(xué)讀教材第104頁倒數(shù)第二段。
生:(讀課文略)。
師:大家從此段的倒數(shù)第三行“如果運動物體……運動下去”。畫下來。
師:笛卡兒的說法和伽利略的說法有什么不同?不同又說明了什么?
生:笛卡兒把伽利略的“物體受到的阻力為零”改為“物體不受任何力的作用!闭f明,不是僅僅限于阻力了,而是任何力。
師:再后來英國的科學(xué)家總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出一條重要的物理定律。叫做牛頓第一定律。
【《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計】相關(guān)文章:
牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計06-09
(經(jīng)典)牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計10-03
牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計優(yōu)秀12-20
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計(精選10篇)06-09
《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計10篇06-09