第一篇:高一物理牛顿第一定律教案
第四章
牛顿运动定律
全章概述
本章是在前面对运动和力分别研究的基础上的延伸——研究力和运动的关系,建立起牛顿运动定律。牛顿运动定律是动力学的基础,是力学中也是整个物理学的基本规律,正确地理解惯性概念,理解物体间的相互作用的规律,熟练地运用牛顿第二定律解决问题,是本章的学习要求,也为进一步学习今后的知识,提高分析解决问题的能力奠定基础。
本章还涉及到了许多重要的研究方法,如:在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法;牛顿第二定律中的控制变量法;运用牛顿第二定律处理问题时常用的整体法与隔离法,以及单位的规定方法,单位制的创建等。对这些方法要认真体会、理解,以提高认知的境界。
为了更扎实地理解牛顿第二定律,本章第二节安排了实验:探究加速度与力、质量的关系,并提供了参考案例,实验操作方便,规律性强,结论容易获得,控制变量法在此得到了实践。第五节牛顿第三定律的研究引入了传感器――计算机的组合,现代气息浓厚,实验效果很好。
物理知识来源于生活,最终应用于生活,本章的后两节就是牛顿运动定律的简单应用。新课标要求
1、通过实验,探究加速度与质量、物体受力之间的关系。
2、理解牛顿运动定律,用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。
3、通过实验认识超重和失重。
4、认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。新课程学习
4.1 牛顿第一定律
★新课标要求
(一)知识与技能
1、理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持。
2、理解牛顿第一定律,知道它是逻辑推理的结果,不受力的物体是不存在的。
3、理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度.
(二)过程与方法
1、培养学生分析问题的能力,要能透过现象了解事物的本质,不能不加研究、分
析而只凭经验,对物理问题决不能主观臆断.正确的认识力和运动的关系.
2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯.
3、培养学生逻辑推理的能力,知道物体的运动是不需要力来维持的。
(三)情感、态度与价值观
1、利用一些简单的器材,比如:小球、木块、毛巾、玻璃板等,来对比研究力与物体运动的关系,现象明显,而且更容易推理。
2、培养科学研究问题的态度。
3、利用动画演示伽利略的理想实验,帮助学生理解问题。
4、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。培养学生大胆发言,并学以致用。★教学重点
1、理解力和运动的关系。
2、理解牛顿第一定律,知道惯性与质量的关系。★教学难点
惯性与质量的关系。★教学方法
1、对比实验、自主探索、合理推理。
2、利用生活中的实例,理解惯性与质量的关系,贴近生活更易理解。★教学用具:
多媒体、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等。★教学过程
(一)引入新课
开门见山,阐述课题:前面几章学习了运动和力基础知识,这一章开始我们研究力和运动的关系。第一节课我们来学习牛顿第一定律。
(二)进行新课
教师活动:多媒体播放古代人劳动的漫画:
边播放边说,人推车走,不推车停,由此看来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——这是两千多年前亚里士多德说的,不是我说的。是这样吗?
学生活动:学生观看漫画:人推着车子,汗流侠背,推车的人放下车,一边擦汗,一边叹气。
通过看漫画思考问题。
教师活动:下面你就利用桌子上的器材来研究一下这个问题。
让学生利用桌子上的器材,自主设计实验,分别研究: l、力推物动,力撤物停。
2、力撤物不停。
教师巡回指导,提出问题:物体的运动是不是一定需要力?
学生活动:利用桌子上的器材:小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺。做实验:
1、桌子上铺毛巾,小车放在毛巾上,推它就动,不推就停。
2、撤去毛巾,让小车在桌面上,推一下小车,小车运动一段才停下来。
教师活动:你还能举出其他的例子来说明这个问题吗?
刚才的两个实验为什么会出现两种现象呢?矛盾出在哪呢?
