第一篇:高中物理 4.1《牛頓第一定律》精品教案 新人教版必修1
必修一 4.1 牛頓第一定律
一、教材分析
學習牛頓第一定律不只要明白定律本身說的是什么,還要了解人類進行探究的歷史,本書對此做了比較詳細的介紹。這種處理源于本書對過程與方法的重視。
二、學習目標
(一)知識與技能
1、理解力和運動的關系,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果,不受力的物體是不存在的。
3、理解慣性的概念,知道質量是慣性大小的量度.
(二)過程與方法
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,不能不加研究、分析而只憑經驗,對物理問題決不能主觀臆斷.正確的認識力和運動的關系.
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。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
1、利用動畫演示伽利略的理想實驗,幫助學生理解問題。
2、利用生活中的例子來認識慣性與質量的關系。培養(yǎng)學生大膽發(fā)言,并學以致用。
三、教學重難點
1、理解力和運動的關系。
2、理解牛頓第一定律,知道慣性與質量的關系。
四、學情分析
牛頓第一定律的內容本身比較抽象,宜采用探究活動讓學生自己去探究運動的物體為
什么會停下,運動物體速度變小的快慢跟什么因素有關。
五、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,理解慣性與質量的關系,貼近生活更易理解。
六、課前準備
小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺
七、課時安排 1個課時
八、教學過程
(一)預習檢查、總結疑惑
(二)情境導入、展示目標
開門見山,闡述課題:前面幾章學習了運動和力基礎知識,這一章開始我們研究力和運動的關系。第一節(jié)課我們來學習牛頓第一定律。首先來看本節(jié)的教學目標
知識與技能
1、理解力和運動的關系,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果,不受力的物體是不存在的。
3、理解慣性的概念,知道質量是慣性大小的量度.
過程與方法
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,不能不加研究、分析而只憑經驗,對物理問題決不能主觀臆斷.正確的認識力和運動的關系.
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.
用心
愛心
專心
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。
情感、態(tài)度與價值觀
1、利用動畫演示伽利略的理想實驗,幫助學生理解問題。
2、利用生活中的例子來認識慣性與質量的關系。培養(yǎng)學生大膽發(fā)言,并學以致用。
(三)合作探究、精講點撥
教師活動: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。是這樣嗎?
下面你就利用桌子上的器材來研究一下這個問題。
讓學生利用桌子上的器材,自主設計實驗,分別研究: l、力推物動,力撤物停。
2、力撤物不停。
教師巡回指導,提出問題:物體的運動是不是一定需要力?
學生活動:利用桌子上的器材:小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺。做實驗:
1、桌子上鋪毛巾,小車放在毛巾上,推它就動,不推就停。
2、撤去毛巾,讓小車在桌面上,推一下小車,小車運動一段才停下來。
教師活動:你還能舉出其他的例子來說明這個問題嗎?
剛才的兩個實驗為什么會出現(xiàn)兩種現(xiàn)象呢?矛盾出在哪呢?
學生活動:學生舉例討論,比如:自行車蹬一段時間后停止蹬車,自行車會滑行一段距離;溜冰;冰面上踢出去的冰塊。等等。
點評:通過舉例進一步理解物體的運動不需要力來維持。
教師活動:引導學生進行實驗對比。通過對比實驗可以進行邏輯推理,如果接觸面非常光滑沒有摩擦,那小球會怎樣?
學生活動:用小球做對比實驗
A、使斜槽和桌面吻合,讓小球從斜槽上滾下,標出滾動距離。B、在桌面上放玻璃板,使斜槽和玻璃板吻合,讓小球從同樣的高度滾下,標出滾動的距離。
對比發(fā)現(xiàn),接觸面越光滑,滾動距離越遠。
[總結得出]小球運動停下來的原因是摩擦力。如果接觸面非常光滑小球會永不停止。
點評:
1、對比實驗,找出問題的本質.從而理解物體的運動和力的關系.
2、在對比實驗的基礎上進行合理的邏輯推理. 教師活動:在學生回答的基礎上,結合實驗進一步總結:(并板書)
物體的運動是不需要力來維持的。(力撤物停的原因是因為摩擦力。如果沒有摩擦力,運動的物體會一直運動下去)。最早發(fā)現(xiàn)這一問題的科學家是伽利略。伽利略是怎么研究這個問題的呢?
教師活動:介紹伽利略的理想實驗。
(1)對稱斜面,沒有摩擦小球滾到等高。
(2)減小另一側斜面傾角,小球從同一位置釋放要滾到等高,滾動距離就會越遠。
(3)把另側斜面放平,小球要到等高,就會一直滾下去。根據這一現(xiàn)象伽利略得出了什么樣的結論?
學生活動:觀察并回答提出的問題:
用心
愛心
專心 運動的物體如果不受力物體將勻速運動下去。
點評:通過觀察伽利略的理想實驗,啟發(fā)學生在研究科學問題時大膽的設想和科學的推理都是很有必要的。
教師活動:讓學生閱讀課文找出:
l、伽利略的觀點。
2、笛卡兒的補充和完善。
3、牛頓第一定律。
對比三個人的觀點,他們都是敘述力和運動關系的,誰的更全面?
