教案是教學(xué)的基礎(chǔ),它包含了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)步驟等詳細信息,有助于教師提前規(guī)劃教學(xué)過程。教案的編寫要靈活運用各種教學(xué)資源,如多媒體教具、課外閱讀等。在教案范文中,我們可以看到教師如何設(shè)計學(xué)生的作業(yè)和學(xué)習(xí)任務(wù),并對學(xué)生的學(xué)習(xí)進行評價和反饋。
高中牛頓第一定律教案篇一
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。
慣性小車、斜面、木板、毛巾、標(biāo)志小旗。
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)??梢?,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。
(演示,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?
(學(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?,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。
(2)教師提問:能讓小車在水平面上運動的再遠些嗎?
(學(xué)生回答)
減小水平面對小車的阻力。
(演示,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。
(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。
(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
(學(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)上通過進一步的科學(xué)推理而得到的,由這個定律進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。
注:教材選用人教版九年義務(wù)教育初中物理第一冊。
高中牛頓第一定律教案篇二
教學(xué)目標(biāo):
過程與方法:探究摩擦力對物體運動的影響,經(jīng)歷比較、分析、綜合和推理的思維過程重點與難點:對牛頓第一定律實驗的比較、分析、綜合和推理是本節(jié)的核心教學(xué)過程:
復(fù)習(xí):1、什么是力?2、力的作用效果是什么?(學(xué)生回答)。
板書:(1)力改變物體的運動狀態(tài)(2)力改變物體的形狀。
有生活現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生思考:
板書亞里士多德的觀點:力是維持物體運動的原因。
有沒有不同意見呢?伽利略意見不同:
板書伽利略的觀點:運動的物體不需要力來維持。
伽利略用一系列的實驗來支持自己的觀點。
教師演示實驗,同時用課件展示次實驗。
比較小球在不同的水平面上運動的距離并回答課件中針對實驗提出的幾個問題。
1、小球為什么會停下來?受到阻力。
2、小球在三種表面運動的距離為什么不同?阻力大小不同。
4、在此實驗中,怎樣做到讓小球水平初始速度相同的?讓小球從斜面的同一高度下滑由實驗得出的結(jié)論:水平面越光滑,小球受到的阻力越小,則小球水平運動距離越長,速度減小的越慢。
經(jīng)過推理有:如果運動物體不受力,它將以恒定不變的速度永遠運動下去。實驗結(jié)論:物體的運動不需要力來維持!
牛頓總結(jié)了前人研究成果,概括出一條重要的物理規(guī)律,即:
板書牛頓第一定律:一切物體在沒有受到力的作用時,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
如何理解牛頓第一定律呢?學(xué)生閱讀課本牛頓第一定律及下面的內(nèi)容,回答問題:
1、牛頓第一定律是怎樣得出的?是在實驗的基礎(chǔ)上,經(jīng)推理概括得出的一種理想狀態(tài)。
2、適用范圍是什么?一切物體都適用。
3、成立的條件是什么?
a、完全不受任何力的作用。
b、物體受多個外力,但效果互相抵消,這種狀態(tài)等效于不受力(合力為零)。
4、“總”指:物體不受力時,原來靜止的總保持靜止,原來運動的就總保持力消失時的速度和方向一直勻速直線運動下去。
5、“或”指:兩種情況必具其一,不能同時存在。
力不是維持物體運動狀態(tài)的原因,而是改變物體運動狀態(tài)的原因。練習(xí):
(1)、正在運動的物體,如果受到的外力突然全部消失,
則它將()。
a.立即停止。
b.速度減小,最后停止。
c.運動方向變?yōu)榕c原來相反。
d.做勻速直線運動。
(2)、如果物體不受外力作用,下列說法中錯誤的是()。
a.靜止的物體永遠保持靜止。
b.運動的物體是不會停下來的。
c.物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變。
d.物體將保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)。
(3)、一個物體,在力f的作用下,在水平面上由靜止開始運動,當(dāng)速度達到3m/s時,作用在它上面的力突然全部消失,則物體將()。
a、慢慢停下來。
b、做勻速直線運動,但速度小于3m/s。
c、立即停下來。
d、做勻速直線運動,且速度為3m/s。
(4)、用繩子栓住一個小球在光滑的水平面上作圓周運動,當(dāng)繩子突然斷裂,小球?qū)ⅰ?/p>
[].
a.保持原來的圓周運動狀態(tài).
b.保持繩斷時的速度和方向作勻速直線運動.
c.小球運動速度減小,但保持直線.
d.以上三種都有可能.
(5)、忽略一切阻力,原來靜止在水平面上的大石頭被另一塊小石頭水平撞擊,大石頭的運動情況是()。
(6)判斷:
1.物體不受力的作用時運動就一定靜止.
2.物體不受力的作用時一定是勻速直線運動.
3.如果物體受到的合力為0n,物體一定靜止.
解析:物體原來的運動狀態(tài)是勻速直線運動,對應(yīng)的受力情況是“不受力”或“多個外力互相抵消(即合力為零)”。在此基礎(chǔ)上再施加給此物體一個外力,此時物體受合力一定不為零,故物體的運動狀態(tài)一定會發(fā)生改變。
作業(yè):1、網(wǎng)上查閱亞里士多德與伽利略的主要功績和主張。
高中牛頓第一定律教案篇三
知識與技能:
1.明白伽利略和亞里士多德對力和運動關(guān)系的不同認(rèn)識。
2.明白伽利略的理想實驗及其推理過程和結(jié)論。
3.明白什么是慣性,會正確理解有關(guān)現(xiàn)象。
過程與方法:
1.觀察生活中的慣性現(xiàn)象,了解力和運動的關(guān)系.。
2.透過實驗加探對牛頓第必須律的理解.。
3.理解理想實驗是科學(xué)研究的重要方法.。
情感態(tài)度與價值觀:
2.感悟科學(xué)是人類進步的不竭動力.。
二、教學(xué)資料剖析。
本節(jié)課的地位和作用:
本節(jié)慣性定律的資料及導(dǎo)出過程,強調(diào)它在科學(xué)中的地位與作用,意在引導(dǎo)學(xué)生了解科學(xué)的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展??茖W(xué)的發(fā)現(xiàn)都有其深刻的社會背景和科學(xué)背景,同時,科學(xué)家自身的創(chuàng)造性思維品質(zhì)和敢于置疑、堅持真理的獻身精神又成為情感態(tài)度價值觀教育的好素材。
本節(jié)課教學(xué)重點:
本節(jié)課教學(xué)難點:
1.消除“力是維持物體運動的原因”的錯誤觀點。
3、慣性概念的理解及應(yīng)用。
三、教學(xué)準(zhǔn)備。
電化教室、“3.1牛頓第必須律.”ppt”文件。
[教學(xué)過程設(shè)計]。
一.引入。
人和車子為什么會做這種或那種運動.要討論這個問題,務(wù)必明白運動和力的關(guān)系.在力學(xué)中,只研究物體怎樣運動而不涉及運動和力的關(guān)系的分科叫做運動學(xué),研究運動和力的關(guān)系的分科叫做動力學(xué).
動力學(xué)的奠基人是英國科學(xué)家牛頓.牛頓在1687年出版了他的名著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》.這部著作中,牛頓提出了三條運動定律,這三條定律總稱為牛頓運動定律,是整個動力學(xué)的基礎(chǔ).這一章我們要學(xué)習(xí)的就是牛頓運動定律.