学生活动:学生举例讨论,比如:自行车蹬一段时间后停止蹬车,自行车会滑行一段距离;溜冰;冰面上踢出去的冰块。等等。
点评:通过举例进一步理解物体的运动不需要力来维持。
教师活动:引导学生进行实验对比。通过对比实验可以进行逻辑推理,如果接触面非常光滑没有摩擦,那小球会怎样?
学生活动:用小球做对比实验
A、使斜槽和桌面吻合,让小球从斜槽上滚下,标出滚动距离。B、在桌面上放玻璃板,使斜槽和玻璃板吻合,让小球从同样的高度滚下,标出滚动的距离。
对比发现,接触面越光滑,滚动距离越远。[总结得出]小球运动停下来的原因是摩擦力。如果接触面非常光滑小球会永不停止。
点评:
1、对比实验,找出问题的本质.从而理解物体的运动和力的关系.
2、在对比实验的基础上进行合理的逻辑推理. 教师活动:在学生回答的基础上,结合实验进一步总结:(并板书)
物体的运动是不需要力来维持的。(力撤物停的原因是因为摩擦力。如果没有摩擦力,运动的物体会一直运动下去)。最早发现这一问题的科学家是伽利略。伽利略是怎么研究这个问题的呢?
教师活动:边介绍边用多媒体播放伽利略的理想实验。要动态出以下效果:
(1)对称斜面,没有摩擦小球滚到等高。
(2)减小另一侧斜面倾角,小球从同一位置释放要滚到等高,滚动距离就会越远。
(3)把另侧斜面放平,小球要到等高,就会一直滚下去。根据这一现象伽利略得出了什么样的结论?
学生活动:观察并回答提出的问题:
运动的物体如果不受力物体将匀速运动下去。
点评:通过观察伽利略的理想实验,启发学生在研究科学问题时大胆的设想和科学的推理都是很有必要的。
教师活动:用气垫导轨消除摩擦。让滑块在导轨上滑动,利用光电门测出滑块在不同位置的速度。
学生活动:学生记录数据并比较。确信他的正确性。教师活动:引导学生认识、总结力和运动的关系。
让学生阅读课文找出: l、伽利略的观点。
2、笛卡儿的补充和完善。
3、牛顿第一定律。
对比三个人的观点,他们都是叙述力和运动关系的,谁的更全面?
学生活动:阅读课文,回答问题。
1、伽利略:物体不受力时,运动的物体一直作匀速直线运动。
2、笛卡儿:物体不受力时,物体将永远保持静止或运动状态。
教师活动:既然牛顿第一定律是最完善的,那么它从几个方面阐述了力和运动的关系?
在学生回答的基础上,进一步总结:力不是维持物体运动状态的原因,力是改变运动状态的原因。
运动状态是指什么?
学生讨论回答:两个方面:不受力时,物体保持匀速直线运动状态或静止状态;受力时,力迫使它改变运动状态。
运动状态:速度的大小和方向。点评:培养学生理解问题时能力。
教师活动:牛顿第一定律可不可以用实验来验证? 什么时候可以看作不受力并举例说明。
学生活动:学生回答不能。因为不受力作用的物体是不存在的。
受力但合力为零时。比如:冰面上的滑动的冰块。冰壶球。
点评:培养学生刨根问底的严谨态度。
教师活动:牛顿定律又叫惯性定律,惯性是指什么?
你又怎样理解这种性质呢?举例说明。
因为这是一个新概念,学生刚接受可能不是很好理解。通过实验来进一步的理解。
在小车上放一高的木块,让小车在光滑的玻璃上运动,前面固定一物块,当车运动到物块时被挡住,车上的木块前倾。为什么?
