牛顿第一定律教案
时间:2025-06-16 作者:摘抄号牛顿第一定律教案(汇总5篇)。
牛顿第一定律教案 篇1
(一)教学目的
1.知道牛顿第一定律.
2.通过学习,提高学生的逻辑推理能力和科学想象能力.
(二)教具
惯性小车、斜面、木板、毛巾、标志小旗.
(三)教学过程
一、复习提问
力的作用效果有哪些?
二、新课引入
教师:我们学过了力,一切物体都受到力的作用.我们也学过了运动,运动是绝对的,一切物体都在运动,静止只是相对的.物体都受力,同时又都在运动,力的效果之一就是力能改变物体的运动状态.可见,力和物体的运动有密切的联系.我们在这一章中要学习力和运动二者之间的联系.
三、进行新课
1.历史的回顾
教师:古希腊的学者亚里斯多德早在两千年前就提出“力是维持物体运动的原因”.他的根据是一个物体(例如一辆车)运动起来后必须用力才能使它不停地运动下去,失去力的作用,运动会停下来.初看起来,他的观点似乎符合实际情况,所以这个观点在人类的历史上统治了近一千七百年.直到三百年前,人们才开始对这个观点是否正确提出疑问,并由伽利略和牛顿等几位科学家对力和运动的关系提出了科学的论断.
2.做课本图91所示实验
(1)教师:这是一块倾斜放置的木板,它的下端又接出一块木板水平放置,木板上铺一块毛巾.让一辆小车从斜面上的某一位置由静止开始向下运动,注意观察小车的运动情况.
(演示,并在小车停止处放一面小旗做为标志.画板图)
教师提问:小车为什么停下来?
(学生回答)
小车在水平的毛巾面上受到了阻力.
教师:亚里斯多德认为维持运动必须有力.现在,小车恰恰是因为受到了阻力,它的运动不能维持.可见,他的观点缺乏一定的前提条件,因此是不确切的.
(2)教师提问:能让小车在水平面上运动的再远些吗?
(学生回答)
减小水平面对小车的阻力.
(演示,用棉布表面的木板代替毛巾,重复上述实验,并在小车停止处放小旗做标志)
教师:小车从斜面上的同一位置由静止开始向下运动,这样可以保证小车到达斜面底端具有跟刚才实验时相同的速度,小车在水平面上运动得更远了,原因是阻力小了.
(画板图)
教师:从实验可知,木板对小车的阻力小了,小车运动得更远了,它的速度经过较长的时间才变为0.
(3)教师:我们把水平放置的木板表面换成一块比较光滑的板,重复上述的实验.
(演示,并画图)
可见,水平木板对小车的阻力越小,小车运动得越远,它的速度必须经过更长的时间才能变为0.
3.牛顿第一定律
教师:请大家设想,如果小车从斜面上滑下来,滑到一个非常光滑、阻力无限小的光滑平面上,小车的运动将如何?
(学生讨论并回答)
由于有前三次实验做基础,这种无限光滑的平面虽然没有,但是我们也有充分的理由认为小车将永远运动下去.这就是历史上伽利略所做过的实验和通过实验得到的结论.
法国的科学家笛卡儿进一步补充了伽利略得出的结论,使人们的认识又深化了一步.笛卡儿认为,物体不受外力时,除了速度的大小不会改变,永远运动下去,也不会改变运动的方向.
最后,英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果,建立了力和运动的关系的第一条规律牛顿第一定律.
一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态,这就是著名的牛顿第一定律.
物体不受外力作用时,原来运动的物体要保持匀速直线运动;原来静止的物体要保持静止状态.这个规律说明了维持物体的匀速直线运动是不需要力的.
牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的,但是它又有深厚的实验基础.它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的,由这个定律进一步得出的一切科学推论都经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定律早已成为大家公认的力学基本定律之一.
4.学生阅读课本“牛顿的故事”.
四、作业
复习本节课文.
注:教材选用人教版九年义务教育初中物理第一册.