二.正課。
1、歷史的回顧.
演示實驗:用力推車,車子才前進,停止用力,車子就要停下來.
1.1亞里士多德(aristotle)。
在17世紀(jì)前人們普遍認(rèn)為力是維持物體運動的原因.用力推車,車子才前進,停止用力,車子就要停下來.古希臘的哲學(xué)家亞里士多德(公元前384—前322)根據(jù)這類經(jīng)驗事實得出結(jié)論說:務(wù)必有力作用在物體上,物體才能運動,沒有力的作用,物體就要靜止下來.(力是維持物體運動狀態(tài)的原因)。
在亞里士多德以后的兩千年內(nèi),動力學(xué)一向沒有多大進展.直到17世紀(jì),意大利著名物理學(xué)家伽利略才根據(jù)實驗指出,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.
教師對亞里士多德做簡單的介紹,以培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)家們的熱愛。
1.2伽利略(galileo)。
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.
若阻力十分小,物體將做什么運動呢。
課件演示實驗:物體沿氣墊導(dǎo)軌的運動很接近勻速直線運動.
介紹:上海磁懸浮列車示范運營線、設(shè)計最高時速430公里/小時.
若阻力減少到零,狀況又會怎樣呢。
計算機模擬實驗:伽利略的理想實驗.
結(jié)論:設(shè)想沒有摩擦,一旦物體具有某一速度,物體將持續(xù)這個速度繼續(xù)運動下去.
而水平桌面上推物體物體動起來,不推物體就不動,正是由于摩擦力的作用使物體改變了運動狀態(tài),所以力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
伽利略的研究方法:以可靠的事實為基礎(chǔ),經(jīng)過抽象思維,抓住主要因素,忽略次要因素,從而更深刻地揭示了自然規(guī)律.
對伽利略進行簡單的介紹。
1.3笛卡兒(descartes)。
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,也不會偏離原先的方向.
講解:牛頓在伽利略等人研究的基礎(chǔ)上,并根據(jù)他自己的研究,系統(tǒng)地總結(jié)了力學(xué)的知識,提出了三條運動定律.
2.1資料。
一切物體總持續(xù)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)。
牛頓:“站在巨人的肩上”.
學(xué)生討論:牛頓第必須律的含義.
2.2含義。
2.2.1我們所遇到的實際問題中,物體不受力的狀況是沒有的.物體受平衡力時,或者說合力為零時的狀況跟不受力的狀況是相同的.
2.2.2物體運動狀態(tài)的改變需要外力.
力是改變物體速度的原因.
2.2.3一切物體都有持續(xù)勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的特性.
3、慣性。
3.1定義。
物體的這種持續(xù)原先的勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性.
情景介紹并回映本課開頭的視頻:。
當(dāng)汽車突然開動的時候,汽車?yán)锏某丝蜁蚝竺鎯A斜.當(dāng)汽車突然停止的時候,汽車?yán)锏某丝蜁蚯懊鎯A斜.
提問:在視頻《汽車事故實驗》實驗的剪輯中,當(dāng)車撞到墻時,假人為什么會從車子中往前飛出。并適當(dāng)?shù)膶W(xué)生進行安全教育。
3.2性質(zhì)。
3.2.1一切物體都具有慣性,物體的運動并不需要力來維持.
3.2.2慣性是物體的固有性質(zhì),不論物體處于什么狀態(tài),都具有慣性.
講解:天上的飛機、地上的汽車、羽毛都具有慣性.
3.2.3慣性與物體的質(zhì)量有關(guān),物體質(zhì)量越大慣性越大。
如:課件演示慣性炮實驗,從而讓學(xué)生明白質(zhì)量小的物體慣性也小,用很小的力就能把靜止的空氣變成運動的空氣。
三.小結(jié)。
1.伽利略對力和運動關(guān)系的研究方法.
伽利略對科學(xué)的貢獻就在于毀滅直覺的觀點而用新的觀點來代替它.
2.歷史上對力和運動關(guān)系的看法和研究.
教會對伽利略的迫害.
4.慣性及應(yīng)用慣性知識解決實際問題的方法.
五.作業(yè)。
1.教科書:p75.問題與聯(lián)系1、2、3。
2.教科書:p74.科學(xué)漫步。
[板書設(shè)計]。
1、歷史的回顧。
1.1亞里士多德(aristotle)。
務(wù)必有力作用在物體上,物體才能運動,沒有力的作用,物體就要靜止下來.
1.2伽利略(galileo)。
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.
伽利略的斜面實驗.
1.3笛卡兒(descartes)。
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,也不會偏離原先的方向.
2.1資料。
一切物體總持續(xù)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.
2.2含義。
2.2.1物體不受外力時,總持續(xù)勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài).
力不是維持物體速度的原因.
2.2.2物體運動狀態(tài)的改變需要外力.
力是改變物體速度的原因.
2.2.3一切物體都有持續(xù)勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的特性.
3慣性。
3.1定義。
物體的這種持續(xù)原先的勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性.
3.2性質(zhì)。
3.2.1一切物體都具有慣性,物體的運動并不需要力來維持.
3.2.2慣性是物體的固有性質(zhì),不論物體處于什么狀態(tài),都具有慣性.