學生活動:閱讀課文,回答問題。
1、伽利略:物體不受力時,運動的物體一直作勻速直線運動。
2、笛卡兒:物體不受力時,物體將永遠保持靜止或運動狀態(tài)。
教師活動:既然牛頓第一定律是最完善的,那么它從幾個方面闡述了力和運動的關系?
在學生回答的基礎上,進一步總結:力不是維持物體運動狀態(tài)的原因,力是改變運動狀態(tài)的原因。
運動狀態(tài)是指什么?
學生討論回答:兩個方面:不受力時,物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài);受力時,力迫使它改變運動狀態(tài)。
運動狀態(tài):速度的大小和方向。
教師活動:牛頓第一定律可不可以用實驗來驗證?
什么時候可以看作不受力并舉例說明。
學生活動:學生回答不能。因為不受力作用的物體是不存在的。
受力但合力為零時。比如:冰面上的滑動的冰塊。冰壺球。
教師活動:牛頓定律又叫慣性定律,慣性是指什么?
你又怎樣理解這種性質呢?舉例說明。因為這是一個新概念,學生剛接受可能不是很好理解。舉例說明人站在勻速行使的車廂內豎直向上跳起,仍會落到原地。這都是慣性。
再讓學生舉例,學生就必然入門了。
學生活動:學生觀察并思考,再進一步理解慣性:是指物體具有保持原來運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質。舉例。
教師活動:進一步總結:物體不受力時將保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),理解時可認為不受力和合力為零效果是一樣的,如果某個方向不受力,那么在這個方向物體也會保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。培養(yǎng)學生靈活運用物理規(guī)律解決問題的能力。
教師活動:一切物體都具有保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質,當力使它改變這種狀態(tài)時,它就會有抵抗運動狀態(tài)改變的的“本領”。這個本領與什么有關呢?比如貨車啟動時,由靜止到運動得需要一段時間,是空車好啟動還是滿載時?你還能舉出什么例子來?
學生活動:學生思考
比如騎自行車,單人時和帶人時的感覺相比。
從實例可看出,運動狀態(tài)變化的難易程度與質量有關。
點評:通過生活中的一些例子理解慣性大小與質量有關.
(四)反思總結、當堂檢測
用心
愛心
專心 例1 關于伽利略的理想實驗,下列說法正確的是(A.只要接觸面相當光滑,物體在水平面上就能勻速運動下去 B.這個實驗實際上是永遠無法做到的 C.利用氣墊導軌,就能使實驗成功
D.雖然是想象中的實驗,但是它建立在可靠的實驗基礎上
例2 關于慣性,下列說法中正確的是()
A.速度大的物體不能很快地停下來,是因為物體速度越大,慣性越大 B.小球在做自由落體運動時,沒有慣性
C.乒乓球的運動狀態(tài)容易改變,是因為乒乓球慣性較小的緣故 D.物體受到的外力越大,其慣性越小,受到的外力越小,慣性越大 拓展:①慣性是物體本身固有的屬性,質量是物體慣性大小的量度.
②火車在平直軌道上勻速行駛,車廂內有一個人向上跳起,發(fā)現(xiàn)仍落回車上原處,這是因為()
A.人跳起后,車廂內空氣給他以向前力,使他隨與同火車一起向前運動 B.人跳起的瞬間,車廂地板給他一個向前的力,使他與火車一起向前運動
C.人跳起后,車在繼續(xù)向前運動,所以人落下后必定偏后一些,只有由于時間很短,不明顯而已
D.從人跳起后仍落到回車上原處,這是由于人有慣性,在水平方向上始終和車具有相同的速度
(五)發(fā)導學案、布置預習
九、板書設計
物體的運動是不需要力來維持的
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)。
慣性:是指物體具有保持原來運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質。描述物體慣性的物理量是質量
十、教學反思
從人類的直覺入手,以實驗來說明事實
用心
愛心
專心
第二篇:高中物理4.1牛頓第一定律教案
4.1 牛頓第一定律
一、教材分析
牛頓第一定律揭示了運動和力的關系,是牛頓物理學的基石,力學的第一原理,它破除了長達兩千年以來亞里士多德的錯誤,改變了人類的自然觀和世界觀,本身還包含著力、慣性和參考系的科學概念,是物理學理論的支柱和基石.在教學中,不能把它看作牛頓第二定律的特殊情況,它意在引導學生了解科學的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展.本節(jié)課采用的理想實驗法,在物理研究中具有十分重要的地位和作用.本課程的教學設計,主要是讓學生通過動手實驗和利用貼近學生生活的實例,達到突破重難點的目的.二、教學目標
知識與技能
1.理解牛頓第一定律,知道它是邏輯推理的結果,不受力的物體是不存在的.3.理解慣性的概念,知道質量是慣性大小的量度.過程與方法
培養(yǎng)分析問題的能力,要能透過現(xiàn)象了解事物的本質,不能不加研究、分析而只憑經驗,對物理問題決不能主觀臆斷.正確地認識力和運動的關系.情感態(tài)度與價值觀
利用生活中的例子來認識慣性與質量的關系.鼓勵學生大膽發(fā)言,并學以致用.三、教學重點
理解牛頓第一定律,知識慣性與質量的關系.四、教學難點 慣性與質量的關系.五、教學過程
導入新課
常識導入
1.我國公安交通部門規(guī)定,從1993年7月1日起,在各種小型車輛前排乘坐的人(包括司機)必須系好安全帶,為什么?