牛顿第一定律教案 篇2
1、教材分析
本节是人教版必修一第四章《牛顿运动定律》第一节。本章是在前面三章对力和运动分别研究的基础上,进一步探讨物体的运动状态变化和物体的受力情况间的关系。牛顿运动定律是帮助学生理解力和运动关系的桥梁,是动力学的基础,也是整个经典物理理论的基础。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观点,改变了人类的自然观和世界观,本身还包含着力、惯性和参考系的科学概念,是物理学理论的支柱和基石。在教学中,不能把它看做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。
2、教学重难点及学情分析教学重点
理解伽利略理想实验中体现的科学思想理解牛顿第一定律,掌握惯性,力与运动的关系。教学难点牛顿第一定律是理想定律,描述的是物体在不受力的情况下遵循的运动规律,与生活实际有一定距离,部分同学从日常经验出发,往往会产生错误的认识,这就使学生在理解上容易出现障碍。也是历来学生在做这部分习题时容易出现问题的原因。惯性现象是自然界、生活中的普遍现象,但是概念是抽象的。对“惯性”概念的理解对学生是一个难点,尤其是对于惯性现象进行科学的解释
3、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
培养学生严谨的逻辑推理能力;要能透过现象了解事物的本质,对物理问题决不能主观臆断;通过对大量实例的分析,培养学生归纳、综合能力。善于思考、善于总结,把物理与实际生活紧密结合。
情感、态度与价值观
(1)让学生知道科学研究过程的艰难,领悟实验加推理的科学研究方法。(2)利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。鼓励学生大胆发言,并学以致用。
四、教学设计思路
本节课的教学设计,主要是践行新课程所倡导的探究学习、自主学习、合作交流,让学生体验知识的获取过程,并通过动手实验和利用贴近学生生活的实例,达到突破重难点的目的。根据新课改要求,本节采用探究式教学,以物理史实为线索引导学生得出物理规律。物理学是一门与自然、生活、技术进步和社会发展有着最为广泛联系的科学。采用讲授灌输式教学方式,远离科学探究乐趣,他们是不可能热爱物理课程的。所以要让学生在体验中获得物理规律,在物理史实中领略思维的力量和美。本节课的设计特点是注重体验物理规律的发现和发展。科学家的创造性思维品质和敢于置疑、坚持真理的献身精神成为情感态度价值观教育的好素材。另外,探究式实验验证是本节课必需要的。
课前准备教具准备:多媒体课件、小车、长木板、棉布、毛巾、小球、自制理想斜面实验器(每3人一组:2人配合实验,1人记录整理)、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等。知识准备:力的概念及力的作用效果。
课时计划:1课时
4、教学过程
?(一)引入课题
视频导入嫦娥二号发射过程:将卫星发射到太空必须要有推力强大的火箭。力与运动之间有着密切的联系,由此引出本章内容。常识导入(图片)1。我国公安交通部门规定,从1993年7月1日起,在各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,为什么?2。展示一张极具视觉冲击力的照片——亚洲飞人柯受良驾车飞越黄河,他凭什么有这种胆识去飞越气势磅礴的黄河呢?情景导入动手做一做:用手推桌上的书,然后停止用力,观察书的运动状态变化。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——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。观看、聆听、动手体验、思索、渴望探究力与运动的关系。通过生产生活中的一些现象引起学生探求物理知识的兴趣,同时为惯性的学习打下伏笔。
(二)新课教学
历史回顾之亚里士多德
亚里士多德观点:力是维持物体运动的原因(在得出亚里士多德的观点后)设问:你认为这个观点有什么问题?(学生思考后回答)指导学生实验:设计斜面小车实验:在学生提出的观点后指出:亚里士多德的观点虽然错误,但一直维持和统治人们的思想近两千年,你能用桌面的器材设计实验推翻他的说法吗?(介绍器材:小车、长木板、棉布、毛巾、)提出指导问题:
(1)、如何让小车初速度相同?
(2)、毛巾、棉布、木板的粗糙程度怎样?
(3)、如何减小小车在水平面上的滑行距离?