3.2.3慣性與物體的質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大慣性越大。
教學(xué)資源:
亞里士多德是第一個嘗試研究物理學(xué)并給出“物理學(xué)”這一。
名稱的人。他生活在古希臘禮貌發(fā)展的鼎盛期。從17歲開始,跟。
隨大哲學(xué)家柏拉圖一向?qū)W習(xí)了。
亞里士多德力圖以世界的本來面目來說明各種自然現(xiàn)象,這。
是他的進步之處。但由于當(dāng)時研究物理學(xué)只是依靠直覺和思維來。
進行,所以他的很多關(guān)于物理方面的論述,顯然這天看來是錯誤。
的,然而在當(dāng)時,能夠擺脫神的意志,個性是構(gòu)成一套自圓其說的體系,這是很不簡單的。
亞里士多德曾說過:“我沒有現(xiàn)成的根據(jù),沒有可照抄的模。
式。我是一位開拓者,所以我是渺小的。我期望讀者諸君能夠承認(rèn)我已成就的,原諒我所未能成就的?!?/p>
亞里士多德幾乎在每一個科學(xué)領(lǐng)域(如:植物、動物、天文。
氣象數(shù)學(xué)和物理等)都作出了自己的貢獻,其學(xué)說對后世的西方思想和科學(xué)產(chǎn)生了重大的影響。這一點沒有其他任何一位古希臘思想家能夠相比。
公元前323年,馬其頓王朝被希臘人推翻。亞里士多德也遭到不幸,失去了他苦心搜集的各種標(biāo)本和資料,失去了他的全部書稿。第二年,在極度失望的狀況下,這位科學(xué)的始祖飲毒而死。
亞里士多德曾說過一句名言:“我敬愛柏拉圖,但我更愛真理?!庇纱丝梢妬喞锸慷嗟伦非笳胬淼膱?zhí)著精神。
當(dāng)今世界著名的高等學(xué)府美國哈佛大學(xué)的校訓(xùn)就是:
“讓柏拉圖與你為友,
讓亞里士多德與你為友,
更重要的是,讓真理與你為友。”
伽利略,著名意大利數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、物理學(xué)家、哲學(xué)家。是首先在科學(xué)實驗的基礎(chǔ)之上融會貫通了數(shù)學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)三門科學(xué)的科學(xué)巨人。伽利略是科學(xué)革命的先驅(qū)。伽利略科學(xué)上的成就與他首創(chuàng)的實驗與理論相結(jié)合的研究方法分不開。他對物理規(guī)律的論證十分嚴(yán)格,這個論證過程可概括為:
觀察-假說-數(shù)學(xué)分析、推論-實驗驗證……。
他不但親自設(shè)計和演示過許多實驗,而且親自研制出不少技術(shù)精湛的實驗儀器,例如浮力天平、溫度計、望遠鏡、顯微鏡等。他倡導(dǎo)實驗與理論計算相結(jié)合的方法,把實驗事實與抽象思維結(jié)合起來,用實驗檢驗理論推導(dǎo),開創(chuàng)了以實驗為基礎(chǔ)具有嚴(yán)密邏輯理論體系的近代科學(xué),被譽為“近代科學(xué)之父”。
愛因斯坦為之評論說:“伽利略的發(fā)現(xiàn),以及他使用的科學(xué)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。”
高中牛頓第一定律教案篇四
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。
【重點】牛頓第一定律。
【難點】理解牛頓第一定律。
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20xx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。
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。(板書:二、牛頓第一定律、1.合外力為零)。
【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。(板書:2.運動力)
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。
高中牛頓第一定律教案篇五
(1)、知道理想實驗是科學(xué)研究的重要方法。
(4)、知道什么是慣性,會正確解釋有關(guān)現(xiàn)象。
(5)、正確理解力和運動的關(guān)系。
2.過程與方法。
培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、抽象思維能力及應(yīng)用定律解決實際問題的能力。
3.情感、態(tài)度與價值觀。
(1)、對客觀事物的正確認(rèn)識需要人們經(jīng)過長期的由表及里,由片面到全面的認(rèn)識過程。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)要讓學(xué)生建立起正確的認(rèn)識論與方法論的觀點,同時體會到人們認(rèn)識世界的長期性和艱巨性。
(2)、培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和作風(fēng),積極探索的創(chuàng)新精神,敢于向權(quán)威提出質(zhì)疑和挑戰(zhàn)的非凡勇氣,不斷地追求真理。
教學(xué)重點。
教學(xué)難點。
教學(xué)方法。
教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生自主閱讀、思考,討論、交流學(xué)習(xí)成果。
教學(xué)工具。
計算機、投影儀、cai課件等。
教?學(xué)?活?動。
(一)引入。
教師活動:指出在力學(xué)中只研究怎樣運動而不涉及運動和力的關(guān)系的分科叫做運動學(xué).研究運動合力的關(guān)系的分科叫動力學(xué).動力學(xué)知識在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有著重要用途.動力學(xué)的奠基人是英國科學(xué)家牛頓.1678年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》是牛頓的動力學(xué)奠基之作.牛頓運動定律確立了力和運動的關(guān)系,這一章我們就來學(xué)習(xí)它。
(二)進入新課。
1、引出錯誤觀點——歷史的回顧。
教師活動:馬路上有一輛車,發(fā)動機壞了,這么讓它運動起來?(播放課件)。
教師設(shè)問:車運動起來后,如果不施加力的作用,車會怎么樣?
繼續(xù)設(shè)問:車會不會立刻停下來?
課件展示?力是維持物體運動的原因,讓學(xué)生感受到力確實是維持物體運動的原因。
學(xué)生活動:同學(xué)們意見不一。
學(xué)生活動:回答:亞里士多德、伽利略、笛卡爾、牛頓。
教師活動:幻燈片簡單介紹?亞里士多德、伽利略、笛卡爾、牛頓。
教師活動:教師幫助學(xué)生共同總結(jié),得出這幾位科學(xué)家各自的觀點和運用的科學(xué)方法。
著重通過幻燈片展示伽利略的理想實驗,讓學(xué)生體會科學(xué)方法的運用和科學(xué)探究的艱難。
學(xué)生活動:認(rèn)真觀看課件演示,用心體會,并齊聲朗讀定律內(nèi)容兩遍。
1、百米運動員到達終點為什么不能立刻停下來?
2、錘頭松了,為什么要把錘柄往石頭上磕,錘頭就套牢了?
3、地球自西往東自轉(zhuǎn),你向上跳起后,為什么還落回原地?
教師活動:分析定律內(nèi)容,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)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,而不是維持物體運動的原因。
分析定律內(nèi)容,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,其效果與不受外力相同,因此,要把“不受外力作用”理解為“合外力為零”
例題?物體的運動狀態(tài)與受力情況關(guān)系是。
a、當(dāng)物體受力不變時,運動狀態(tài)也不變。
b、物體受力變化時,運動狀態(tài)才會改變。
c、物體不受力時,運動狀態(tài)就不會改變。
d、物體不受力時,運動狀態(tài)也可能改變。
教師點評。
3、慣性的學(xué)習(xí)。
高中牛頓第一定律教案篇六
知識目標(biāo):
知道牛頓第一定律,常識性了解伽利略理想實驗的推理過程.
能力目標(biāo):
1.通過斜面小車實驗,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力.
2.通過實驗分析,初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法(分析、概括、推理).
情感目標(biāo):
1.通過科學(xué)史的簡介,對學(xué)生進行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度教育.
2.通過伽利略的理想實驗,給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育.
教學(xué)建議。
教材分析。
教材首先通過回憶思考的形式提出問題:如果物體不受力,將會怎樣?通過小車在不同表面運動的演示實驗,使學(xué)生直觀的看到物體運動距離與阻力大小的關(guān)系,為講解伽利略的推理作準(zhǔn)備,物理教案-牛頓第一定律。然后講述伽利略的推理方法和通過推理得出的結(jié)論,再介紹迪卡兒對伽利略結(jié)論的補充,牛頓最后總結(jié)得出的牛頓第一定律。通過這些使學(xué)生了解定律的得出是建立在許多人研究的基礎(chǔ)上的,正如牛頓所說:“如果說我所看的更遠一點,那是因為站在巨人肩上的緣故”。最后指出牛頓第一定律不是實驗定律,而是用科學(xué)推理的方法概括出來的,定律是否正確要通過實踐來檢驗。給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育。
本節(jié)課的重點是揭示物體不受力時的運動規(guī)律,即牛頓第一運動定律。
教法建議。
1.學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定律的困難在于從生活經(jīng)驗中得到的一種被現(xiàn)象掩蓋了本質(zhì)的錯誤觀念,認(rèn)為物體的運動是力作用的結(jié)果。如推一個物體,它就動,不再推它時,它便靜止。為使學(xué)生擺脫這種錯誤觀念,首先要把運動和運動的變化區(qū)別開,樹立從靜到動和從動到靜都是“運動狀態(tài)改變”的概念,這是為了揭示力和運動的關(guān)系做的重要鋪墊。其次,通過實驗確立“力是改變運動狀態(tài)的原因”的概念。再通過推理建立“不受力運動狀態(tài)不變”的概念。
2.通過演示實驗的比較、分析、綜合、推理是本節(jié)課的核心,可對學(xué)生進行簡單的科學(xué)推理方法的教育。在此演示實驗中可通過設(shè)計不同的問題滲透研究方法。
3.本節(jié)課可按著人類對知識的認(rèn)識順序組織教學(xué),讓學(xué)生體會規(guī)律的認(rèn)識過程,對學(xué)生進行學(xué)史教育。從亞里士多德的觀點——伽利略的研究——笛卡爾的補充——牛頓的總結(jié)。
高中牛頓第一定律教案篇七
知識目標(biāo):
知道牛頓第一定律,常識性了解伽利略理想實驗的推理過程.
