牛顿第一定律 教案

牛顿运动第一定律   教学目标：    一、知识目标    1、理解牛顿第一定律和惯性的概念。    2、知道牛顿第一定律的建立过程。    3、正确理解力和物体运动的关系。    二、能力目标    培养学生的观察能力、思维能力及应用定律解决实际问题的能力。    三、德育目标    使学生学会从纷繁的现象中探求事物本质的科学态度和研究方法。    教学重点    牛顿第一运动定律、惯性教学难点：对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解教学方法：实验法、阅读法、归纳法【教学要点分析】1.本节教材重点是围绕力是维持物体运动的原因还是改变物体运动状态的原因的议题的辨论.人类认识这个问题,经历了漫长的过程;学生正确认识这个问题,同样也要克服日常经验所带来的错误认识.若一开始就讲方法,介绍历史回顾,指出亚里士多德错误,虽节省时间,但对消除学生由直觉产生的类似错误不利.所以,教学一开始应先安排两个实例,让学生讨论,让学生充分思考,有足够时间去澄清错误认识,切实理解牛顿第一定律内容.2.学习伽利略理想实验时,宜采用思维点拨方法引导学生阅读课本,这样更有利于培养学生独立思考的能力和习惯.3.惯性是重要概念,想通过一节课的教学,让学生正确理解是困难的.应该在今后教学中,结合相关材料,有针对性地一一纠正.    教学用具：   多媒体小平台、气垫导轨滑块课时安排：1课时    教学步骤：    一、导入新课 《实例讨论引入》下边请同学们阅读课文有关内容，观察并回答下列问题。:㈠用手推小车,小车前进;停止用力,小车就停止.（教师一边演示,也引导学生讨论问题,焦点—力是维持物体运动的原因还是改变物体运动状态的原因.）通过例1讨论应该使学生明确：小车原先静止,手推小车施了推力,迫使小车改变了静止状态开始运动,手离开了小车,推力撤去,但小车在摩擦阻力作用下,速度逐渐减小,最终停止,是力使物体运动状态改变了.㈡让足球在兰球场上、足球草地上以同样初速前进,在哪种场地上滚得更远？为什么？如果地面绝对光滑,足球又当怎样？通过例2讨论应该使学生明确：摩擦阻力越小,足球滚得越远,滚的时间越长.假想地面绝对光滑,足球就会永远运动.即物体运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因.    二、新课教学    学习目标完成过程：    1、历史的回顾：    ①讲：远在两千多年以前，人们已经提出了运动和力的关系问题，可是直到伽利略时代才对这个问题给出了正确的答案。    ②用多媒体投影片概括历史上几位代表人物关于力和运动关系的看法。    代表人物对力和运动关系的看法代表人物对力和运动关系的看法雅里斯多德 伽利略 笛卡儿  亚里斯多德认为：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。    伽利略认为：在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。    笛卡尔认为：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会改变原来的方向。    ③请同学们叙述伽利略的理想实验：    让小球从一个斜面从静止滚下来，小球将滚上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。    师总结：伽利略在可*的实验基础上，推论说：如果减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程，继续减小第二个斜面的倾角，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定速度继续运动下去。    ④学生总结伽利略的研究方法，以可*的事实为依据，抓住主要因素，忽略次要因素，解释自然规律。    ⑤用气垫导轨近似地验证上述结论：    把滑块放在一个水气垫导轨上，使滑块和导轨之间形成气层，物体沿这种导轨运动时受到的阻力很小，推动一下物体，可以看到物体沿气垫导轨的运动很接近匀速直线运动。    2、牛顿第一定律：    （1）师讲：伽利略和笛卡尔对物体的运动做了准确的描述，但是没有指明原因是什么，牛顿在前人研究的基础上，结合自己的研究，系统地总结了力学知识，提出了三条运动定律：    （2）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。练习：1、17世纪，意大利物理学家伽利略根据实验指出：在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。这里的实验是指：“伽利略斜面实验”，关于该实验，正确的是（         ）a、该实验是一理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果是荒谬可笑的。b、该实验是以可*的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律。c、该实验否定了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的错误概念。d、该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据。练兵2 、运用牛顿第一定律解释现象：    （1）演示：在小车上放一方木块，使它们静止在水平桌面上，然后，突然给小车一个推力，观察到木块会向后倾倒。    （2）引导学生对实验现象进行解析：    a：施加推力前，小车和木块处于什么状态？（静止）    b：当给小车施加推力后，分析小车和木块会发生什么变化？——当给小车施加推力后，木块的下部由于摩擦力作用随车前行，而木块的上部由于惯性，仍将保持原来的静止状态，所以会向后倾倒）       3、讲解什么是惯性：    物体的这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性，所以牛顿第一又叫惯性定律。    （1）惯性定律和惯性的区别和联系：    a：惯性定律是物体不受外力作用时所遵从的运动规律。    b：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性。    （2）：巩固训练：（用投影片出示）1.  光滑水平面上一个大木板上有一个小球，使二者从静止开始一起向右做加速直线运动，加速度为2m/s2。第3秒末小球从木块上落到水平面上时，木板的加速度不变，再过5s小球和木块的速度各是多少？ 分析:第3秒末二者的速度vt=at=2m/s2 3s=6m/s 则小球和木块在3s末的速度都是6m/s。小球离开木块后做匀速直线运动,再过5s速度仍是6m/s
木块共运动8s，速度就是2m/s2 8s 16m/sc:惯性就是原来运动的物体(不管是匀速、是加速还是减速)继续保持原来的速度作匀速直线运动，原来静止的物体继续保持静止。 （3）　 火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为　 [　　　 ]a．人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动．b．人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动．c．人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必是偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已．d．人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终有相同的速度．拓展：　 如果人跳起的瞬间，车厢沿水平直轨以加速度a作匀加速运动或匀减速直线运动，那么人将落在何处？ （4）、有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界，请你评价一下，这个设想可行吗？ 1632年，伽利略观察了一个关闭的船舱内发生的现象后，写道：“在这里（只要船的运动是匀速的），你在一切现象中观察不出丝毫的改变，你也不能够根据任何现象来判断船究竟是在运动还是停止着：当你在地板上跳跃的时候，你所通过的距离和你在一静止的船上跳跃时所通过的距离完全相同，也就是说，你向船尾跳时并不比你向船头跳时--由于船的迅速运动--跳得更快些，虽然当你跳在空中时，在你下面的地板是在向着和你跳跃的相反的方向奔驰着；当你抛一东西给你的朋友时，如果你的朋友在船头而你在船尾，你所费的力并不比你们两个站在相反的位置时所费的力更大．从挂在天花板下的装着水的酒杯里滴下的水滴，将垂直地落到地板上，没有任何一滴水滴落向船尾方向，虽然当水滴尚在空中时，船在向前走．苍蝇将继续自己的飞行，在各方面都是一样，毫不发生苍蝇（好像它很疲倦地跟在疾驶着的船后）集聚在船尾方面的情形”．伽利略的这段精采的描述，给设想乘坐飘空气球周游世界的人是一个很好的劝说．         2.      三：小结     本节课我们主要学习了以下几个问题：    （1）历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究。    （2）伽利略得到力和运动关系的研究方法。    （3）牛顿第一定律的内容；    （4）惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法。    四、作业：    1、阅读本节课文；    2、课本 练习     五、板书设计：    1．伽利略的研究方法——理想实验研究法2．              3：