再如,人站在匀速行使的车厢内竖直向上跳起,仍会落到原地。这都是惯性。
再让学生举例,学生就必然入门了。
学生活动:学生观察并思考,再进一步理解惯性:是指物体具有保持原来运动状态或静止状态的性质。举例。
点评:通过生活中的例子进一步理解惯性。
教师活动:进一步总结:物体不受力时将保持匀速直线运动状态或静止状态,理解时可认为不受力和合力为零效果是一样的,如果某个方向不受力,那么在这个方向物体也会保持匀速直线运动状态或静止状态。培养学生灵活运用物理规律解决问题的能力。
教师活动:一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,当力使它改变这种状态时,它就会有抵抗运动状态改变的的“本领”。这个本领与什么有关呢?比如货车启动时,由静止到运动得需要一段时间,是空车好启动还是满载时?你还能举出什么例子来?
学生活动:学生思考
比如骑自行车,单人时和带人时的感觉相比。
从实例可看出,运动状态变化的难易程度与质量有关。
点评:通过生活中的一些例子理解惯性大小与质量有关.
(三)课堂总结、点评
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
教师要放开,计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。
(四)实例探究 ☆对惯性的理解
1、被踢出去的冰块在摩擦力可以忽略的冰面上运动受没受向前的力?为什么能够向前运动?
2、船在水中匀速行驶,一人站在船尾向上竖直跳起,它会落入水中吗?为什么?
3、为什么跳远运动员要助跑才能跳的远些?
4、在一向北匀速直线行驶的火车车厢中,一小球静止在水平桌面上,当坐在桌旁的人看到小球向南滚动时,火车做什么运动?
5、一铅球 3千克,静止在地面上,把它水平扔出后,做加速运动,它的惯性如何变化? ☆受力分析
6、一物块滑上了光滑的斜面,受几个力? ★课余作业
1、课后完成课本75页“问题与练习”中的习题。
2、完成课外阅读,思考讨论惯性参考系。★“问题与练习”(P57)参考答案
1、(1)不能。由于惯性,炸弹还要向前飞行。
(2)人随地球旋转,有相同的速度,跳起后由于惯性,人要随地球自西向东转,所以落回原地。
2、在急刹车时,人会由于惯性而飞出,从而发生危险,安全带可以把人固定在座位上,增加安全性。
3、向上运动的物体是由于惯性而飞出,并不是因为受到了向上的力。
4、相对于自由下落的小球来说,在桌面上所受合力为零的茶杯,是做变速运动的,惯性定律不再成立。★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花,水中月。
牛顿简介
牛顿,是英国伟大的数学家、物理学家、大文学家和自然哲学家。1642年12月25日生于英格兰林肯郡格兰瑟姆附近的沃尔索普村,1727年3月20日在伦敦病逝。
牛顿是经典力学理论的集大成者。他系统的总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的工作,得到了著名的万有引力定律和牛顿运动三定律。正象他自己所说的那样“如果说我看得远,那是因为我站在巨人的肩上”。
牛顿的研究领域非常广泛,他除了在数学、光学、力学等方面做出卓越贡献外,他还花费大量精力进行化学实验。
牛顿在科学上最卓越的贡献是微积分和经典力学的创建。
牛顿运动定律是动力学的基础,正确认识力和运动的关系,是学好物理的关键,教学中应联系生活、贴近实际,以激发学生学习的兴趣。
l、理解力和运动的关系是本节课的重点,通过实验和生活的例子进一步体会,力不是维持物体运动的原因,而是改变运动状态的原因。这对以后研究问题,受力分析都是非常重要的。
2、惯性与质量的关系是这节课的难点,通过举例反复体会。
1、力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因,人们正确认识这个问题,经历了漫长的历史过程,同样学生要正确认识它,也要克服日常经验带来的错误认识,所以一开始就用了两个实验,让他们通过观察、思考,来澄清错误的认识。
2、惯性是一个重要的概念。虽然学生在初中接触过,但仍有一些学生误认为“物体在保持匀速直线运动或静止时才有惯性”。不理解一切物体都有惯性,而且惯性大小与质量有关。要解决这问题也不是一蹴而就的,需要通过实例分析慢慢接受。
第二篇:初中物理牛顿第一定律教案
初中物理牛顿第一定律教案
教学目标
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
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。
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
牛顿第一定律
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。
分析:木块:静止——运动——静止。两个过程中是否都有力存在?在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态?