能力目標(biāo):
1.通過斜面小車實驗,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力.
2.通過實驗分析,初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法(分析、概括、推理).
情感目標(biāo):
1.通過科學(xué)史的簡介,對學(xué)生進行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度教育.
2.通過伽利略的理想實驗,給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育.
教學(xué)建議。
教材分析。
是否正確要通過實踐來檢驗。給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育。
本節(jié)課的重點是揭示物體不受力時的運動規(guī)律,即牛頓第一運動定律。
教法建議。
1.學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定律的困難在于從生活經(jīng)驗中得到的一種被現(xiàn)象掩蓋了本質(zhì)的錯誤觀念,認(rèn)為物體的運動是力作用的結(jié)果。如推一個物體,它就動,不再推它時,它便靜止。為使學(xué)生擺脫這種錯誤觀念,首先要把運動和運動的變化區(qū)別開,樹立從靜到動和從動到靜都是“運動狀態(tài)改變”的概念,這是為了揭示力和運動的關(guān)系做的重要鋪墊。其次,通過實驗確立“力是改變運動狀態(tài)的原因”的概念。再通過推理建立“不受力運動狀態(tài)不變”的概念。
2.通過圖9-1演示實驗的比較、分析、綜合、推理是本節(jié)課的核心,可對學(xué)生進行簡單的科學(xué)推理方法的教育。在此演示實驗中可通過設(shè)計不同的問題滲透研究方法。
3.本節(jié)課可按著人類對知識的認(rèn)識順序組織教學(xué),讓學(xué)生體會規(guī)律的認(rèn)識過程,對學(xué)生進行學(xué)史教育。從亞里士多德的觀點——伽利略的研究——笛卡爾的補充——牛頓的總結(jié)。
教學(xué)設(shè)計示例。
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,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。
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: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運動下去。”即作勻速運動。
[微機模擬實驗]: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,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)。
高中牛頓第一定律教案篇八
理解牛頓運動定律,用牛頓運動定律解釋生活中的有關(guān)問題。
2.教材分析。
本節(jié)教材具有雙重性。
第一,它屬初高中知識的結(jié)合點。初中物理對牛頓第一定律的表述為“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)”,而在高中教科書中這樣表述“一切物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速運動狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止”,對比后發(fā)現(xiàn),初中物理的強調(diào)物體保持勻速運動狀態(tài)的條件是物體在沒有受到外力作用,高中階段的表述則強調(diào)了力對物體運動狀態(tài)的改變,為牛頓第二定律的學(xué)習(xí)做鋪墊??梢姡咧袑εnD第一定律的學(xué)習(xí)并不是對初中所學(xué)內(nèi)容的簡單重復(fù),高中階段的學(xué)習(xí)更加深刻。
第二,它屬運動學(xué)和力學(xué)的結(jié)合點。本章主要內(nèi)容為牛頓三大運動定律,作為動力學(xué)的核心內(nèi)容,本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容牛頓第一運動定律作為牛頓物理學(xué)的基石,首先對人類認(rèn)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,三個層次很明顯,為后續(xù)的牛頓運動定律的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
教學(xué)目標(biāo)。
(一)知識與技能。
1.借助伽利略的理想實驗理解力和運動的關(guān)系,知道其主要推理過程及結(jié)論。
3.理解慣性的概念,知道質(zhì)量是慣性大小的量度,會正確解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象。
(二)過程與方法。
讓學(xué)生經(jīng)歷實驗探究的過程,理解由真實實驗推廣到理想實驗的科學(xué)思想,體會分析歸納、推理總結(jié)的思維方法。
(三)情感、態(tài)度和價值觀。
通過物理學(xué)史的簡介,對學(xué)生進行嚴(yán)密的科學(xué)態(tài)度教育,讓學(xué)生了解人類認(rèn)識事物本質(zhì)的曲折,培養(yǎng)學(xué)生追求真理、勇于探索真理的科學(xué)精神。
教學(xué)重點。
教學(xué)難點。
力和運動的關(guān)系,慣性。
教學(xué)方法。
教法:通過演示實驗、分析推理和類比教學(xué)凸顯教師的主導(dǎo)作用。
學(xué)法:通過觀察思考、動手體驗和合作討論凸顯學(xué)生的主體地位。
教學(xué)用具。
帶輪子的小車,長木板,伽利略斜面實驗,兩個乒乓球(含支架),白紙。
教學(xué)板書。
八、教學(xué)進程。
教學(xué)程序教師行為學(xué)生活動設(shè)計意圖(一)。
視頻展示。
問題引入以9月20日我國“一箭20星”發(fā)射成功的視頻引入課題。學(xué)生觀察以最近的新聞引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,創(chuàng)記錄的“一箭20星”激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。(二)。
再現(xiàn)過程。
探究真理。
亞里士多德【演示實驗一】如下圖所示,將帶有輪子的小車翻過來放在木板上。不推小車,小車不動;推小車,小車才動。
為引出伽利略的觀點作鋪墊。伽利略的觀點【過渡】伽利略根據(jù)剛才的實驗,即“沿水平面運動的小車越來越慢,最后停下來”的現(xiàn)象,通過分析,并進行假設(shè)、猜想,如果沒有阻力,小車會一直運動下去。學(xué)生傾聽讓學(xué)生經(jīng)歷伽利略理想斜面的全過程,體會伽利略的科學(xué)研究方法。
拋給學(xué)生一個問題,如何消除阻力?
減小斜面傾角(三次),觀察小球在斜面上運動的距離。
教師總結(jié),后半句說明了力是改變運動狀態(tài)的原因,前半句說明不受力的情形。
高中牛頓第一定律教案篇九
二次備課 新課引入:
物體的運功需要力來維持嗎?
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(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?
(學(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?
(學(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些嗎?
(學(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,小車前進越遠。
小車應(yīng)該永遠運動下去
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(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。
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)
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?fàn)顟B(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)
高中牛頓第一定律教案篇十
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.。
(三)教學(xué)過程。
一、復(fù)習(xí)提問。
力的作用效果有哪些?
二、新課引入。
三、進行新課。
1.歷史的回顧。
2.做課本圖91所示實驗。
(演示,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?
(學(xué)生回答)。
小車在水平的毛巾面上受到了阻力.。
(2)教師提問:能讓小車在水平面上運動的再遠些嗎?
(學(xué)生回答)。
減小水平面對小車的阻力.。
(演示,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)。
(畫板圖)。
(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.。
(演示,并畫圖)。
高中牛頓第一定律教案篇十一
知道牛頓第一定律,常識性了解伽利略理想實驗的推理過程.
1.通過斜面小車實驗,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力.
2.通過實驗分析,初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法(分析、概括、推理).
1.通過科學(xué)史的簡介,對學(xué)生進行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度教育.
2.通過伽利略的理想實驗,給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育.