价值观渗透:亚里士多德说法虽然错误,但他在当时提出了很多观点,有时候提出问题比证明一个问题更难,所以说亚里士多德毫无疑问是伟大的。
1、思考、回答问题
2、设计实验、感受领悟:力并不一定能维持运动,小车停下来正是因为力(摩擦力)阻碍了运动。
对力的作用效果有了更进一步的认识。学生也许有不同的观点,由于初中已学习过这部分知识,所以学生会得到此观点是错误的,但不少同学心中的疑虑还是存在的。既然有疑虑,那最好的办法就是让学生通过自己动手动脑去破除疑虑。同时,为提出伽利略理想实验打好伏笔。
历史回顾之伽利略
指导学生实验:指导学生动手操作,重温伽利略理想实验,重点注意引导学生进行科学推理。演示实验:尽管现实生活中没有绝对光滑的平面。但可以创造比较光滑的平面去证明伽俐略的想法——气垫导轨上物体近匀速的运动。视频观看:体育项目——冰壶球运动,由于球运动过程阻力很小,能以几乎不变的速度前进。小结及价值观渗透:(1)伽俐略理想实验对科学研究的意义。(2)介绍伽俐略其人其事,让学生意识到:一个规律的发现并不是一帆风顺的,不是一开始的认识就是对的`,而是需要人类不断探索才能形成的,并明白科学研究过程的艰难和科学家为此所付出的努力和心血。动手操作,观察记录,推理分析,领悟实验加推理的科学研究方法。伽利略理想实验虽然无法在现实生活中实现,但却是建立在实验基础之上,通过科学推理得出,因此是完全正确的。结论:在水平面上运动的物体如果没有受到摩擦阻力,物体将沿水平面以恒定的速度持续运动下去。体会领悟爱因斯坦对伽利略的评价。给学生充分展示自己思维过程的机会,让他们自己去探求物理规律的真伪,让每一个学生都能够深刻体会力和运动之间的关系。通过理想斜面实验,说明物理研究中抓住主要因素,忽略次要因素的必要性,同时也展示了物理研究思想的美妙和逻辑的力量。让学生学习体会前辈科学家敢于质疑权威,勇于探索的精神品质。
历史回顾之笛卡尔
指导学生阅读笛卡尔相关内容提醒学生思考笛卡尔说法与伽利略说法的异同:与伽俐略同时代的法国科学家笛卡儿,补充和完善了伽俐略观点。他认为: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,也不会偏离原来的方向。他支持了伽利略力不是物体的运动的观点,并且还强调没有力作用时物体的运动情况。他还认为,这应该要作为一个原理加以确立,并且是人类整个自然界的基础。价值观渗透:科学理论的完善不是一蹴而就,需要科学家们不断地推进。阅读理解,分析笛卡尔说法的进步性。让学生体会科学理论的发展完善过程。牛顿第一定律1。提出终极论断——牛顿第一定律(惯性定律):一切物体总保持匀速直线运动状态或静上状态,直到有力迫使它改变这种状态。2。继续设疑,引导学生加深理解:既然牛顿第一定律更完善,那么它从几个方面阐述了力和运动的关系?(让学生讨论交流并回答)。在学生回答基础上,进一步总结,对定律的理解指出:(1)物体运动不需要力。(不受力时,运动物体会一直运动下去,静止的物体会一直静止),提出“惯性”概念。(2)力是改变物体运动状态的原因。设疑:牛顿第一定律能否用实验来验证?结论:不能,因为不受力作用的物体是不存在的。受力但合力为零可看做不受力。在学生回答的基础上,作出肯定,并指出:牛顿第一定律虽然所描述的是一种理想化状态,但它却正确揭示了自然规律。价值观渗透介绍牛顿——“经典力学之父”的成就,指出牛顿第一定律是牛顿力学系统中的基础。牛顿的谦虚。1。思考、对牛顿第一定律内容逐字进行推理分析。2。讨论交流,深刻理解牛顿第一定律的内涵。培养学生的推理分析能力,并加深对牛顿第一定律的理解。培养学生合作探究的意识。
牛顿第一定律的应用
回答引入部分的两个问题:(1)司机为什么必须系好安全带?(观看视频:汽车碰撞模拟实验)(2)柯受良为何能飞越黄河?播放视频(车上抛球),请同学解释。要求学生分组讨论收集生活中的有关“惯性”的现象,并解释。
思考、讨论、观察、推理、通过理论与实践相结合的方式,进一步加深对牛顿第一定律的理解。让学生进一步感受到物理是一门与生产生活联系密切的科学。要能学以致用。