2.常見的柴油機、電動機等機器的底座非常沉重,而參加作戰(zhàn)任務的戰(zhàn)斗機卻要拋掉副油箱以減小質量,這是為什么呢?你能解釋一下嗎?
推進新課
一、理想實驗的魅力
自主探究
讓學生利用桌子上的器材,自主設計實驗,分別研究: 1.力推物動,力撤物停.2.力撤物不停.供選用器材:小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺等.學生操作時,教師巡回指導學生完成以下操作:
1.桌子上鋪毛巾,小車放在毛巾上,推它就動,不推就停;
2.將毛巾換成玻璃板,或直接用桌面,把小車在桌面或玻璃板上推一下,它運動一段時間才停下來.學生操作結束后,教師可以讓一個學生說一下他的操作過程及看到的現(xiàn)象,由此可以得到結論.結論:物體的運動不需要力來維持.既然物體的運動不需要力來維持,剛才的兩個實驗為什么會出現(xiàn)兩種現(xiàn)象呢?矛盾出現(xiàn)在哪里呢?
最早發(fā)現(xiàn)這一問題的科學家是伽利略,他是怎樣研究這個問題的呢?
(課件展示)用多媒體播放伽利略的理想實驗(邊播放邊介紹)要動態(tài)出以下效果:
圖4-1-2 A.對稱斜面,無摩擦小球滾到等高.B.減小另一側斜面傾角,小球從同一位置自由釋放要滾到等高,滾動距離越遠.C.把另一側斜面放平,小球要到等高,就會一直滾下去.根據這一現(xiàn)象伽利略得出了:運動的物體若不受力,物體將勻速運動下去.為了驗證這個理論的正確性,下面通過氣墊導軌實驗來驗證一下:
(介紹氣墊導軌、光電門工作原理)
演示1:利用氣墊導軌消除摩擦,讓滑塊在導軌上滑動,利用光電門測出滑塊在不同位置的速度.學生記錄數(shù)據并比較,感受伽利略理論的正確性.讓學生閱讀課本找出: 1.伽利略的觀點.2.笛卡兒的補充和完善.X k b 1.c o m 3.牛頓第一定律.對比三個人的觀點,他們都是敘述力和運動關系的,誰的更全面?
學生回答問題:
1.伽利略:物體不受力時,運動的物體一直做勻速直線運動.2.笛卡兒:物體不受力時,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.3.牛頓: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).綜上所述,牛頓第一定律更全面、更完善.二、牛頓物理學的基石——慣性定律
為了進一步加深對牛頓第一定律的理解,培養(yǎng)學生理解問題的能力,教師可繼續(xù)設疑:既然牛頓第一定律更完善,那么它從幾個方面闡述了力和運動的關系?
讓學生討論交流并回答:
兩個方面:不受力時,物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài);受力時,力迫使它改變運動狀態(tài).在學生回答基礎上,進一步總結:
力不是維持物體運動狀態(tài)的原因,力是改變物體運動狀態(tài)的原因.設疑:牛頓第一定律能否用實驗來驗證?
結論:不能,因為不受力作用的物體是不存在的.受力但合力為零可看作不受力.在學生回答的基礎上,作出肯定,并指出:牛頓第一定律雖然所描述的是一種理想化狀態(tài),但它卻正確揭示了自然規(guī)律.三、慣性與質量
演示2:在小車上豎放一長條木塊,讓小車在光滑玻璃板上運動,前面固定一個物體,當車被物塊擋住時,車上的木塊向前傾倒,為什么?
圖4-1-3 引導學生分析:木塊隨車一起運動,當車被擋住時,車停止運動,木塊的下半部分受到車的摩擦作用也隨車停止運動,而上半部分由于要保持原來的運動狀態(tài),故向前傾倒.物體這種保持原來運動狀態(tài)不變的性質叫慣性.舉例說明:①木塊立在靜止的車上,忽然拉動小車,木塊后傾.②人站在勻速行駛的車廂內豎直向上跳起,仍落回原地.總結:慣性是指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.從牛頓第一定律我們得知,一切物體都有保持它們原來的勻速直線運動或靜止狀態(tài)的性質,所以牛頓第一定律又叫慣性定律.當力迫使它改變這種狀態(tài)時,它就會有抵抗運動狀態(tài)改變的“本領”.這個“本領”與什么因素有關?請大家通過實例分析.討論交流:載重貨車啟動時,由靜止到高速得需要較長一段時間;百米沖刺到終點后,體重大的運動員較難停下來.通過這樣的實例分析,使學生總結出:運動狀態(tài)變化的難易程度與質量有關.結論:慣性大小與質量有關,質量大的物體慣性大;質量小的物體慣性小.六、課堂小結
通過本節(jié)的學習,我們知道了:
1.歷史上幾位科學家對力和運動關系的看法和研究.2.伽利略得到力和運動關系的研究方法.3.牛頓第一定律的內容.4.慣性及應用慣性知識解決實際問題的方法.七、教學后記
第三篇:高中物理必修一教案:4.1牛頓第一定律
4.1 牛頓第一定律
一、教材分析
學習牛頓第一定律不只要明白定律本身說的是什么,還要了解人類進行探究的歷史,本書對此做了比較詳細的介紹。這種處理源于本書對過程與方法的重視。
二、學習目標
(一)知識與技能
1、理解力和運動的關系,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果,不受力的物體是不存在的。
3、理解慣性的概念,知道質量是慣性大小的量度.