教材首先通過回憶思考的形式提出問題:如果物體不受力,將會怎樣?通過小車在不同表面運動的演示實驗,使學(xué)生直觀的看到物體運動距離與阻力大小的關(guān)系,為講解伽利略的推理作準(zhǔn)備。然后講述伽利略的推理方法和通過推理得出的結(jié)論,再介紹迪卡兒對伽利略結(jié)論的補充,牛頓最后總結(jié)得出的牛頓第一定律。通過這些使學(xué)生了解定律的得出是建立在許多人研究的基礎(chǔ)上的,正如牛頓所說:“如果說我所看的更遠一點,那是因為站在巨人肩上的緣故”。最后指出牛頓第一定律不是實驗定律,而是用科學(xué)推理的方法概括出來的,定律是否正確要通過實踐來檢驗。給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育。
本節(jié)課的重點是揭示物體不受力時的運動規(guī)律,即牛頓第一運動定律。
1.學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定律的困難在于從生活經(jīng)驗中得到的一種被現(xiàn)象掩蓋了本質(zhì)的錯誤觀念,認(rèn)為物體的運動是力作用的結(jié)果。如推一個物體,它就動,不再推它時,它便靜止。為使學(xué)生擺脫這種錯誤觀念,首先要把運動和運動的變化區(qū)別開,樹立從靜到動和從動到靜都是“運動狀態(tài)改變”的概念,這是為了揭示力和運動的關(guān)系做的重要鋪墊。其次,通過實驗確立“力是改變運動狀態(tài)的原因”的概念。再通過推理建立“不受力運動狀態(tài)不變”的概念。
2.通過圖9-1演示實驗的比較、分析、綜合、推理是本節(jié)課的核心,可對學(xué)生進行簡單的科學(xué)推理方法的教育。在此演示實驗中可通過設(shè)計不同的問題滲透研究方法。
3.本節(jié)課可按著人類對知識的認(rèn)識順序組織教學(xué),讓學(xué)生體會規(guī)律的認(rèn)識過程,對學(xué)生進行學(xué)史教育。從亞里士多德的觀點——伽利略的研究——笛卡爾的補充——牛頓的總結(jié)。
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。
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
斜面,小車,毛巾,棉布,玻璃板,微機,實物投影,大倍投電視。
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。
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: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運動下去。”即作勻速運動。
[微機模擬實驗]: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,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)。
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
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
探究活動
牛頓力學(xué)的建立
個人或自由結(jié)組
牛頓力學(xué)的建立不是牛頓一個人的功勞,而是許多科學(xué)家努力研究的最終結(jié)果,查閱資料了解牛頓力學(xué)的建立過程,及牛頓力學(xué)的體系。
制訂查閱和查找方式;收集相關(guān)的材料;分析材料并得出一些結(jié)論;寫出論文;與其他組交流。
1、網(wǎng)上查找的資料要有學(xué)習(xí)的過程記錄。
2、和其他成員交流。
斜面小車實驗的再研究
個人或自由結(jié)組
運用不同的物體表面,通過實驗探究,加深對伽利略推理思維的理解。
制訂實驗方案;準(zhǔn)備器材;實驗并記錄現(xiàn)象,分析材料并得出一些結(jié)論;與老師所做實驗比較優(yōu)缺點;與其他組交流。
1、要有完整的過程記錄。
2、和其他成員交流。
高中牛頓第一定律教案篇十二
牛頓第一定律是人教版高中物理第四章第一節(jié)的內(nèi)容,它破除了長達近兩千年的亞里士多德的錯誤,改變了人類的自然觀和世界觀;它本身包含著力、慣性和參考系這些極富成果的科學(xué)概念,是物理學(xué)理論的基石和支柱,同時,為牛頓第二定律、第三定律的學(xué)習(xí)做下鋪墊。另外,伽利略的研究蘊涵了重要的科學(xué)方法,教材在引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會牛頓第一定律含義的過程中,充分說明了伽利略“理想實驗”及其推理過程,展示了伽利略理想斜面實驗的猜想依據(jù)、推斷結(jié)果這一思維過程。因而,通過教師引導(dǎo)和問題探究,讓學(xué)生認(rèn)識物體固有的慣性現(xiàn)象,進一步理解運動、力、質(zhì)量等基本概念,成為學(xué)生理解“運動與力”關(guān)系的基礎(chǔ),“慣性”因其抽象、難懂而成為難點。
難點:理想實驗方法、慣性概念。
關(guān)鍵:在沒有給定質(zhì)量大小與否時,基于物體的加速度來對慣性的大小進行判斷。
二、學(xué)情分析。
知識基礎(chǔ):教學(xué)對象為重慶市城鎮(zhèn)中學(xué)的高一年級學(xué)生。他們已經(jīng)學(xué)過運動學(xué)和靜力學(xué)的相關(guān)知識,但對“運動與力”之間的關(guān)系還是第一次正式涉及到,由于日常生活經(jīng)驗的認(rèn)知偏差,學(xué)生往往不容易理解“運動與力的關(guān)系”。
心里特點:高一學(xué)生思維活躍,對不知其所以然的現(xiàn)象有較強的求知欲。
認(rèn)知障礙:(1)生活經(jīng)驗中,“運動需要力”的前概念;(2)高一學(xué)生已經(jīng)具備了一定的分析、推理、邏輯思維能力,但是,自主探究、歸納和作出結(jié)論的能力不強。
所以,本節(jié)課要注意引導(dǎo)學(xué)生通過前人對力與運動關(guān)系的探究的過程,學(xué)習(xí)相應(yīng)的物理思想和方法,以克服認(rèn)知困難和偏差等引發(fā)的難于理解“運動與力的關(guān)系”。
三、教學(xué)方法。
1、實驗探究法。
的基礎(chǔ)上加之推理得到結(jié)論的方法。
2、談話講探究法。
老師通過實驗演示和媒體展示,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定律和慣性概念,并注重對抽象的慣性概念等進行講解,以疏通課程難點內(nèi)容。
3、問題討論法。
結(jié)合新課程理念,為學(xué)生逐步習(xí)得科學(xué)探究的方法和掌握、應(yīng)用方法,同時樹立交流與合作的意識,于是,設(shè)計了學(xué)生討論的問題,強調(diào)學(xué)生在問題討論中親身參與實踐和合作學(xué)習(xí)方式,以理解和應(yīng)用所學(xué)方法。
四、教學(xué)目標(biāo)。
1、知識與技能。
(1)理解力與運動的關(guān)系;。
(2)掌握伽利略的理想實驗;。
(3)認(rèn)識質(zhì)量與慣性大小的關(guān)系。
2、過程與方法。
(1)通過伽利略的理想實驗,學(xué)習(xí)在實驗基礎(chǔ)上通過推理得到結(jié)論的方法。
(2)通過對慣性大小因素的探究,體會控制變量法。
3、情感態(tài)度與價值觀。
(1)通過歷史回顧,感悟前人認(rèn)識事物本質(zhì)的曲折性。
(2)通過對伽利略的介紹,學(xué)習(xí)堅持不懈的科學(xué)探究精神,敢于創(chuàng)新、挑戰(zhàn)權(quán)威的科學(xué)態(tài)度。
四、實驗設(shè)計與媒體結(jié)合。
物理學(xué)是一門實驗科學(xué),實驗是最好的科學(xué)論證,能夠使抽象、空洞的概念更加具體、直觀地展現(xiàn)出來,從而將感性認(rèn)識提升到理性認(rèn)識的高度,而運用媒體信息更能為實驗錦上添花,它將復(fù)雜的物理過程形象生動地展現(xiàn)給學(xué)生。由于本堂課的概念多且抽象,所以,基于高一學(xué)生的心里特點及認(rèn)知水平,尊重循序漸進的規(guī)則,我主要設(shè)計了以下實驗。
(1)運用伽利略的斜塔實驗培養(yǎng)學(xué)生在實驗的基礎(chǔ)之上,通過推理得出結(jié)論的方法。
(2)通過模擬汽車突然啟動和急剎車,從靜止和運動兩個側(cè)面來說明物體都有慣性現(xiàn)象,指出慣性是物體的一種屬性。
(3)我用彈簧同時彈擊質(zhì)量不同的小車來有效說明質(zhì)量是物體慣性大小的量度觀點。并讓學(xué)生體會控制變量法在實驗探究中的作用。
(4)由于學(xué)生常常想當(dāng)然地走向經(jīng)驗誤區(qū),以為速度越大慣性就越大。所以,為了弄清這個問題,我設(shè)置了直觀的媒體展示,以一個交通事故的案例來說明速度與慣性大小無關(guān)。
五、探究教學(xué)過程。
本節(jié)課的教學(xué)過程主要分為三個部分。
(1)情境展示,引出新課;。
(2)師生互動,探究新知;。
