下面是范文網(wǎng)小編收集的牛頓第一定律教案8篇,供大家參考。

牛頓第一定律教案1
一、教材分析
(1)、教材的地位及作用
這一章的知識屬于動力學的知識,是研究力與運動之間的關(guān)系,只在懂得了動力學的知識才能據(jù)物體所受的力確定物體的位置,速度變化的規(guī)律,才能夠創(chuàng)造條件來控制物體的運動。牛頓三大運動定律作為動力學的`核心內(nèi)容,本節(jié)課的教學內(nèi)容牛頓第一運動定律作為牛頓物理學的基石,首先對人類認識運動和力的關(guān)系作了歷史的回顧,著重介紹了伽利略研究運動和力的關(guān)系的思想方法及卓越貢獻,而后講述了牛頓第一定律的內(nèi)容和物體慣性的概念。為后續(xù)的牛頓運動定律的學習打下好的基礎(chǔ)。針對教材,提出本節(jié)教材的
(2)、教學三維目標
?、僦R與技能
?。?strong>3)課后思考:閱讀科學漫步
(4):慣性參考系
不僅鞏固基本知識,也可以使有能力的學生發(fā)揮能動性,激發(fā)學習探究的興趣,鼓勵收集資料,開拓學生視野。使之帶著問題離開課堂
(5)、板書設(shè)計 略
(6)、教學預測:
本節(jié)課是按照新課程理念下的一節(jié)科學探究課,將物理學史與物理規(guī)律教學進行有機滲透,自主,合作,探究性的學習在實際教學中可能因為師生互動不足達不到教學效果,要針對學生的認識水平進行合理的調(diào)節(jié)。
本節(jié)課非常注重知識點的歸納與升華,在其教學的關(guān)鍵點上設(shè)計有幾個有梯度的問題,注意面向全體學生,提高每位學生的主動參與性。
牛頓第一定律教案2
教學目標
1.知道伽利略的理想實驗及其推理過程,知道理想實驗是科學研究的重要方法.
2.理解牛頓第一定律的內(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,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?
如果減小第二個斜面的傾斜角度,如圖乙所示,小球在這個斜面上達到原來的高度就要通過更長的路程.繼續(xù)減小第二個斜面的傾斜角度,如圖丙所示,使它最終成為水平面,小球就再也達不到原來的高度,而將沿水平面以恒定的.速度永遠運動下去.
[要點提煉]
1.關(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中的地位.
二、牛頓物理學的基石——慣性定律
1.牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài).
2.對牛頓第一定律的理解
(1)定性說明了力和運動的關(guān)系.
①說明了物體不受外力時的運動狀態(tài):勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài).
?、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]
坐在公共汽車里的人,當汽車突然啟動時,有什么感覺?當運動的汽車突然停止時,又有什么感覺?解釋上述現(xiàn)象.
答案當汽車突然啟動時,人身體后傾.當汽車突然停止時,人身體前傾.這是因為人具有慣性,原來人和車一起保持靜止狀態(tài),當車突然啟動時,人的身體下部隨車運動了,但上部由于慣性保持原來的靜止狀態(tài),所以會向后傾;原來人和車一起運動,當車突然停止時,人的身體下部隨車停止了,但上部由于慣性保持原來的運動狀態(tài),故向前傾.
[要點提煉]
1.慣性:物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì),我們把這個性質(zhì)叫做慣性.牛頓第一定律又叫慣性定律.
2.慣性與質(zhì)量的關(guān)系
(1)慣性是物體的固有屬性,一切物體都具有慣性.
(2)質(zhì)量是物體慣性大小的量度,質(zhì)量越大,慣性越大.
3.慣性與力無關(guān)
(1)慣性不是力,而是物體本身固有的一種性質(zhì),因此物體“受到了慣性作用”、“產(chǎn)生了慣性”、“受到慣性力”等說法都是錯誤的.