(三)小结通过板书,总结本节主要内容:
1、回顾历史,各位科学家的贡献,强调一下伽利略“理想实验”的意义。
2、牛顿第一定律告诉我们亮点:即(1)物体都有“惯性”,(2)力的作用效果是改变物体的运动状态。思考、整理知识点,形成完整的知识体系。通过小结,使学生形成完整的知识体系。
(四)课后作业拓展
1、完成本节课后练习。
2、放学后在安全有保障的情况下,找各种机会体验“惯性”,思考惯性与那些因素有关,写出心得。通过完成作业,巩固本节所学。通过作业,复习巩固所学知识,拓展知识,进一步提高分析推理能力
教学反思:
通过对《牛顿第一定律》的准备和教学,让我在教学中得到了一次较好的锻炼,在教学理念上有了较大的改变。我也将在以后的教学中不断思索、探讨,让我的教学更有利于学生的学习,更有利于社会的发展
教学过程是一个不断完善和提高的过程,自己在教学的过程中也在不断的学习和进步。
DJP模式教学让我们的教学走在了新课改的前列。
学生活动分组、合作探讨,更有利于学生主动学习,探讨知识的成因,激发和培养学生学习的兴趣和竞争意识。
课堂教学中的师生评价和生生互评更有利于学生感受学习的价值,增强对知识的探究的兴趣和爱好。
实验演示和分组实验更有利于提高兴趣,培养学生的动手能力。
本节课的重点是作好实验,通过实验,即能为学生生动具体的形象,又可以培养学生的观察能力和学习科学的事实求是的严谨态度。该实验是让同一小车从同一高度沿斜面滑下,分别滑到铺有毛巾、棉布和光滑木板的平面上,做该实验之前,应让学生思考两个问题:一是为什么要用同一小车从同一高度沿斜面滑下?二是毛巾、棉布、木板这些不同表面对同一小车的摩擦阻力有何影响?并指明让学生观察的内容,这样学生对该实验的目的、方法及注意的问题就会十分清楚,也就能把握关键抓住要害,结合实验,取的实验结果
该实验实际是实验是桥梁,要学生在实验的基础上,层层深入,若表面逐渐光滑,直到没有摩擦时,小车速度的改变及前进的距离将如何?学生会很顺利地得出,若表面绝对光滑,阻力为零时,小车将以恒定不变的速度永远运动下去,并静止的物体不受外力这两种情况作了总结概括,引导学生想象推理的过程。这样的教学,让学生以经验为基础,层层深入,逐渐升华,符合学生的认知观点,更主要的是培养了学生解决科学知识的方法。
牛顿第一定律教案 篇3
【学情分析】
在初中阶段的学习中,学生虽然除了“惯性与质量”这一问题没有专门学习外,关于本节其他的知识都有了大致地了解,但是他们只知道亚里士多德的观点总是错的,只知道伽利略做了个理想实验就得出了牛顿第一定律。通过本节课的学习,首先应该在已有认识的基础上,纠正一些片面、不恰当的认识,进一步深化和提高对相关问题的认识。其次引导学生通过小组合作讨论,再现伽利略的斜面实验的过程,让学生深刻体会伽利略伟大的科学方法和思维历程。
【教学目标】
知识与技能:
1、通过对几位科学家们的了解,使学生认识到有关运动和力的关系的历史发展过程
2、通过对牛顿第一定律的进一步理解,使学生知道什么是惯性,理解质量是物体惯性大小的量度,会正确解释有关惯性的现象
过程与方法:
1、通过伽利略的理想实验,使学生受到科学方法论教育
2、通过对分组实验的探究过程,使学生理解牛顿第一定律的内容和意义
3、通过对生活中惯性现象的解释,培养学生灵活运用所学知识解决问题的能力。
情感态度价值观:
1、通过对发现牛顿第一定律历史过程的了解,培养学生辨证看待问题的能力,培养学生敢于坚持真理、不迷信权威的科学探究精神。
2、培养学生的观察能力,抽象思维能力、应用定律解决实际问题的能力及客观公正评价事物的能力
【教学重点】
1、科学思想的建立过程
2、牛顿运动第一定律、惯性
【教学难点】
对牛顿运动第一定律、惯性和理想实验的正确理解
【教学用具】
自制教具、多媒体课件
【教学过程】
教学
环节
教师活动
学生活动
设计意图
激趣入境
播放视频短片,引导学生思考问题
通过观看视频,学生思考物体的运动是否需要力来维持?