(3)交流總結(jié),活學(xué)活用。
11。
六、課后作業(yè)。
(1)課后完成課本75頁“問題與練習(xí)”中的習(xí)題。
(2)將生活中的慣性現(xiàn)象記錄下來。
(3)完成課外閱讀,思考討論慣性參考系。
(4)以慣性運用、冰壺運動等關(guān)鍵詞上網(wǎng)或圖書館查閱資料。
七、教學(xué)組織形式。
新課程提倡以自主、合作、探究的教學(xué)組織形式來進行課堂教學(xué),本節(jié)采用教師引導(dǎo),學(xué)生觀察、探究的教學(xué)組織形式,讓學(xué)生經(jīng)歷部分的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之探究過程,來獲取物理知識和方法。
八、教學(xué)設(shè)計回顧與反思。
學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花,水中月。為了主學(xué)生盡快走進新課程,教學(xué)設(shè)計中,我在轉(zhuǎn)變教師教學(xué)行為和學(xué)生學(xué)習(xí)行為方式上進行了大膽構(gòu)想:
(1)教師把主動權(quán)交給學(xué)生,讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識框架,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。
(2)給學(xué)生時間與空間放手學(xué)生實踐,由課堂實驗到概念的得出,教師始終關(guān)注每一位學(xué)生參與探索問題的全過程,完成教師角色的轉(zhuǎn)變,教師真正成為學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、參與者,咨詢者與合作者。只有完成這種轉(zhuǎn)換,才能更好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。
(3)物理教學(xué)是物理思維活動的教學(xué),本節(jié)課,力求做到在教學(xué)活動中研究,在研究中體驗,在體驗中提高。在探究活動中,通過生活中的物理現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生提出問題,進行猜想假設(shè),在進行實驗之前,先讓學(xué)生明確在多個因素影響物理量變化時,引導(dǎo)他們學(xué)習(xí)和運用重要的物理研究方法――控制變量法,來控制物理變量、設(shè)計實驗,最后通過學(xué)生的實驗展示,交流與討論,總結(jié)得出探究結(jié)論:牛頓第一定律的內(nèi)涵、慣性概念以及質(zhì)量越大慣性越大等結(jié)論。從而層層深入,啟發(fā)學(xué)生思維,使學(xué)生在分析歸納中充分發(fā)揮主動性,但要求學(xué)生例舉生活實例,闡釋慣性與速度無關(guān),有效突破這一難點不是一蹴而就的,還需要后續(xù)知識“牛頓第二定律”等知識的學(xué)習(xí)。
高中牛頓第一定律教案篇十三
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。
難點:伽利略理想實驗的推理過程。
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?
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。
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)。
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: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。”說明,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。
高中牛頓第一定律教案篇十四
1.通過斜面小車實驗,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。
2.通過實驗分析,初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法(分析、概括、推理).
1.通過科學(xué)史的簡介,對學(xué)生進行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度教育。
2.通過伽利略的理想實驗,給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育。
教材首先通過回憶思考的形式提出問題:如果物體不受力,將會怎樣?通過小車在不同表面運動的演示實驗,使學(xué)生直觀的看到物體運動距離與阻力大小的關(guān)系,為講解伽利略的推理作準(zhǔn)備。然后講述伽利略的推理方法和通過推理得出的結(jié)論,再介紹迪卡兒對伽利略結(jié)論的補充,牛頓最后總結(jié)得出的牛頓第一定律。通過這些使學(xué)生了解定律的得出是建立在許多人研究的基礎(chǔ)上的,正如牛頓所說:“如果說我所看的更遠一點,那是因為站在巨人肩上的緣故”。最后指出牛頓第一定律不是實驗定律,而是用科學(xué)推理的方法概括出來的,定律是否正確要通過實踐來檢驗。給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育。
本節(jié)課的重點是揭示物體不受力時的運動規(guī)律,即牛頓第一運動定律。
1.學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定律的困難在于從生活經(jīng)驗中得到的一種被現(xiàn)象掩蓋了本質(zhì)的錯誤觀念,認(rèn)為物體的運動是力作用的結(jié)果。如推一個物體,它就動,不再推它時,它便靜止。為使學(xué)生擺脫這種錯誤觀念,首先要把運動和運動的變化區(qū)別開,樹立從靜到動和從動到靜都是“運動狀態(tài)改變”的概念,這是為了揭示力和運動的關(guān)系做的重要鋪墊。其次,通過實驗確立“力是改變運動狀態(tài)的原因”的概念。再通過推理建立“不受力運動狀態(tài)不變”的概念。
2.通過圖9-1演示實驗的比較、分析、綜合、推理是本節(jié)課的核心,可對學(xué)生進行簡單的科學(xué)推理方法的教育。在此演示實驗中可通過設(shè)計不同的問題滲透研究方法。
3.本節(jié)課可按著人類對知識的認(rèn)識順序組織教學(xué),讓學(xué)生體會規(guī)律的認(rèn)識過程,對學(xué)生進行學(xué)史教育。從亞里士多德的觀點——伽利略的研究——笛卡爾的補充——牛頓的總結(jié)。
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。
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。
斜面,小車,毛巾,棉布,玻璃板,微機,實物投影,大倍投電視。
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。
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: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運動下去。”即作勻速運動。
[微機模擬實驗]: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,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)。
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?
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。
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。
探究活動。
牛頓力學(xué)的建立。
個人或自由結(jié)組。
牛頓力學(xué)的建立不是牛頓一個人的功勞,而是許多科學(xué)家努力研究的最終結(jié)果,查閱資料了解牛頓力學(xué)的建立過程,及牛頓力學(xué)的體系。
制訂查閱和查找方式;收集相關(guān)的材料;分析材料并得出一些結(jié)論;寫出論文;與其他組交流。
1、網(wǎng)上查找的資料要有學(xué)習(xí)的過程記錄。
2、和其他成員交流。
斜面小車實驗的再研究。
個人或自由結(jié)組。
運用不同的物體表面,通過實驗探究,加深對伽利略推理思維的理解。
制訂實驗方案;準(zhǔn)備器材;實驗并記錄現(xiàn)象,分析材料并得出一些結(jié)論;與老師所做實驗比較優(yōu)缺點;與其他組交流。
1、要有完整的過程記錄。
2、和其他成員交流。
高中牛頓第一定律教案篇十五
知識與技能:
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。
過程與方法:
1.觀察生活中的慣性現(xiàn)象,了解力和運動的關(guān)系.