(2)力是改變物體運動狀態(tài)的原因.慣性是維持物體運動狀態(tài)的原因.
4.慣性的表現(xiàn)
(1)不受力時,慣性表現(xiàn)為保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),有“惰性”的意思.
(2)受力時,慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度.質(zhì)量越大,慣性越大,運動狀態(tài)越難改變.
[延伸思考]
人能推動冰面上的重箱子,用同樣的力卻推不動粗糙地面上不太重的箱子,是不是冰面上的重箱子慣性小于粗糙地面上不太重的箱子呢?為什么?
答案不是.質(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.
牛頓第一定律教案3
★教材分析
牛頓運動定律是動力學的基礎(chǔ),正確認識力和運動的關(guān)系,是學好物理的關(guān)鍵,教學中應聯(lián)系生活、貼近實際,以激發(fā)學生學習的興趣。
l、理解力和運動的關(guān)系是本節(jié)課的重點,通過實驗和生活的例子進一步體會,力不是維持物體運動的原因,而是改變運動狀態(tài)的原因。這對以后研究問題,受力分析都是非常重要的。
2、慣性與質(zhì)量的關(guān)系是這節(jié)課的難點,通過舉例反復體會。
★學生分析
1、力是維持物體運動狀態(tài)的原因還是改變物體運動狀態(tài)的原因,人們正確認識這個問題,經(jīng)歷了漫長的歷史過程,同樣學生要正確認識它,也要克服日常經(jīng)驗帶來的錯誤認識,所以一開始就用了兩個實驗,讓他們通過觀察、思考,來澄清錯誤的認識。
2、慣性是一個重要的概念。雖然學生在初中接觸過,但仍有一些學生誤認為“物體在保持勻速直線運動或靜止時才有慣性”。不理解一切物體都有慣性,而且慣性大小與質(zhì)量有關(guān)。要解決這問題也不是一蹴而就的,需要通過實例分析慢慢接受。
★新課標要求
?。ㄒ唬┲R與技能
1、理解力和運動的'關(guān)系,知道物體的運動不需要力來維持。
2、理解牛頓第一定律,知道它是邏輯推理的結(jié)果,不受力的物體是不存在的。
3、理解慣性的概念,知道質(zhì)量是慣性大小的量度.
?。ǘ┻^程與方法
1、培養(yǎng)學生分析問題的能力,要能透過現(xiàn)象了解事物的本質(zhì),不能不加研究、分析而只憑經(jīng)驗,對物理問題決不能主觀臆斷.正確的認識力和運動的關(guān)系.
2、幫助學生養(yǎng)成研究問題要從不同的角度對比研究的習慣.
3、培養(yǎng)學生邏輯推理的能力,知道物體的運動是不需要力來維持的。
?。ㄈ┣楦?、態(tài)度與價值觀
1、利用一些簡單的器材,比如:小球、木塊、毛巾、玻璃板等,來對比研究力與物體運動的關(guān)系,現(xiàn)象明顯,而且更容易推理。
2、培養(yǎng)科學研究問題的態(tài)度。
3、利用動畫演示伽利略的理想實驗,幫助學生理解問題。
4、利用生活中的例子來認識慣性與質(zhì)量的關(guān)系。培養(yǎng)學生大膽發(fā)言,并學以致用。
★教學重點
1、理解力和運動的關(guān)系。
2、理解牛頓第一定律,知道慣性與質(zhì)量的關(guān)系。
★教學難點
慣性與質(zhì)量的關(guān)系。
★教學方法
1、對比實驗、自主探索、合理推理。
2、利用生活中的實例,理解慣性與質(zhì)量的關(guān)系,貼近生活更易理解。
★教學用具:
多媒體、小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木塊、氣墊導軌、滑塊等。
★教學過程
?。ㄒ唬┮胄抡n
開門見山,闡述課題:前面幾章學習了運動和力基礎(chǔ)知識,這一章開始我們研究力和運動的關(guān)系。第一節(jié)課我們來學習牛頓第一定律。
?。ǘ┻M行新課
〖教師活動〗:在講臺上放一小車,使它處于靜止狀態(tài)。 人推車走,不推車停,由此看來必須有力作用在物體上,物體才運動,
沒有力作用在物體上,物體就不運動——這是兩千多年前亞里士多德說的,
不是我說的。是這樣的嗎?