通过生活中的实例,引起学生的学习兴趣
导引体验
1、《牛顿第一定律》教学设计 采用不同的方式推动小车,引导学生观察现象,分析原因
2、引导学生思考小球上升高度和运动距离可能与哪些因素有关
3、给学生提供实验器材,引导学生进行实验设计:探究影响小球上升高度和运动距离的外在因素
4、组织学生演示自己的实验设计方案
学生分组实验,体验实验过程,分析总结实验现象的原因
积极思考,大胆猜测
学生分组设计实验方案,得出正确实验结论
归纳总结实验的现象及产生的原因
通过学生亲身体验,感受力和运动的关系
通过学生的猜测,培养学生积极探索自然科学的精神
通过实验方案设计,培养学生小组合作的能力,通过对设计方案的演示,培养学生的动手操作能力
学生分组讨论,归纳总结
阅读教学,思考笛卡儿对力和运动关系的认识
分组讨论,思考问题
积极思考,主动发言
思考问题,列举生活中的实例
通过对科学家研究过程的讨论,培养学生归纳总结的能力
通过阅读教材,培养学生的阅读能力
通过对惯性的学习,使学生感受到物理知识就在我们身边
训练达标
引导学生利用惯性的知识,思考下列问题:
1、怎样才能把一个较轻的泡沫小球扔到天花板上?
2、利用什么方法将混杂在一起的米粒和碎纸片分离开来?
学生思考讨论,分小组完成实验任务,思考如何利用惯性的知识解释实验现象
培养学生利用所学知识解决生活中的实际问题,做到“学以致用”,培养学生解决实际问题的能力
课堂小结
1、牛顿第一定律:
2、牛顿第一定律的意义
3、惯性及其应用
回顾本节课探究过程以及所学到的知识。
回顾知识,加深印象,有助于引导学生养成阶段反思的习惯。
拓展延伸
一个在日本的旅游者,想来中国.他设想将自己悬挂在空中的大气球中,由于地球的自转,只要在空中停留几个小时,就可以到达中国,您认为这有可能实现吗?为什么?
积极思考,课后讨论
培养学生运用已学知识解释实验现象的能力,并将所学知识延伸到课外。
【板书设计】
《牛顿第一定律》教学设计 《牛顿第一定律》教学设计4.1 牛顿第一定律
1、力和运动的关系
亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿
2、牛顿第一定律
(1)内容
(2)意义
3、惯性及其应用
教学设计说明
1、教学目标
从学科、教学单元方面来看,这节课是本章的第一节,是在学生学习了力和运动之后,探究力和运动关系的第一节课,在整册书当中起到承上启下的作用。学生从力和运动最简单的关系入手,探索不受力时物体的状态,从而为物体受力时的运动规律埋下了隐形的翅膀!