3.理解理想實驗是科學(xué)研究的重要方法.
情感態(tài)度與價值觀:
1.通過伽利略和亞里士多德對力和運動關(guān)系的不同認(rèn)識,了解人類認(rèn)識事物本質(zhì)的曲折性.
2.感悟科學(xué)是人類進步的不竭動力.
二、教學(xué)內(nèi)容剖析。
本節(jié)課的地位和作用:
本節(jié)慣性定律的內(nèi)容及導(dǎo)出過程,強調(diào)它在科學(xué)中的地位與作用,意在引導(dǎo)學(xué)生了解科學(xué)的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展??茖W(xué)的發(fā)現(xiàn)都有其深刻的社會背景和科學(xué)背景,同時,科學(xué)家自身的創(chuàng)造性思維品質(zhì)和敢于置疑、堅持真理的獻身精神又成為情感態(tài)度價值觀教育的好素材。
本節(jié)課教學(xué)重點:
本節(jié)課教學(xué)難點:
1.消除“力是維持物體運動的原因”的錯誤觀點。
3、慣性概念的理解及應(yīng)用。
三、教學(xué)準(zhǔn)備。
[教學(xué)過程設(shè)計]。
一.引入。
人和車子為什么會做這種或那種運動.要討論這個問題,必須知道運動和力的關(guān)系.在力學(xué)中,只研究物體怎樣運動而不涉及運動和力的關(guān)系的分科叫做運動學(xué),研究運動和力的關(guān)系的分科叫做動力學(xué).
動力學(xué)的奠基人是英國科學(xué)家牛頓.牛頓在1687年出版了他的名著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》.這部著作中,牛頓提出了三條運動定律,這三條定律總稱為牛頓運動定律,是整個動力學(xué)的基礎(chǔ).這一章我們要學(xué)習(xí)的就是牛頓運動定律.
二.正課。
1、歷史的回顧.
演示實驗:用力推車,車子才前進,停止用力,車子就要停下來.
1.1亞里士多德(aristotle)。
在17世紀(jì)前人們普遍認(rèn)為力是維持物體運動的原因.用力推車,車子才前進,停止用力,車子就要停下來.古希臘的哲學(xué)家亞里士多德(公元前384—前322)根據(jù)這類經(jīng)驗事實得出結(jié)論說:必須有力作用在物體上,物體才能運動,沒有力的作用,物體就要靜止下來.(力是維持物體運動狀態(tài)的原因)在亞里士多德以后的兩千年內(nèi),動力學(xué)一直沒有多大進展.直到17世紀(jì),意大利物理學(xué)家伽利略才根據(jù)實驗指出,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.
教師對亞里士多德做簡單的介紹,以培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)家們的熱愛。
1.2伽利略(galileo)。
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.
若阻力非常小,物體將做什么運動呢?
課件演示實驗:物體沿氣墊導(dǎo)軌的運動很接近勻速直線運動.
介紹:上海磁懸浮列車示范運營線、設(shè)計時速430公里/小時.
若阻力減少到零,情況又會怎樣呢?
計算機模擬實驗:伽利略的理想實驗.
結(jié)論: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.
而水平桌面上推物體物體動起來,不推物體就不動,正是由于摩擦力的作用使物體改變了運動狀態(tài),所以力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
伽利略的研究方法:以可靠的事實為基礎(chǔ),經(jīng)過抽象思維,抓住主要因素,忽略次要因素,從而更深刻地揭示了自然規(guī)律.
對伽利略進行簡單的介紹。
1.3笛卡兒(descartes)。
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.講解:牛頓在伽利略等人研究的基礎(chǔ)上,并根據(jù)他自己的研究,系統(tǒng)地總結(jié)了力學(xué)的知識,提出了三條運動定律.
高中牛頓第一定律教案篇十六
2.通過實驗分析,初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法.。
(二)重點與難點。
難點:伽利略理想實驗的推理過程.。
(三)教學(xué)過程。
1.引入新理。
[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.。
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.。
師:哪一次水平滑行距離最短?
生:第一次.。
師:為什么?
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.。
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)榱悖俣茸兓炷?,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)。
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。
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?。?/p>
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.。
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?
[板書2]。
師:牛頓的結(jié)論和伽利略、笛卡兒的結(jié)論有什么不一樣?
生乙:牛頓和笛卡兒結(jié)論比較,增加了保持靜止?fàn)顟B(tài).。
師:現(xiàn)在給大家2分鐘,看誰最先把牛頓第一定律內(nèi)容背下來.。
生:(背誦略)。
師:大家看牛頓第一定律都說了些什么?定律的研究對象是(板書3(1)前半部分)。
生:一切物體.(板書3(1)后半部分)。
[板書3(1)](1)定律的研究對象一切物體.。
師:一切物體的意思是包括固體、液體和氣體.。
師:定律成立的條件是(板書3(2)中的前半部分)。
生:不能受外力作用.(板書3(2)中后半部分)。
[板書3(2)](2)定律成立的條件不受外力作用.。
師:誰不能受外力作用?
生:研究的物體.。
師:定律的結(jié)論是(板書3(3)中的前半部分)。
生:物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài).(板書3(3)中后面部分)。
[板書3(3)]。
(3)定律的結(jié)論總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài).。
師:有同學(xué)把結(jié)論中的“或”讀成“和”把“或”改作“和”對嗎?
生:不對.。
師:非常好,你能繼續(xù)說一下為什么不對嗎?
師:大家同意他的看法嗎?(在板書2中的“或”字下加點)。
師:定律中“總保持”的含義是什么呢?
生:好像是不改變的意思.。
師:你能給大家舉例說明嗎?
師:誰能再舉出一些事例?
師:他說的大家同意嗎?
生答:同意.。
師:可見“總”字體現(xiàn)了“恒”,“或”字體現(xiàn)了不是靜,就是動.(在板書2中的“總保持”三個字下加點)。
師:物體不受力的時候,它后來的運動狀態(tài)由什么決定呢?
生:由它原來狀態(tài)決定的.。
3.鞏固練習(xí)。
1.打出投影片。
(1)已知某物體沒有受到外力作用,那么該物體可能處于怎樣的運動狀態(tài)?為什么?
(2)在什么條件下,物體一定處于勻速直線運動狀態(tài)?
(3)在什么條件下,物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)?
師:同學(xué)們想一想,互相議論議論,然后回答.。
生:物體可能處于靜止?fàn)顟B(tài),也可能處于運動狀態(tài).。
師:為什么?
師:誰來回答第(2)題?
生甲:物體不受力的作用時.。
師:還有不同意見嗎?
生乙:物體還必須原來處于勻速直線運動狀態(tài).。
師:誰來說說第(3)題?
生:要同時有兩個條件,一是物體原來必須是靜止的;二是物體沒有受到外力作用.。
生:不正確,因為他把物體不受外力作用的條件丟了.。
師:還有補充嗎?