〖學生活動〗:思考:物體的運動是不是一定需要力?
〖教師活動〗:下面你就利用桌子上的器材來研究一下這個問題。(投影)
讓學生利用桌子上的器材,自主設(shè)計實驗,分別研究:
?、?、力推物動,力撤物停。
?、啤⒘Τ肺锊煌?。
牛頓第一定律教案4
(一)教學目的
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)學生科學的思維方法。
(二)重點與難點
重點:牛頓第一定律
難點:伽利略理想實驗的推理過程。
(三)教學過程
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
師:請同學們觀察實驗
[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:小車繼續(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小(后半句話學生回答不出來,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。
[板書2]
牛頓第一定律教案5
知識目標
?。?)伽利略理想實驗;
?。?)慣性概念;
?。?)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;
?。?)能用牛頓第一定律解釋慣性現(xiàn)象.
能力目標
培養(yǎng)學生嚴謹?shù)倪壿嬐评砟芰?;培養(yǎng)學生的口頭表達能力.學習科學的實驗方法.
情感目標
對任何現(xiàn)象的發(fā)生不能夠想當然,要有嚴謹、認真的科學態(tài)度.
教學建議
教材分析
本節(jié)內(nèi)容是分兩塊內(nèi)容介紹的,先是介紹了人類對力和運動關(guān)系的發(fā)展歷史,并著重講述了伽俐略的理想實驗及其重要的實驗思想.然后引入了牛頓第一定律,引入了慣性概念,并由此分析出力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因.
教法建議
1、本節(jié)所述內(nèi)容在初中課本上已涉及到,初中課本中用到的標題是慣性定律,所以學生已有一定的基礎(chǔ).
2、適當介紹一些學史的知識,讓學生意識到:一個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)并不是一帆風順的,或者是一開始的認識就是對的,而是需要人類不斷探索才能形成的,它們的學習也是這樣.
3、重點講述伽利略理想實驗的'科學思想,讓學生學會一種科學思維方法.
4、通過對大量實例的分析,讓學生真正理解力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因.
教學設(shè)計示例
教學重點:對伽利略理想實驗的理解;牛頓第一運動定律.
教學難點:對伽利略理想實驗的理解.
示例:
一、歷史的回顧
1、人類對力和運動關(guān)系的最初認識及亞里士多德其人.(見擴展資料)
2、伽利略理想實驗:
?。?)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.
?。?)分析伽利略理想實驗:它是一個理想化的過程,但并不是憑空想象的來的,而在抽象思維過程中所創(chuàng)造出的一種科學推理,理想化實驗是物理學中重要的研究方法.
?。?)介紹伽利略.
二、牛頓第一運動定律
1、牛頓第一運動定律(慣性定律):一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.
2、慣性:物體保持原來的勻速直線運動或靜止狀態(tài)的性質(zhì).
3、注意:(通過實例分析)
(1)慣性與慣性定律不同.
?。?)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).
?。?)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(要讓學生充分參與討論):
分析剎車時人往前傾;啟動時人往后仰.
做小實驗:慣性實驗器演示慣性現(xiàn)象,并分析.
讓學生舉例分析,并指出哪些慣性現(xiàn)象有利,哪些慣性現(xiàn)象有害.
探究活動
題目:可以觀察的慣性現(xiàn)象
組織:小組或個人
方案:自己設(shè)計小實驗并展示、講解,由同學互相評判
評價:具有可操作性,讓學生把學過的知識靈活應用
牛頓第一定律教案6
(一)教學目的
1.知道牛頓第一定律。
2.通過學習,提高學生的邏輯推理能力和科學想象能力。
(二)教具
慣性小車、斜面、木板、毛巾、標志小旗。
(三)教學過程
一、復習提問
力的作用效果有哪些?