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。
师(回应课题引入实验):回想我们最开始的实验,有推力板擦运动,撤去推力板擦停下来,从表面现象上得到的结论运动需要力维持是错误的,但这种现象是千真万确摆在我们面前的,我们如何用牛一的观点正确的解释这个现象呢?
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C.验证牛顿第一定律的实验做不出来,但可以经过在事实基础上,进一步科学推理得出惯性定律
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
【组织形式】个人或自由结组
【活动目的】
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。
【活动流程】
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。
【备注】
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
【组织形式】个人或自由结组
【活动目的】
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。
【活动流程】
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。
【备注】
1、要有完整的过程记录。
2、和其他成员交流。
第三篇:高一物理高一全部教案(共52个)03.1.牛顿第一定律
牛顿第一定律
一、教学目标
1.在物理知识方面学习牛顿第一定律的内容,正确理解力跟物体运动的关系,掌握惯性的概念。
2.对客观事物的正确认识需要人们经过由表及里,由片面到全面长时间的认识过程。通过本节的学习要让学生建立起正确的认识论的观点,同时体会到人们认识世界的长期性和艰巨性。
3.物理实验是科学研究的方法,对实际问题做出合理的抽象,进行理想实验的研究正是伽利略得到力与物体运动正确关系的基础。我们要学习这种科学抽象的方法,并把它用到今后的物理研究中去。
二、重点、难点分析
1.本节的重点是正确认识物体运动跟力的关系,在物体不受力的情况下,应保持匀速直线运动状态或静止状态。通过对牛顿第一定律的学习,加深对惯性概念的理解。
2.生活常识使人们对力和运动的关系形成了不正确的认识,通过教学要让学生们克服传统观念,形成正确的认识,需要下一定的功夫。
三、教具
1.说明伽利略理想实验的装置,自制导轨和小球。
2.说明物体在不受阻力下做匀速直线运动的气垫导轨和滑块。3.演示惯性的小车和木块。
四、主要教学过程(一)引入新课
介绍本章的地位:在第一章我们学习了物体在静止或匀速直线运动状态下的受力问题,这时物体处于平衡状态,所受的力为平衡力。这部分内容在物理学中叫做静力学。
第二章研究了物体在直线上的运动,包括匀速运动和变速运动。在变速运动中重点讨论了匀变速直线运动。这部分内容在物体学中属于运动学。
在前边两章知识的基础上,我们在第三章里来研究运动和力的关系。这部分知识的基础是牛顿第一定律和第二定律。这部分内容在物理中属于动力学。学习动力学的知识后,可以在知道物体受力情况后确定物体的运动状态;在知道物体的运动状态的情况下,可以确定它的受力情况。动力学的知识在科学研究和生产实际中有着非常广泛的应用,如研究交通工具的速度问题,天体的运动问题等。我们从牛顿第一定律开始。
(二)教学过程设计 板书:
一、牛顿第一定律
实验:在桌上放着一本物理书,它是静止的,怎样才能让它运动起来呢?要用力去推它。从这个例子可以看出物体要运动,需要对它施加力的作用。力是使物体运动的原因吗?