(二)過程與方法
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,不能不加研究、分析而只憑經驗,對物理問題決不能主觀臆斷.正確的認識力和運動的關系.
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。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
1、利用動畫演示伽利略的理想實驗,幫助學生理解問題。
2、利用生活中的例子來認識慣性與質量的關系。培養(yǎng)學生大膽發(fā)言,并學以致用。
三、教學重難點
1、理解力和運動的關系。
2、理解牛頓第一定律,知道慣性與質量的關系。
四、學情分析
牛頓第一定律的內容本身比較抽象,宜采用探究活動讓學生自己去探究運動的物體為
什么會停下,運動物體速度變小的快慢跟什么因素有關。
五、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,理解慣性與質量的關系,貼近生活更易理解。
六、課前準備
小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺
七、課時安排
1個課時
八、教學過程
(一)預習檢查、總結疑惑
(二)情境導入、展示目標
開門見山,闡述課題:前面幾章學習了運動和力基礎知識,這一章開始我們研究力和運動的關系。第一節(jié)課我們來學習牛頓第一定律。首先來看本節(jié)的教學目標
知識與技能
1、理解力和運動的關系,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果,不受力的物體是不存在的。
3、理解慣性的概念,知道質量是慣性大小的量度.
過程與方法
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,不能不加研究、分析而只憑經驗,對物理問題決不能主觀臆斷.正確的認識力和運動的關系.
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。
情感、態(tài)度與價值觀
1、利用動畫演示伽利略的理想實驗,幫助學生理解問題。
2、利用生活中的例子來認識慣性與質量的關系。培養(yǎng)學生大膽發(fā)言,并學以致用。
(三)合作探究、精講點撥
教師活動: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。是這樣嗎?
下面你就利用桌子上的器材來研究一下這個問題。
讓學生利用桌子上的器材,自主設計實驗,分別研究: l、力推物動,力撤物停。
2、力撤物不停。
教師巡回指導,提出問題:物體的運動是不是一定需要力?
學生活動:利用桌子上的器材:小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺。做實驗:
1、桌子上鋪毛巾,小車放在毛巾上,推它就動,不推就停。
2、撤去毛巾,讓小車在桌面上,推一下小車,小車運動一段才停下來。
教師活動:你還能舉出其他的例子來說明這個問題嗎?
剛才的兩個實驗為什么會出現(xiàn)兩種現(xiàn)象呢?矛盾出在哪呢?
學生活動:學生舉例討論,比如:自行車蹬一段時間后停止蹬車,自行車會滑行一段距離;溜冰;冰面上踢出去的冰塊。等等。點評:通過舉例進一步理解物體的運動不需要力來維持。
教師活動:引導學生進行實驗對比。通過對比實驗可以進行邏輯推理,如果接觸面非常光滑沒有摩擦,那小球會怎樣?
學生活動:用小球做對比實驗
A、使斜槽和桌面吻合,讓小球從斜槽上滾下,標出滾動距離。B、在桌面上放玻璃板,使斜槽和玻璃板吻合,讓小球從同樣的高度滾下,標出滾動的距離。
對比發(fā)現(xiàn),接觸面越光滑,滾動距離越遠。
[總結得出]小球運動停下來的原因是摩擦力。如果接觸面非常光滑小球會永不停止。
點評:
1、對比實驗,找出問題的本質.從而理解物體的運動和力的關系.
2、在對比實驗的基礎上進行合理的邏輯推理.
教師活動:在學生回答的基礎上,結合實驗進一步總結:(并板書)
物體的運動是不需要力來維持的。(力撤物停的原因是因為摩擦力。如果沒有摩擦力,運動的物體會一直運動下去)。最早發(fā)現(xiàn)這一問題的科學家是伽利略。伽利略是怎么研究這個問題的呢? 教師活動:介紹伽利略的理想實驗。
(1)對稱斜面,沒有摩擦小球滾到等高。
(2)減小另一側斜面傾角,小球從同一位置釋放要滾到等高,滾動距離就會越遠。(3)把另側斜面放平,小球要到等高,就會一直滾下去。
根據這一現(xiàn)象伽利略得出了什么樣的結論?
學生活動:觀察并回答提出的問題:
運動的物體如果不受力物體將勻速運動下去。
點評:通過觀察伽利略的理想實驗,啟發(fā)學生在研究科學問題時大膽的設想和科學的推理都是很有必要的。
教師活動:讓學生閱讀課文找出:
l、伽利略的觀點。
2、笛卡兒的補充和完善。
3、牛頓第一定律。
對比三個人的觀點,他們都是敘述力和運動關系的,誰的更全面?