从学生基础方面来看,这节课在初中学生已经学习过,但是初高中的教学目标是完全不同的。初中学习这节课时,只是要求学生能够了解《牛顿第一定律》的内容和能够用惯性的原理解释一些简单的实例。而高中教学时要求学生不仅知道定律的内容,还要知道内容得出的过程,科学家们的研究经历了从简单到复杂、从特殊到一般、从片面到全面的艰苦的过程,从中对学生进行科学研究精神的培养。
教学中,一切提高学生学习兴趣的手段都是有效的(摘自《学习的本质》)。课题教学的开始,从生活中的实例入手,点燃学生的学习热情,既有助于学生对已有知识的回顾,又引导学生对新知识的思考。在突破重难点的过程中,引导学生通过小组合作,进行观察—猜想——验证—总结的探究过程,再现了伽利略通过理想斜面实验,对力和运动的关系的思考。通过这样的探究过程来实现教学目标,不仅符合学生的认知过程,突破重难点,更为学生今后进行科学探究指明了方向。
2.教学方法实现“高参与度”。
采取的教学方法:启发法、实验探究法、小组合作法和体验法。教学方法主要是借鉴和改进。
以上几种教学方法,在本节课中是一个有机的整体,环环相扣、互相弥补,有效的提高学生的参与度。课堂的引入环节从生活的实际出发提出问题,启发全体同学参与思考、合理的猜想,通过小组合作提出实验探究的方案,对自己的猜想进行实验验证。实验过程中,针对出现的问题,改进和优化实验方案,得出最终的`结论。在学生得出《牛顿第一定律》的结论之后,清楚了惯性是物体本身的一种属性,之后学生通过亲身体验生活中几个惯性的应用,并进行合理的解释,真正做到学以致用!
3.学科素养具体化、显性化。本课认知过程合理性如何体现?如何实现知识迁移?
物理是一门以实验为基础的自然科学,因此在课堂教学过程中,引导学生进行实验设计、实验探究尤为重要,更是培养物理学科素养、培养实验探究精神的具体体现。
本课的学习过程中,在学生已有先知的基础上,从生活实例出发提出问题,有利于学生对问题的思考,引导学生从生活走进物理、从物理走向世界。课题引入之后,启发学生思考不同的科学家对力和运动关系的描述有何不同?有哪些区别与联系?学生遵循亚里士多德、伽利略、笛卡尔和牛顿的足迹,由浅入深、层层递进,符合学生的最近发展区,为本节课重点和难点的突破打下了坚实的基础。通过小组互助的学习,学生得出了科学道理,再引导学生体悟生活中的实例,并用得出的结论加以解释。本节课学生按照生活观察—科学猜想—实验验证—规律推理的顺序进行学习,符合学生的认知过程,有效的实现了知识的迁移!
物理学科的学习过程,就是科学探究的过程,而物理又是一门以实验为基础的自然科学,因此在物理课上培养学生进行科学探究尤为重要。而在三百多年前,伽利略就得出了合理的科学实验探究的过程和方法,我们需要将此种方法在每一节物理课上渗透给学生,培养学生的探究精神。本节课的教学设计可以达到此目的,适合利用实验的方法探究物理规律的课型。
牛顿第一定律教案 篇4
1新设计
穿越时空的对话再现牛顿第一定律的发现过程
2新设计
自制斜面实验教具
3新设计
自制玻璃导轨、干冰实验
4教学目标
知识与技能
1.能大致叙述发现牛顿第一定律的历史过程,并能作出初步评述。
2.理解伽利略理想实验和相应的推论,正确理解力和物体运动的关系。
3.能准确表述并理解牛顿第一定律
4·.理解并能举例说明物体的质量是惯性大小的量度。
过程与方法
1.通过斜面实验让学生体会伽利略的思维历程,培养学生逻辑推理的`能力。
2.通过“穿越时空的对话”再现科学的发展过程培养学生阅读分析问题的能力,正确的认识力和运动的关系。
3.通过惯性小实验的演示及身边的惯性现象的分析帮助学生理解惯性的概念。
情感态度与价值观
1.对学生进行科学态度教育,了解人类认识事物本质的曲折。
2.培养学生敢于坚持真理、不迷信权威的科学探究精神。
5学情分析
本节内容在初中阶段学生已经有了一定的认识,比如牛顿第一定律的内容、定性的实验推理过程,用惯性解释简单物理现象等。高中阶段的学习,应该在学生已有关于运动学和受力分析知识的基础上,深入对牛顿第一定律定律的理解和应用。在本节的教学中,应注意知识的深化和科学方法的学习,避免知识的简单重复。
6重点难点
①教学重点
1、对牛顿第一定律和惯性概念的正确理解。
2、对伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论的理解。
②教学难点
力和运动的关系,惯性大小的决定因素。
牛顿第一定律教案 篇5
(一)教学目的
1.知道惯性定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程.