二、新課引入
教師:我們學過了力,一切物體都受到力的作用。我們也學過了運動,運動是絕對的,一切物體都在運動,靜止只是相對的。物體都受力,同時又都在運動,力的效果之一就是力能改變物體的運動狀態(tài)??梢姡臀矬w的運動有密切的聯(lián)系。我們在這一章中要學習力和運動二者之間的聯(lián)系。
三、進行新課
1.歷史的回顧
教師:古希臘的學者亞里斯多德早在兩千年前就提出“力是維持物體運動的原因”。他的根據(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家對力和運動的關(guān)系提出了科學的論斷。
2.做課本圖91所示實驗
?。?)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菔荆⒃谛≤囃V固幏乓幻嫘∑熳鰹闃酥?。畫板圖)
教師提問:小車為什么停下來?
(學生回答)
小車在水平的毛巾面上受到了阻力。
教師:亞里斯多德認為維持運動必須有力?,F(xiàn)在,小車恰恰是因為受到了阻力,它的運動不能維持??梢?,他的觀點缺乏一定的前提條件,因此是不確切的。
?。?)教師提問:能讓小車在水平面上運動的再遠些嗎?
?。▽W生回答)
減小水平面對小車的阻力。
?。ㄑ菔?,用棉布表面的木板代替毛巾,重復上述實驗,并在小車停止處放小旗做標志)
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了,原因是阻力小了。
?。ó嫲鍒D)
教師:從實驗可知,木板對小車的阻力小了,小車運動得更遠了,它的速度經(jīng)過較長的時間才變?yōu)?。
?。?)教師:我們把水平放置的木板表面換成一塊比較光滑的板,重復上述的實驗。
(演示,并畫圖)
可見,水平木板對小車的阻力越小,小車運動得越遠,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`理由認為小車將永遠運動下去.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。
法國的科學家笛卡兒進一步補充了伽利略得出的結(jié)論,使人們的認識又深化了一步。笛卡兒認為,物體不受外力時,除了速度的大小不會改變,永遠運動下去,也不會改變運動的方向。
最后,英國的著名物理學家牛頓總結(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)或靜止狀態(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狀態(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)上通過進一步的科學推理而得到的,由這個定律進一步得出的一切科學推論都經(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的力學基本定律之一。
4.學生閱讀課本“牛頓的故事”。
四、作業(yè)
復習本節(jié)課文。
注:教材選用人教版九年義務(wù)教育初中物理第一冊。
牛頓第一定律教案7
一、教學目標
知識與技能:理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義;理解力和運動的關(guān)系。
過程與方法:理解理想實驗是科學研究的重要方法。
情感態(tài)度價值觀:通過理想斜面的教學,體會理想實驗的魅力。
二、教學重難點
教學重點:通過回顧歷史探究過程理解牛頓第一定律;慣性的理解。
教學難點:力和運動的關(guān)系;慣性和質(zhì)量的關(guān)系。
三、教學方法
討論法、啟發(fā)法、講解法
四、教學過程
(一)導入新課
撕紙游戲
猜一猜:
1.一張紙已剪成兩截,但未完全剪斷,如果迅速用力撕兩邊,紙會斷成幾截?
2.現(xiàn)在把紙剪成三截,但未完全剪斷,如果迅速用力撕兩邊,紙會斷成幾截?
大家不要動手,先猜一猜。
3.如果在中間的紙下面夾一個夾子,然后迅速撕兩邊,紙會斷成幾截?