學生活動:閱讀課文,回答問題。
1、伽利略:物體不受力時,運動的物體一直作勻速直線運動。
2、笛卡兒:物體不受力時,物體將永遠保持靜止或運動狀態(tài)。
教師活動:既然牛頓第一定律是最完善的,那么它從幾個方面闡述了力和運動的關系?
在學生回答的基礎上,進一步總結:力不是維持物體運動狀態(tài)的原因,力是改變運動狀態(tài)的原因。
運動狀態(tài)是指什么?
學生討論回答:兩個方面:不受力時,物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài);受力時,力迫使它改變運動狀態(tài)。
運動狀態(tài):速度的大小和方向。
教師活動:牛頓第一定律可不可以用實驗來驗證?
什么時候可以看作不受力并舉例說明。
學生活動:學生回答不能。因為不受力作用的物體是不存在的。
受力但合力為零時。比如:冰面上的滑動的冰塊。冰壺球。
教師活動:牛頓定律又叫慣性定律,慣性是指什么?
你又怎樣理解這種性質呢?舉例說明。因為這是一個新概念,學生剛接受可能不是很好理解。舉例說明人站在勻速行使的車廂內豎直向上跳起,仍會落到原地。這都是慣性。
再讓學生舉例,學生就必然入門了。
學生活動:學生觀察并思考,再進一步理解慣性:是指物體具有保持原來運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質。舉例。
教師活動:進一步總結:物體不受力時將保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),理解時可認為不受力和合力為零效果是一樣的,如果某個方向不受力,那么在這個方向物體也會保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。培養(yǎng)學生靈活運用物理規(guī)律解決問題的能力。
教師活動:一切物體都具有保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質,當力使它改變這種狀態(tài)時,它就會有抵抗運動狀態(tài)改變的的“本領”。這個本領與什么有關呢?比如貨車啟動時,由靜止到運動得需要一段時間,是空車好啟動還是滿載時?你還能舉出什么例子來?
學生活動:學生思考
比如騎自行車,單人時和帶人時的感覺相比。
從實例可看出,運動狀態(tài)變化的難易程度與質量有關。
點評:通過生活中的一些例子理解慣性大小與質量有關.
(四)反思總結、當堂檢測
例1 關于伽利略的理想實驗,下列說法正確的是(A.只要接觸面相當光滑,物體在水平面上就能勻速運動下去 B.這個實驗實際上是永遠無法做到的 C.利用氣墊導軌,就能使實驗成功
D.雖然是想象中的實驗,但是它建立在可靠的實驗基礎上
例2 關于慣性,下列說法中正確的是()
A.速度大的物體不能很快地停下來,是因為物體速度越大,慣性越大 B.小球在做自由落體運動時,沒有慣性
C.乒乓球的運動狀態(tài)容易改變,是因為乒乓球慣性較小的緣故
D.物體受到的外力越大,其慣性越小,受到的外力越小,慣性越大 拓展:①慣性是物體本身固有的屬性,質量是物體慣性大小的量度.
②火車在平直軌道上勻速行駛,車廂內有一個人向上跳起,發(fā)現(xiàn)仍落回車上原處,這是因為()
A.人跳起后,車廂內空氣給他以向前力,使他隨與同火車一起向前運動 B.人跳起的瞬間,車廂地板給他一個向前的力,使他與火車一起向前運動
C.人跳起后,車在繼續(xù)向前運動,所以人落下后必定偏后一些,只有由于時間很短,不明顯而已
D.從人跳起后仍落到回車上原處,這是由于人有慣性,在水平方向上始終和車具有相同的速度
第四篇:高中物理:3.2《牛頓第一定律》教案(教科版必修1)
牛頓運動第一定律
教學目的:
1.知道亞里士多德、伽利略等對力和運動的關系的不同認識,了解伽利略的理想實驗及其推理和結論,認識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容和意義;
3.掌握慣性的概念,會應用慣性解釋自然現(xiàn)象; 4.通過問題的分析和研究感悟科學研究的方法和規(guī)律。重點難點:牛頓第一定律的理解和應用
教材處理:將教材第一節(jié)部分內容滲透到牛頓運動第一定律的教學過程中,并且在本章的教學過程中不斷滲透其思想方法,通過不斷深入的理性思維引導,提升感悟認識。
課型:規(guī)律建立課
教學方法:以講授為主,調動學生觀察與思維體驗 手段:利用手邊的鑰匙做演示實驗,多媒體輔助教學 教學過程
? 情景引入:提供虛設報道 據悉:“2000年7月25日,協(xié)和號客機班機AF4590在跑到上起飛,速度達到328km/h時,機長得知飛機機翼起火,緊急制動,飛機立即停止運動.”