2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法.
(二)重点与难点
重点:牛顿第一定律
难点:伽利略理想实验的推理过程.
(三)教学过程
1.引入新理
师:力能使静止的物体运动起来,力又能使运动物体速度增大或减小,还可以改变物体运动的方向,物体不受力又怎样呢?从这节课开始,我们就来研究有关力和运动的一系列问题.
[板书1]第九章 力和运动
2.新课教学
师:请同学们观察实验
[实验1]静止在木板面上的小车.
师:小车处于什么状态?
生:静止.
师:静止的小车,水平方向不受推动和拉力的作用,它将会怎样?
生:永远处于静止.
[实验2]如图1所示,小车受水平拉力作用时.(让小车运动一段距离后立即用手使它静止下来)
师:观察小车的状态发生怎样变化?
生:由静止到运动.
[实验3]如图1.继续实验2,钩码使小车水平运动后,用手托住下落的钩码.小车失去水平拉力后,继续向前滑行一段距离停止.
师:你看到什么现象?
生:小车继续运动一段距离后才静止.
师:小车运动一段距离后,变为静止的原因是什么呢?
生:受到木板的摩擦阻力作用.
师:是不是这样呢?请大家继续观察下面实验.
[实验4]用同一小车分别(三次)从同一斜面不同的高度自由滑向相同的平面,记下三次小车静止在相同水平面上的位置.如图2(A)、(B)、(C)所示.
师:哪一次水平滑行距离最短?
生:第一次.
师:为什么?
生:小车在斜面上高度最小,它在水平面上开始运动时速度最小(后半句话学生回答不出来,第一次可由老师说).
师:哪一次水平滑行距离最长?
生:第三次.
师:为什么?
生:小车在斜面上高度最大,它在水平面上开始运动时速度最大.
师:同理如果小车三次处于同一斜面、相同高度,自由滑向水平面,小车在水平面上开始运动的速度大小会怎样呢?
生:相同.
师:(介绍牛顿第一定律演示装置)这是一个斜面,把它放在讲台桌上.(如图3所示.)
[实验5]让小车分别三次从同一斜面的相同高度自由滑下,观察小车在不同材料的水平面上运动的情况.(在桌面铺上毛巾、棉布.)
师:哪次小车在水平面上运动距离最短,为什么?
生:第一次(或最上面那一次).表面材料是毛巾,阻力最大,滑行距离最短.(在学生回答过程中,填写表1第一行前三项)
师:很短距离,速度变为零.速度变化快呢,还是慢呢?
生:最快.(填写表1第一行最后一项)
师:第二次实验的情况如何,大家一起填表1的第二行.
生:棉布、阻力较大、滑行距离较长、速度变化较快.(填写表1第二行)
师:第三次实验的情况如何;大家一起填表的第三行.
生:桌子表面、阻力较小、滑行距离长、速度变化较慢.(填写表1第三行)
师:假定我们做第四次实验,水平表面用玻璃板,玻璃板的阻力比木板小,实验结果会怎样呢?(填写表1第四行前两项)
生:小车滑行的距离长,速度变化最慢.(填写表1第四行后两项)
师:假定我们还能找到某种材料,对小车的阻力比玻璃板还小,最最小,来做水平表面的材料,实验结果又会怎样呢?
生:那么小车滑行距离就更长,最最长,速度变化最最慢.
师:大家一起来填表1第五行(见表)
师:假如水平表面对小车没有阻力,实验结果又会怎样呢?
生:小车永不停止地运动下去!