这是一个运动和力的关系问题。这个问题在2000多年前人们就对它进行了研究,下面我们来回顾一下历史。
1.历史的回顾
2000多年前,古希腊哲学家亚里斯多德根据当时人们对运动和力的关系的认识提出一个观点:必须有力作用在物体上,物体才能运动。
这种观点的提出是很自然的。我们从周围的事情出发,很容易就会得到这个结论。如车不推就不走,门不拉不开等。这种观点统治人们的思想有两千年。直到17世纪,意大利科学家伽利略才指出这种说法是错误的,他分析到:运动的车停下来是由于摩擦力的原因,运动物体减速的原因是摩擦力。伽利略提出了自己的看法,他指出:物体一旦具有某一速度,没有加速和减速的原因,这个速度将保持不变。这里所指的减速的原因就是摩擦力。
为了证实结论的正确,他设计了一个理想实验(thought experiment),下面利用一个跟他的理想实验装置相似的实验向大家介绍一下伽利略的实验。
实验:有两个斜面,用一个小球放到左边的斜面上,放手后小球从左边斜面上滚下后滚到右边的斜面上。在有摩擦力的情况下,到达右边斜面的高度比左边的释放高度要低。
伽利略所设计的实验是这样的:实验装置跟现在的一样,实验时若没有摩擦力,(当然没有摩擦力是不可能的,所以他的实验是想象中的理想实验。)我们看一下小球在这个理想实验中会怎样运动。
把小球放到左边斜面的某一个高度,放手后由于有加速的原因,所以小球会从斜面上滚下,越滚越快;到右边斜面时,由于有减速的原因,小球会越滚越慢。在没有摩擦力的情况下,小球应达到左边的释放高度。
改变右边斜面的倾角,倾角变小,小球要达到同样的高度,要在斜面上走更远的距离。当右边倾角为零时,小球将一直滚下去永远达不到左边的释放高度,这个速度将保持不变。
这个实验虽然是个理想实验,但却是符合科学道理的。没有摩擦的情况是很难实现的,现代技术给我们提供了阻力很小的条件。我们来看一下气垫实验。它的原理是气泵给气垫装置打气,导轨上有许多小孔,滑块与导轨间形成一层空气薄膜,滑动时阻力很小。我们观察一下滑块的运动情况,可以看到滑块的速度基本不变。
法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的论点,提出了惯性定律:如果没有其它原因,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。
伽利略和笛卡尔对物体的运动作了准确的描述,但是没有指明原因是什么,这个原因跟运动的关系是什么。
牛顿总结了前人的经验,指出了加速和减速的原因是什么,并指出了这个原因跟运动的关系,这就是牛顿第一定律。
2.牛顿第一定律:一切物体总保持匀速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。
从牛顿第一定律可以看出:
(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。在初中已经学过惯性的概念,下面通过实验再来看一下物体具有惯性的例子。
小车起动时,车上的木板向后倒;刹车时,木块向前倒。人在坐汽车时也有同样的感受。
(3)物体运动状态的改变需要外力。
我们所遇到的实际问题中,物体不受力的情况是没有的。物体受平衡力时,或者说合力为零时的情况跟不受力的情况是相同的。
3.小结
毛主席在《实践论》中对感性认识和理性认识的关系作出如下的论述:“感性材料固然是客观外界某些真实性的反映,但它们仅是片面的和表面的东西,这种反映是不完全的,是没有反映事物本质的。要完全地反映整个的事物,反映事物的本质,反映事物的内部规律性,就必须经过思考作用,将丰富的感觉材料加以去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里的改造制作工夫,造成概念和理论的系统。就必须从感性认识跃进到理性认识。”
人们对运动和力的关系的认识经过了从感性认识到理性认识的跃进。这个过程经历了两千年的时间,在此过程中伽利略作出了主要贡献。由此可以看出伽利略的伟大和工作的卓越。就是这样一个伟大的科学家,因为他的科学思想不符合教会的统治思想,受到教会的禁锢。直到最近,梵帝冈教庭才给他公开平反。科学思想得来不易,科学的真理总是要战胜不科学的东西。
4.讨论布置作业
五、说明
1.牛顿第一定律在初中阶段学生已经学习过,在高中阶段再次学习这个内容时,要让学生的认识有进一步的提高。教师在授课时应注意到这一点。2.几个科学家在研究力与物体运动的关系中做出了贡献,在讲课时可以把他们的画像用投影幻灯打出来,增加课堂的活跃气氛,加深学生的记忆。3.说明伽利略理想实验的装置可以自制,用两根粗铁丝按下图制作,末端弯成小环,两根轨道用螺丝灯连起来,可以改变两轨的倾角,选用钢球,注意小球在最低点时要能圆滑地通过轨道。
第四篇:中职物理4.1牛顿第一定律教案范文
中 职 物 理
第4章 牛顿第一定律教案
【整体设计】
牛顿第一定律揭示了运动和力的关系,是牛顿物理学的基石,力学的第一原理,它破除了长达两千年以来亚里士多德的错误,改变了人类的自然观和世界观,本身还包含着力、惯性的科学概念,是物理学理论的支柱和基石.在教学中,不能把它看作牛顿第二定律的特殊情况,它意在引导学生了解科学的发现和发展.本节课采用的理想实验法,在物理研究中具有十分重要的地位和作用.本课程的教学设计,主要是让学生通过多媒体课件演示实验和利用贴近学生生活的实例,达到突破重难点的目的.【教学重点】