(在運動規(guī)律的研究中已經利用協(xié)和號客機有關信息,本課再次利用此材料,從另一個角度引起學生關注與思考)。
學生表示強烈反對,并且紛紛提出慣性問題。
師生回顧實際情景——多媒體視頻:
協(xié)和號客機班機AF4590在法國戴高樂機場進行起飛,奔馳了約2000米、速度達到328km/h時,輪子壓上美國大陸航空的DC-10脫落的小鐵條,飛機機翼起火,如果停止起飛過程需要沖出約3000米長的距離(此結論在第一章學習過程中由學生推論而得到過),機長拉起飛機,兩分鐘后飛機墜毀。
學生和老師一起再次經歷心靈的震撼。
教師肯定學生們有關慣性的說法——慣性致使飛機不能立即停止運動?同時提出問題:假如有足夠長的跑道,在3000米長的距離上有沒有力強迫飛機向前奔馳?
學生的結論出現(xiàn)分歧,有同學提出有沖力,教師不急于表態(tài)。在后面的問題研究過程中希望學生可以自我感悟認識問題。
教師演示實驗,學生觀察實驗——引導學生體會、思考力與運動的關系:
使一串鑰匙:豎直上拋、使其擺動、使其圓周運動,提出思考問題:為什么小球的運動過程不一樣? 學生觀察后絕大多數(shù)答案:小球受力情況不同。
教師變換條件,演示實驗,學生觀察實驗——引導學生思考,感悟力不是決定具體運動形式唯一因素。
使同一串鑰匙落體、上拋、平拋、斜拋 問題:小球受力情況是否相同? 答案:均只受重力
問題:為什么小球的運動過程不一樣?
學生對比兩次實驗,深刻思考反思,有學生說到有慣性!
教師肯定,并且強調初始狀態(tài)不同。
教師引出新課題: 運動學(kinematics)
——只研究物體怎樣運用而不涉及運用與力的關系的理論; 動力學(dynamics)——研究運動和力的關系的理論。
教師調動學生: 讓我們走進牛頓的世界
“大自然和他的規(guī)律深藏在黑夜里
上帝說讓牛頓出世吧
于是一切就都在光明之中”
——牛頓的墓志銘
第三章 牛頓運動定律之牛頓第定律
牛頓定律——整個動力學的基礎
教師講解:一個基本問題,幾千年來,因為它太復雜而含混不清,這就是運動問題。探究問題:物體運動的原因究竟是什么?
人們的直覺經驗:力是維持運動的原因
古希臘的哲學家亞里士多德(公元前384-322年):
——“一切運動的物體必定受某物的驅動”,外力是物體產生并維持運動的原因
古希臘的哲學家亞里士多德所著《物理學》一書中認為:機械運動有自然運動和機械運動,如馬拉車行駛,奴隸曳船行駛,這些運動必須要勞動者,即運動必須有外力維持,否則就歸于靜止。他認為“一切運動的物體必定受某物的驅動”。千百年來人們都相信亞里士多德的說法:外力是物體產生并維持運動的原因。
強調亞里士多德分析與認識問題的方法:根據對現(xiàn)象的觀察、直覺推理得到結論。
一
提出思考問題:你是否同意亞里士多德的觀點:力是維持物體運動的原因,速度本身標志著是否有力作用在物體上?
同學已經有足夠的經驗、知識、說“不”!
一、伽利略——理想實驗的魅力
回顧問題:關于力,伽利略斷言了什么?
伽利略認為將人們引入歧途的是摩擦力的存在。
提出假設請學生想象與思考,假如沒有了摩擦會怎么樣?
教師隨手演示,仍然使一串鑰匙擺動,觀察其經歷——幾乎擺上初始高度?;蛟S就是這樣的觀察經驗,使伽利略設想了理想實驗。
斜面實驗——課件模擬。
引導觀察和思考,伽利略理想實驗經驗與推論:理想條件下,小球可以達到原來等高位置;傾角越小,會運動得更遠;
假如水平,小球將永遠運動。
設小球釋放的高度不同,在水平面上的速度不同,但是沒有使物體減速的原因,物體會保持達到最低點的狀態(tài)(速度)運動。
推論:力不是維持運動的原因(不是維持速度的原因),而是改變物體的運動狀態(tài)(改變速度)的原因。
視頻:沙弧球——在摩擦作用非常弱時,沙弧球運動距離被極大地放大了。為伽利略——理想實驗推論提供體驗性支持。
視頻:保齡球以強烈的勢頭沖向目標——多次重復,請學生尋找沖力?同時對前面協(xié)和號問題得到統(tǒng)一認識——運動不需要力維持
引導總結“伽利略與亞里士多德觀點的分歧在什么地方”?
笛卡兒: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,而只是保持在直線上運動。
他認為這應該作為一個原理加以確立,并且使人類整個自然觀的基礎。
二、牛頓第一定律(Newton first law of motion)
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)
引導對第一定律的深刻析、討論: 如何理解“一切物體”?
不論物態(tài)如何、不論狀態(tài)如何、不論什么位置——一反幾千年束縛人們思想概念的教會觀點——天上與地面的物體遵從不同的規(guī)律。
“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”
——肯定了力的真正作用——改變物體的運動狀態(tài),而不是維持物體的運動狀態(tài)。強調:物體運動狀態(tài)變化的特征表現(xiàn)是什么?