生:運動物體不受外力作用時,它永遠作勻速直線運動.。
師:可見,維持物體的運動不需要力,而物體運動狀態(tài)改變則一定要有力的作用.。
師:誰能總結(jié)一下,我們今天學(xué)習(xí)的知識.。
4.小結(jié)。
生乙:還有定律中關(guān)鍵字的含義.。
5.布置作業(yè)。
教學(xué)說明。
注:教材選用人教版九年義務(wù)教育初中物理第一冊.。
高中牛頓第一定律教案篇十七
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。
(三)教學(xué)過程。
力的作用效果有哪些?
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)??梢?,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。
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。
(演示,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?
(學(xué)生回答)。
小車在水平的毛巾面上受到了阻力。
(2)教師提問:能讓小車在水平面上運動的再遠些嗎?
(學(xué)生回答)。
減小水平面對小車的阻力。
(演示,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。
(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。
(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)?。
(學(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。
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(xué)推理而得到的,由這個定律進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”。
復(fù)習(xí)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。
高中牛頓第一定律教案篇十八
1、知道伽利略的理想實驗及其主要推理過程和推論,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;理解力和運動的關(guān)系,知道物體的運動不需要力來維持。
3、理解慣性的概念,知道質(zhì)量是慣性大小的量度;會用慣性解釋一些現(xiàn)象。
二、過程與方法。
1、觀察生活中的慣性現(xiàn)象,了解力和運動的關(guān)系。
3、理解理想實驗是科學(xué)研究的重要方法。
三、情感態(tài)度與價值觀。
1、通過伽利略和亞里士多德對力和運動關(guān)系的不同認(rèn)識,了解人類認(rèn)識事物本質(zhì)的曲折性。
2、感悟科學(xué)是人類進步的不竭動力。
1、理解力和運動的關(guān)系。
1、力和運動的關(guān)系。
2、慣性和質(zhì)量的關(guān)系。
1課時。
[引入]。
師:同學(xué)們,在前面的學(xué)習(xí)中我們學(xué)習(xí)了怎樣描述物體的`運動,知道了物體的一些運動規(guī)律,但同學(xué)們有沒有想過:同一個物體不同的情況下可以做出不同的運動,究竟是什么決定了物體的運動情況?要討論這個問題,就要研究運動與力的關(guān)系。所以,從今天開始,我們就一起來探究運動與力的關(guān)系。
一、據(jù)生活現(xiàn)象思考探究。
師:現(xiàn)在請同學(xué)們結(jié)合日常生活經(jīng)驗,分組探討一下運動和力是怎樣的一種關(guān)系,并試著回答以下一些問題。
1、物體的運動需要力來維持嗎?是不是有力物體就能運動,沒力物體就靜止。給物體一初速度,物體在不同平面上滑動,體會物體運動不需要力來維持。
2、物體的運動方向跟力的方向一樣嗎?
以拋粉筆為例。
3、物體的運動僅由力決定嗎?
拋粉筆為例。
4、物體什么情況下做直線運動?什么情況下做曲線運動?
以拋粉筆為例。
5、物體做直線運動時,什么情況下加速?什么情況下減速?
以拋粉筆為例。
【牢記】:物體的運動不需要力來維持,沒有力物體也能運動:勻速直線運動;運動方向與力的方向無必然聯(lián)系;當(dāng)速度與力同一直線時,物體做直線運動;速度與力不在同一直線時,曲線運動;同一直線時,力與速度同向,加速;力與速度反向,減速。
要讓學(xué)生明白:物體此刻的速度是由上一刻的速度和上一刻的受力決定的,此刻的速度及此刻的受力決定下一刻的速度。(比方:今天的結(jié)果是前面的表現(xiàn)決定的,要想今后的結(jié)果能改變,必須從現(xiàn)在開始。)。
二、歷史上人類對運動與力的關(guān)系的認(rèn)識。
師:愛因斯坦曾把一代代科學(xué)家探索自然奧秘的努力,比做福爾摩斯偵探小說中警員破案的過程。在偵探故事中,有時候明顯可見的線索卻把人們引到錯誤的判斷上去,也就是說光憑經(jīng)驗來做判斷是靠不住的。
師:長期以來,在研究物體運動原因的過程中,人們的經(jīng)驗是:要使一個物體運動,必須推它或拉它。因此,人們直覺地認(rèn)為,物體的運動是與推拉等行為相聯(lián)系的,當(dāng)不再推、拉的時候,原來的運動便停止下來。根據(jù)這類經(jīng)驗,亞里士多德得出結(jié)論:必須有力作用在物體上,物體才能運動;沒有力的作用,物體便要停止。我想不僅是亞里士多德這樣想,就是在現(xiàn)在,很多人還是這樣想的,因為它與我們的現(xiàn)實生活經(jīng)驗相一致。但這卻是個錯誤的結(jié)論。是由明顯可見的線索引出的錯誤判斷,而且這個錯誤結(jié)論竟維持了近兩千年。直到三百多年前,伽俐略創(chuàng)造了有效的“偵察”方法,發(fā)現(xiàn)了正確的線索,揭示現(xiàn)象的本質(zhì),成為物理學(xué)中的福爾摩斯。
師:伽俐略注意到,當(dāng)一個球沿斜面向下滾動時,它的速度越來越大;向上滾動時,速度越來越小。他由此猜想:當(dāng)球沿水平面滾動時,速度應(yīng)該不增不減。實際上他發(fā)現(xiàn),球越來越慢,最后停下來。伽俐略認(rèn)為,這是由于摩擦阻力的原因,因為他同樣還觀察到,表面越光滑,球便會滾動得越遠。于是他推斷:若沒有摩擦阻力,球?qū)⒂肋h滾下去。
師:伽俐略為了說明他的思想,設(shè)計了一個實驗(伽俐略斜面實驗):讓一個小球沿一個斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開始滾下,小球?qū)L上另一個斜面,如果沒有摩擦,小球?qū)⑸皆瓉砀叨?。減小后一斜面的傾角,小球在這個斜面上仍然達到同樣高度,但這一次為了達到同樣高度,比第一次滾得遠些。繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,小球達到同一高度時將會滾得更遠。于是他問道:若將后一個斜面放平,球會滾動多遠?結(jié)論顯然是,球?qū)⒂肋h滾動下去。這就是說物體的運動不需要力來維持,沒有力物體也可以運動(比如在光滑水平上,只要給物體個初速度,物體將以這個速度永遠運動下去),而力恰好是改變物體運動狀態(tài)(運動速度)的原因,比如物體加速和減速時都需要受到力的作用。當(dāng)然我們不能消除一切阻力,也不能把水平木板做得無限長,所以這個實驗是“理想實驗”帶領(lǐng)學(xué)生觀察動畫及視頻文件,先看理論動畫,再看演示實驗。
注意:理想實驗不是空想實驗,它是可靠實驗事實加上理論推導(dǎo)。
師:與伽俐略同時代的法國科學(xué)家笛卡爾補充和完善了伽利略的觀點。明確指出:除非物體受到外力的作用,物體將永遠保持靜止或運動狀態(tài),永遠不會使自己沿曲線運動,而只保持在直線上運動。他還認(rèn)為,這應(yīng)該作為一個原理加以確立,并且是人類整個自然的基礎(chǔ)。
牛頓物理學(xué)的基石???慣性定律。
伽俐略和笛卡爾的正確結(jié)論在隔了一代人以后,由牛頓總結(jié)成動力學(xué)的一條基本定律:
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),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
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