1.理解力和运动的关系.2.理解牛顿第一定律,知道惯性与质量的关系.【教学难点】
力和运动的关系.【课时安排】
1课时 【教学目标】 知识与技能
1.理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持.2.理解牛顿第一定律,知道它是逻辑推理的结果,不受力的物体是不存在的.3.理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度.过程与方法
培养分析问题的能力,要能透过现象了解事物的本质,不能不加研究、分析而只凭经验,对物理问题决不能主观臆断.正确地认识力和运动的关系.情感态度与价值观
1.培养科学研究问题的态度.2.利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系,并学以致用.【课前准备】
教具准备:多媒体课件、小球、书本。(小车、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等可选用,让学生分组探究实验)【教学过程】
导入新课
(课件2展示)用多媒体播成龙滑滑板的视频:边播放边介绍,成龙滑滑板,滑板的前进必须不断的施加力,否则将会停下来。可见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。两千多年前古希腊科学家亚里士多德就得出了这样的结论,这个结论正确吗?
学生讨论,教师借机导入新课.一、牛顿第一定律的来源
1、历史的回顾(亚里士多德观点)(课件3展示)亚里士多德观点: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。
结论:力是维持物体运动的原因。
(引导讨论)上诉结论是否正确。(课件4展示)举例小实验。
(1)用力推书,观察撤力前后书的运动状态。(2)滚动小球,分析撤力前后球的运动状态。(实验现象)
(1)书立刻停止。即书的运动需要力来维持。(2)球不会立刻停止。即球的运动不需要力来维持。(引导讨论)出现上诉矛盾的原因。(课件5展示)演示小车下滑实验。
(实验现象)最粗糙的毛巾表面上的小车滑行最近;
最光滑的玻璃表面上的小车滑行最远。
(课件6展示)运动的物体停下来的原因是摩擦力。如果没有摩擦力,运动物体会一直运动下去。
结论:运动的物体不要 力 来维持.(课件7展示)伽利略的理想实验。(课件8展示)理想实验思想。
2、历史的回顾(伽利略观点)(课件9展示)结论: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。
二、牛顿第一定律
(课件10展示)牛顿的观点: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。
(课件11展示)牛顿第一定律的解释
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。
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。不受外力作用的物体是不存在的。
一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。运动状态的理解
①物体由静止变为 运动 或由运动变为 静止 ; ②物体的速度大小或 方向 发生变化。
三、惯性与质量
(课件12展示)汽车启动与刹车的视频
惯性:物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
惯性是一种性质,惯性现象随处可见。
任何物体不论是运动的,还是静止的;不论运动的快还是慢;也不论受力与否,都有惯性。描述物体惯性的物理量是质量。牛顿第一定律又叫惯性定律。
【课堂练习】(课件13展示)
1.牛顿第一定律也叫______定律,它的内容是:一切物体在总保持____________ 状态或________状态。
2.外力的作用是迫使物体改变其运动,说明力是使______________的原因。【课堂小结】
1.伽利略实验说明力不是维持物体的速度的原因,而是改变物体运动状态,即改变物体速度的原因。
2.一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。
3.描述物体惯性的物理量是质量。【布置作业】(课件14、15展示)
1.《导学案》中习题;
2.搜集惯性的利用和危害的事例.【板书设计】 利用课件展示 【效果点评】
【备选实验】自主探究
让学生利用桌子上的器材,自主设计实验,分别研究: 1.力推物动,力撤物停.2.力撤物不停.供选用器材:小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺等.学生操作时,教师巡回指导学生完成以下操作:
1.桌子上铺毛巾,小车放在毛巾上,推它就动,不推就停;
2.将毛巾换成玻璃板,或直接用桌面,把小车在桌面或玻璃板上推一下,它运动一段时间才停下来.学生操作结束后,教师可以让一个学生说一下他的操作过程及看到的现象,由此可以得到结论.结论:物体的运动不需要力来维持.结论:运动小车或小球停下来的原因是受到摩擦力的作用.