“位置”和“速度”是描述物體運動狀態(tài)的物理量,物體運動狀態(tài)的變化主要表現(xiàn)為速度的變化
“總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)”強調物體具有保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀
態(tài)的性質——慣性
慣性(inertia):物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)性質
物體本身的本能。
自然界是非常“懶惰”的,本性——希望保持運動狀態(tài)不變,保持運動狀態(tài)不變是物體與生據來的一種本能。
問題思考:企圖保持不變,是不是不能變化?
否!
物體具有保持原來運動狀態(tài)不變的本領——慣性——本能;歧途不變,能不能不變取決于是否有力迫使其改變。
問題深入:所有物體均具有慣性,是否所有物體保持原來狀態(tài)不變的本領相同?
不同的物體保持原來運動狀態(tài)不變的本領不同,而迫使不同的物體改變狀態(tài)需要復出的努力是不同的——慣性大小不同,是什么使得慣性大小不同?
深入分析與思考:研究物體的慣性大小與什么有關? 學生提出速度、重力、密度、光滑等因素。
教師引導,理性思維研究分析:
關于速度,引導逆向思辨
——可否認為我現(xiàn)在速度為零,慣性為零?
——可否認為我乘坐動車組飛奔著慣性增加?可否認為我對面乘客慣性為零?
學生深層次思考討論。
統(tǒng)一認識:慣性既然是物體本身的屬性就應該與外界條件、外界作用是否有、大小、速度大小沒有關系。
速度具有相對性,相對于不同參照系,速度不同,而物體本身的屬性應該與參照系的選擇無關。
光滑——光滑是否沒有慣性?
強調摩擦的作用。
重力——是否在太空中、衛(wèi)星上沒有慣性,能否以意念改變物體狀態(tài)? 視頻——失重,強化理解。
密度——是物質的特性之一,慣性是否與密度相關? ——比較冰和石頭?
一冰山足可以撞壞太坦尼克號!
質量是物體慣性大小的量度——可以抽殺乒乓球、羽毛球,不可以抽殺鉛球、保令球,撼樹容易,撼山難。
這樣的事例,使學生心靈感悟得到強化。
進一步:太坦尼克號已經發(fā)現(xiàn)了冰山,為什么躲閃不開?
協(xié)和號為什么難于改變運動狀態(tài)? 質量大,運動狀態(tài)難于改變。
三、慣性與質量
質量是物體慣性大小的量度
質量(mass)m——標量
單位:千克 符號 kg
四、解釋生活現(xiàn)象,問題討論:
1、最便宜的旅行方式。
有人設想,乘坐氣球飄在高空,由于地球自轉,一晝夜就能環(huán)游世界,這個設想可行嗎? 答:因為地球上一切物體,(包括地球周圍的大氣)都隨著地球一起運動,氣球升空后,由于慣性,它仍保持原來隨地球自轉的速度,當忽略其他與地球有相對運動的作用而產生的影響時,升空的氣球與它下方的地面處于相對靜止狀態(tài),不可能相對地球繞行一周。
這就可以解釋為什么地球自西向東轉動,我們豎直上拋的物體還會落到原來的地方?而不是落在原位置的西邊?
現(xiàn)實類比:觀察視頻——汽車上拋球:
在快速行進的汽車上,豎直拋出的物體會落回手里。
引申,思維體驗:如地球突然停止轉動,可能會發(fā)生什么問題?
2、既然任何物體都具有慣性,所以任何物體的運動狀態(tài)都不能變化?
3、物體運動狀態(tài)變化了,是不是就沒有慣性了? 注意:力改變的是狀態(tài)而不是改變了慣性
總結:
牛頓第一定律——慣性定律——牛頓物理學的基石
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)。
意義:正確揭示了力和運動的關系;
定義了慣性概念:物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)性質。
關于“對力學所需的基本概念、基本假定、對物質運動的基本觀點都作了界定”的問題,鑒于學生的理解能力有限,暫不說明。
注意:慣性不是力!
問題拓展:物體存在慣性是一件好事還是壞事?
設想,假如物體沒有慣性世界會是什么樣的?
慣性的利用和預防,課件 撞車
安全帶視頻,學生對慣性的感悟與體驗再次得到強化,同時強化了安全意識。
認識拓展,問題:不受力作用的物體是不存在的,所以牛頓運動第一定律不能經過實驗檢驗,那么慣性定律為什么還被認為是一客觀規(guī)律?