請大家想一想:為什么是這樣一個結(jié)果呢?怎樣解釋我們的游戲呢?其實,在我們的游戲中還涉及到一個古老的話題──力和運動:用力撕紙,紙條斷開運動起來。運動和力之間到底有什么關(guān)系呢?帶著這些問題,我們一起來體驗古人的探究過程,學習古人的探究方法,進一步理解論述運動和力關(guān)系的牛頓第一定律。
(二)新課教學
1.情景設(shè)問,經(jīng)驗猜想
在人類歷史的長河中,運動和力如影隨形,總是和人們的生活、生產(chǎn)密切相關(guān)。比如:馬拉車則車前進,不再拉,前進的車會停下來;人象推車則車前進,不再推,前進的車會停下來;踢球,球沿草地向前滾動,不再踢,滾動的球會慢慢停下來。
思考:運動和力之間有什么關(guān)系呢?
最早提出這個問題并給出經(jīng)驗猜想的是古希臘學者亞里士多德。
他根據(jù)生活生產(chǎn)經(jīng)驗猜想:必須有力作用在物體上,物體才能運動;沒有力的作用,物體就要靜止在一個地方。運動需要力維持。
他的觀點來自實際經(jīng)驗,還能用實際經(jīng)驗驗證,所以被人們廣泛接受,并維持了近兩千年。
設(shè)問:我們現(xiàn)在知道,他的觀點是錯誤的。那么他有貢獻嗎?
亞里士多德的貢獻:開創(chuàng)了一個新的研究領(lǐng)域。
首先質(zhì)疑并深入研究的是十六世紀的伽利略。他觀察了球的滾動。
2.質(zhì)疑假設(shè),科學猜想
當球沿斜面向下滾動時,它的速度增大,而向上滾動時,速度減小。他由此猜想:當球沿水平面滾動時,它的速度應該不增不減。實際觀察的結(jié)果是:沿水平面滾動的球越來越慢,最后停下來。
?、佻F(xiàn)象:沿水平面滾動的球越來越慢,最后停下來。
按照亞里士多德的觀點,球停下來是因為沒有力的作用。伽利略恰恰從這一現(xiàn)象出發(fā),對亞里士多德的觀點提出質(zhì)疑。
②質(zhì)疑:滾動的球之所以停下來,真的是因為沒有力的作用嗎?
設(shè)問:球停下來的原因是什么呢?
在伽利略之前,人們還沒有意識到摩擦力這種無形的力,伽利略是第一個意識到摩擦力的人。
他改變了水平面的粗糙程度,發(fā)現(xiàn):水平面越光滑,球滾得越遠。于是,他推斷這是摩擦阻力作用的結(jié)果。
結(jié)論:滾動的球停下來,是摩擦阻力作用的結(jié)果。
?、奂僭O(shè):若沒有摩擦阻力,沿水平面滾動的球?qū)⒃鯓舆\動呢?
④猜想:若沒有摩擦阻力,球?qū)⒂肋h滾動下去。
過渡:伽利略設(shè)計了一個雙斜面實驗。
3.實驗探究,得出結(jié)論
(1)雙斜面實驗
左斜面固定,右斜面傾角可變。實驗中我們設(shè)定小球始終從左斜面定位卡處由靜止釋放。
①固定右斜面,改變小球所受的摩擦,觀察小球上升的最大高度怎樣變化。重復一次。
思考:
1.小球所受摩擦阻力的大小與小球上升的最大高度之間有什么關(guān)系?
2.摩擦阻力的大小與釋放點到上升的最高點的高度差是什么關(guān)系?
3.如果沒有摩擦,小球會上升到多高的地方?
②減小右斜面傾角,觀察小球沿斜面運動的最遠距離怎樣變化。重復一次。
思考:
1.減小右斜面傾角,小球沿斜面運動的最遠距離如何變化?
2.如果沒有摩擦,減小右斜面傾角,沿斜面滾動的最遠距離怎樣變化?小球?qū)⑸仙蕉喔叩牡胤?
③將右斜面放平,釋放小球,觀察小球的運動。
思考:
1.如果水平木板足夠長,小球會停下來嗎?
2.如果沒有摩擦,水平木板足夠長,小球?qū)L到哪里去呢?