第五篇:初中物理牛顿第一定律公开课教案
安庆蓝天实验学校中学物理汇报课教案
汇报人:操瑞祥
总课题:第八章 运动和力 总课时:6课时 第1课时 课题:第1节 牛顿第一定律 课型:新授
●教学目标: 1.知识目标
(1)知道牛顿第一定律的内容(2)知道物体的惯性 2.能力目标
(1)实验探究阻力对物体运动的影响。(2)通过活动体验,一切物体都有惯性。3.情感目标
通过活动和阅读感受科学就在身边
●教学重难点: 1.重点:牛顿第一定律 2.难点:物体的惯性
●教学过程:
(一)引入新课
让学生观察教材16页的几幅图,思考运动的物体最终停下来的原因是什么?亚里士多德和伽利略给出截然相反的解释。“运动需要
●教学用具:电脑、多媒体 ●教学方法:实验探究 力来维持”,“运动不需要力来维持”
(二)讲授新课 1.牛顿第一定律
(1)探究摩擦力对物体运动的影响
按照教材第17页的实验进行探究不同表面,物体的运动距离不同向学生交代清楚实验的条件和做法:三种粗糙程度不同的表面;每次实验用的是同一辆小车;每次都在同一位置滑下,以保持小车到达水平表面的速度相同。
注:引导学生分析实验变化的条件是表面的粗糙程度改变,而其他条件没有改变。
通过flash演示实验,观察结果,得出结论:小车受到阻力越小,它运动得越远,引导学生进一步推理:如果小车不受任何阻力,小车的速度将保持不变,永远运动下去。注:介绍得出该结论伽利略用了推理的方法。从而得出牛顿第一定律的内容:(2)牛顿第一定律
一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。即:“静者恒静,动者恒动”
注:说明“静止状态”与“匀速直线运动”的异同。
解释:物体不受力时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变。强调:牛顿第一定律是通过分析事实,再进一步概括、推理得出的。2.惯性
物体保持运动状态不变的特性叫做惯性,牛顿第一定律也叫惯性定律。
学生活动:
(1)观察由于物体受惯性的演示flash;
(2)尝试用惯性的知识解释怎样利用惯性和防止惯性产生的危害。(3)想一想生活中的惯性现象:鸡蛋魔术、套锤柄、行车跳下易摔倒、泼水、丢垃圾、车启动人后倒,刹车人前倾等等。(4)阅读19页科学世界“汽车安全带”。
(三)课堂小结
1.牛顿第一定律是怎样表述的?
2.现实生活中有哪些利用惯性的例子,防止惯性产生危害的措施?
(四)布置作业
1.思考书本第18页第1、2 2.理解记忆牛顿第一定律内容 3.完成配套作业练习●教学反思:
1、对学生不放心,怕学生出错,所以留给学生思考的时间和空间不足,不利于学生发现问题、解决问题能力的培养;
2、对教学过程的设计,还可以进一步加工,使知识变的更生动,提高学习兴趣。