引導認識:
1、不存在反例
2、近似條件——彗星運動
視頻:沙弧球運動、氣墊導軌實驗
3、以其為理論依據得到的推論可以經過實踐檢驗
4、建立在實際觀察和理性思維上
教師展開:人類對于慣性的認識從亞里士多德到伽利略一直至牛頓,經歷了2000多年無數(shù)個有名無名的科學家的探索才逐漸趨向完美,而其中對伽利略的用理想實驗的思想方法給人以深刻的啟迪。“一代代科學家探索自然界奧秘的努力,就像是讀福爾摩斯一類的偵探小說。在好的偵探故事中,一些最明顯的線索往往將讀者引導到錯誤的猜疑上去,憑直覺的推理方法是靠不住的”。
——《物理學的進化》愛因斯坦、英費爾德
愛因斯坦對伽利略的貢獻給予高度評價:“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應用的科學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”。這個發(fā)現(xiàn)告送我們,根據直接觀察所得出的直覺的結論,并不總是可靠的,因為它們有時會引到錯誤的線索上取?!段锢韺W的進化》愛因斯坦、英費爾德
我國遠在春秋戰(zhàn)國的“墨經”上已有慣性的論述。在春秋戰(zhàn)國末期的《考工論車舟人篇》中更有明確的記載:“勸登馬力,馬力既竟竭,猶能一取也。”意思是說:馬拉車的時候,馬雖然對車不再施力了,但車還能繼續(xù)前進一段路,這顯然是講述一種慣性現(xiàn)象。
這段歷史對每個學習物理并愿通向成功之路者是最好的借鑒。伽利略的科學研究方法:可靠事實+理論思維→理想實驗
課后思考問題:第一定律建立的科學方法到底是什么?(在本章的教學中,不斷的滲透科學方法教育);
設計實驗,證明氣體和液體有慣性(第二講,可以請學生展示他們的設計); 亞里士多德到底是一個什么樣的人?
如果你想了解有關亞里士多德和伽利略的更多內容可以到http://61.184.119.196:8012/gzpt/xkjx/g1wl/g1wl08/unit01/kzzl.htm查找
再本章結束時,要求學生寫從亞里士多德到伽利略到牛頓的感想體會。作為本章測評的
一部分。
本課的設計思想是我多年所堅持的,經過多年的實踐,并且不斷完善,近年來引入了多媒體,提高了課程的體驗與感染力。多年來,本課有學校內外,本學科及其他不同學科的很多老師聽課,給以高度認同。
可以通過以下一組問題的判斷,知識鞏固并且檢測教學效果 問題判斷:
1、一切物體都具有慣性,直到有外力迫使其改變狀態(tài)為止
錯(力改變的是狀態(tài)而不是改變了慣性)
2、運動越快的物體一定受到更大的力作用,力越大,物體的速度一定越大
錯
3、由于任何物體都具有慣性,所以任何物體的運動狀態(tài)都不會無故改變
對
4、不受外力作用時,物體的運動狀態(tài)保持不變,是因為物體具有慣性
對
5、受力作用時,物體的運動狀態(tài)變化,說明受力作用后物體不再具有慣性了
錯
6、受力作用時物體的運動狀態(tài)變化,要持續(xù)改變狀態(tài)必須持續(xù)施加力,這是因為物體的慣性在起作用 對
7、在水平面上運動的物體,撤消動力后,最終會停止運動,這是因為物體不受作用力了
錯
8、作用在物體上的力消失后物體的速度將會逐漸減小
錯
9、力是改變物體運動狀態(tài)的原因,物體的速度方向總與力的方向一致
錯
10、只有靜止和勻速運動的物體才具有慣性
錯
11、如果不受重力(不考慮空氣阻力),向上拋出的物體將會向上做勻速運動 對
12、力是產生加速度和速度的原因
錯
13、跑得快的物體不容易停下來,是因為跑得快的物體慣性大
錯
14、受重力大的物體,慣性大,物體在月球上受重力減小,其慣性減小
錯
15、在宇宙中不受重力的物體,沒有慣性
錯
16、在衛(wèi)星里的物體處于完全失重狀態(tài),這時物體的慣性消失
錯
第五篇:物理:4.1《牛頓第一定律》教案(新人教版必修1)
第四章 牛頓運動定律
4.1 牛頓第一定律
★新課標要求
(一)知識與技能
1、理解力和運動的關系,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果,不受力的物體是不存在的。
3、理解慣性的概念,知道質量是慣性大小的量度.
(二)過程與方法
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,不能不加研究、分
析而只憑經驗,對物理問題決不能主觀臆斷.正確的認識力和運動的關系.
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。
(三)情感、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量的關系。培養(yǎng)學生大膽發(fā)言,并學以致用?!锝虒W重點
1、理解力和運動的關系。
2、理解牛頓第一定律,知道慣性與質量的關系。★教學難點
慣性與質量的關系?!锝虒W方法
1、對比實驗、自主探索、合理推理。
2、利用生活中的實例,理解慣性與質量的關系,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
(一)引入新課
開門見山,闡述課題:前面幾章學習了運動和力基礎知識,這一章開始我們研究力和運動的關系。第一節(jié)課我們來學習牛頓第一定律。
(二)進行新課
1、讓學生利用桌子上的器材,自主設計實驗,分別研究:
l、力推物動,力撤物停。
2、力撤物不停。
教師巡回指導,提出問題:物體的運動是不是一定需要力?
2、你還能舉出其他的例子來說明這個問題嗎?
3、剛才的兩個實驗為什么會出現(xiàn)兩種現(xiàn)象呢?矛盾出在哪呢?
4、引導學生進行實驗對比。通過對比實驗可以進行邏輯推理,如果接觸面非常光滑沒有摩擦,那小球會怎樣?