過渡:伽利略的雙斜面實驗是一個理想實驗。
(2)理想實驗的魅力:
實驗(事實)+邏輯推理
通過可靠的實驗事實,加上合理的邏輯推理,得出規(guī)律的一種方法。
理想實驗的魅力:實驗不能實現(xiàn)的地方,思維向前一步。
這種方法非常了不起!愛因斯坦是這樣評價的:伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應用的科學的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標志著物理學的真正開端。這個評價實事求是,從亞里士多德到伽利略,經(jīng)歷了20xx多年,物理學徘徊不前;從伽利略到愛因斯坦,只經(jīng)歷300多年,物理學的大廈初步建立,大師輩出。這都得益于伽利略首創(chuàng)的實驗研究方法。
過渡:通過雙斜面理想實驗,伽利略得出了結(jié)論。
(3)伽利略:若沒有摩擦阻力,沿水平面滾動的球?qū)⒂肋h滾動下去。運動不需要力維持。
回顧、思考:
?、凫o止的車、足球為什么運動起來?
?、谶\動的車、足球為什么會停下來?
③力和運動之間有什么關(guān)系?
力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
設(shè)問:運動狀態(tài)是用什么物理量描述?
車由靜止變?yōu)檫\動,受到了推、拉力;由運動變?yōu)殪o止,受到了摩擦阻力。足球由靜止變?yōu)檫\動,受到了腳的力;由運動變?yōu)殪o止,受到了草地的摩擦阻力。
過渡:與伽利略同時代的法國科學家笛卡爾對他的觀點進行了補充。
4.補充完善,形成定律
(1)笛卡爾的補充:除非物體受到力的作用,物體將永遠保持其靜止或運動狀態(tài),永遠不會使自己沿曲線運動,而只保持在直線上運動。這應成為一個原理,它是人類整個自然觀的基礎(chǔ)。
笛卡爾補充了物體不受力時保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
過渡: 1642年,伽利略逝世,1643年牛頓在英國誕生。牛頓是人類歷史上最偉大的科學家之一。主要貢獻有發(fā)明了微積分,發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律和經(jīng)典力學,設(shè)計并制造了第一架反射式望遠鏡等等。
牛頓在1687年出版的《自然哲學的數(shù)學原理》一書中提出了三條運動定律。牛頓把伽利略、笛卡爾的`正確結(jié)論總結(jié)成為牛頓第一定律,它是牛頓物理學的基石。
(2)牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
過渡:現(xiàn)在我們來理解定律。
(三)鞏固提高
思考:牛頓第一定律中論述的運動和力的關(guān)系是怎樣的?
1.運動和力的關(guān)系:力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
2.阻力很小的現(xiàn)象:冰壺
從視頻可以看出,冰壺在一段時間內(nèi)速度的大小和方向幾乎不變,直到碰上另一個冰壺。
思考:定律中還論述了什么呢?
3.慣性:
?、俑拍睿何矬w保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)。
設(shè)問:一切物體都有慣性。做變速運動的物體有慣性嗎?
當物體做變速運動時,由于慣性,物體會抵抗速度的改變,從而使速度的改變需要一段時間。比如汽車緊急剎車時不會立即停下來,而是繼續(xù)向前滑行一段距離。
?、谝磺形矬w有慣性,有抵抗運動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”。
物體慣性大,“本領(lǐng)”大,運動狀態(tài)難改變;物體慣性小,“本領(lǐng)”小,運動狀態(tài)易改變。
思考并猜想:物體的慣性大小和什么因素有關(guān)?
(四)小結(jié)作業(yè)
1.了解了運動和力關(guān)系的探究過程。
在探究過程中,亞里士多德是開拓者。伽利略首創(chuàng)了理想實驗方法;笛卡爾補充了伽利略的觀點;牛頓提出了慣性、力、慣性參考系的概念。
2.體會了理想實驗的魅力:實驗(事實)+邏輯推理
3. 深入理解了牛頓第一定律,知道了質(zhì)量是慣性大小的量度。
4.后來愛因斯坦等科學家又進一步發(fā)展了牛頓第一定律。沒有哪一個定律是終極真理,物理學的大廈永不封頂,還等待你們?yōu)樗泶u加瓦!
課外探究:有人說劉謙的螺絲魔術(shù)顛覆了牛頓第一定律:不給螺帽力的作用,螺帽也能運動起來。你怎么看?請在百度中搜索“劉謙螺絲魔術(shù)揭秘”,弄清劉謙螺絲魔術(shù)的原理。
五、板書設(shè)計
牛頓第一定律
一、歷史回顧
二、第一定律探究實驗
三、慣性定律
牛頓第一定律教案8
教學目標
1、知道牛頓第一定律
2、理解力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動的原因;
3、理解慣性,認識一切物體都有慣性;
4、通過學習,提高學生的邏輯推理能力和科學想象能力 教學設(shè)想 重點:實驗探究阻力對物體運動的影響
難點:對慣性現(xiàn)象的理解 教學準備 斜面、小車、毛巾、棉布、木板、象棋子、硬尺片、杯、水、雞蛋、硬紙片、鐵架臺、細線、紙箱、木塊等
教學過程
二次備課 新課引入:
我們學過了力,一切物體都受到力的作用.我們也學過了運動,運動是絕對的,一切物體都在運動,靜止只是相對的.物體都受力,同時又都在運動,力的效果之一就是力能改變物體的運動狀態(tài).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習力和運動二者之間的聯(lián)系.
古希臘的學者亞里斯多德早在兩千年前就提出“力是維持物體運動的原因”.他的根據(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。
學生要理解實驗要求的一些目的
演示實驗:
小車從斜面滑下,在毛巾上滑行后停下
1)教師提問:小車為什么停下來?
?。▽W生回答)
小車在水平的毛巾面上受到了阻力.
小車從斜面滑下,在木板上滑行后停下
2)教師提問:
小車滑行的距離怎么長了?
?。▽W生回答)
小車受到的摩擦力變小了
3)教師提問
能讓小車在水平面上運動的再遠些嗎?
?。▽W生回答)
減小水平面對小車的阻力.
結(jié)論:表面越光滑,小車受阻力越小,小車速度變化越慢,小車前進越遠。
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?
小車應該永遠運動下去
最后,英國的著名物理學家牛頓總結(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)或靜止狀態(tài),這就是著名的牛頓第一定律.
也就是物體在不受力的情況下,也能運動,所以物體的運動不需要力來維持
牛頓第一定律是建立在實驗基礎(chǔ)上,進一步的'科學推理得到的非實驗定律。
大家要學習科學家的刻苦鉆研精神,也要向他們學習一種研究問題的方法——科學推理法。
二.牛頓第一定律又叫慣性定律。那么,什么是慣性呢?
任何物體都具有保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì),這種性質(zhì)叫做慣性。
1、打棋子實驗(學生參與演示)將七個象棋子疊放講臺上,用尺迅速地打出第四個棋子,上面的棋子由于慣性要保持原來的靜止狀態(tài),失去了第四個棋子的支持而落在正下方。
2、慣性雞蛋實驗:突然彈擊雞蛋與水杯間的硬紙片,雞蛋有慣性,不會隨紙片飛出去,而是掉進水杯里。
鼓勵學生舉例說明:生活中有那些做法是利用了慣性和預防慣性造成的危害的。(洗衣機脫水的原理,拍打衣服上的灰塵,抖落傘上的雨點,跳遠前的助跑,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,
板書設(shè)計:
牛頓第一定律
一.牛頓第一定律
1.概念:一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),
2.運動的物體不需要力來維持
二.慣性:是物體的一種屬性,
慣性只與物體 質(zhì)量 有關(guān)。
與物體的速度,體積等無關(guān)
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