师:一起来填表1的第六行.(见表)
表1
师:大家注意这个表格的前三行我们是做了实验的.第四、五行没有做实验,只是根据前三行的实验结果,加上逻辑推理得出来的结论.虽然没有做实验,但是在正确实验的基础上加上正确的推理,得到的结论也是正确的.
大家再仔细琢磨表的第六行,它和第四、第五行有什么不同.
生:没有阻力,而第四、五行还有阻力,只是一次比一次小.
师:非常正确,逻辑推理就是这样进行的.阻力逐渐变小,实验结论如何呢?阻力没了,结果又会怎样呢?
师:没有阻力的平面叫做理想光滑的平面,实际上并不存在.第六行的结果就是理想实验,实际上不存在,是在正确实验的基础上正确推理得出来的.
师:这种建立在实验的基础上,通过逻辑推理得到理想状况下的结论,也是研究物理的一种方法.
300多年前著名的物理学家伽利略就是这样通过实验推理得出来物体不受阻力将如何运动的.
师:谁给大家朗读书第104页倒数第三段?
生:(读课文略)
师:大家把这段倒数第三行“如果表面绝对光滑……运动下去”.画下来.
师:法国科学家笛卡儿,又对伽利略的结论作了补充,他是怎样说的,请一位同学读教材第104页倒数第二段.
生:(读课文略).
师:大家从此段的倒数第三行“如果运动物体……运动下去”.画下来.
师:笛卡儿的说法和伽利略的说法有什么不同?不同又说明了什么?
生:笛卡儿把伽利略的“物体受到的阻力为零”改为“物体不受任何力的作用.”说明,不是仅仅限于阻力了,而是任何力.
师:再后来英国的科学家总结了伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的物理定律.叫做牛顿第一定律.
[板书2]
一、牛顿第一定律
一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态.牛顿第一定律.
师:牛顿的结论和伽利略、笛卡儿的结论有什么不一样?
生甲:牛顿和伽利略的结论比较有两点不同:第一把阻力为零,改为不受作用力;第二伽利略结论中无保持静止状态.
生乙:牛顿和笛卡儿结论比较,增加了保持静止状态.
师:现在给大家2分钟,看谁最先把牛顿第一定律内容背下来.
生:(背诵略)
师:大家看牛顿第一定律都说了些什么?定律的研究对象是(板书3(1)前半部分)
生:一切物体.(板书3(1)后半部分)
[板书3(1)](1)定律的研究对象一切物体.
师:一切物体的意思是包括固体、液体和气体.
师:定律成立的条件是(板书3(2)中的前半部分)
生:不能受外力作用.(板书3(2)中后半部分)
[板书3(2)](2)定律成立的条件不受外力作用.
师:谁不能受外力作用?
生:研究的物体.
师:定律的结论是(板书3(3)中的前半部分)
生:物体总保持静止状态或匀速直线运动状态.(板书3(3)中后面部分)
[板书3(3)](3)定律的结论总保持静止状态或匀速直线运动状态.
师:有同学把结论中的“或”读成“和”把“或”改作“和”对吗?
生:不对.
师:非常好,你能继续说一下为什么不对吗?
生:一个物体不可能同时存在两种状态,它要静止,就不可能做匀速直线运动.所以不能用“和”字.
师:大家同意他的看法吗?(在板书2中的“或”字下加点)
师:定律中“总保持”的含义是什么呢?
生:好像是不改变的意思.
师:你能给大家举例说明吗?
生:刚才第一个实验中小车在水平板上,不受钩码的拉力,原来静止,后来仍然静止.而由斜面滑下的小车,在理想平面上原来做匀速直线运动,后来仍然做匀速直线运动.
师:谁能再举出一些事例?
生:放在桌上的书,停在车站上的汽车,假如没有别的物体推拉它们,它们原来静止就永远静止下去,在地面上踢出去的球,假如地面和空气对它没有阻力作用,原来做匀速直线运动的球,永远匀速直线运动下去.
师:他说的大家同意吗?
生答:同意.
师:可见“总”字体现了“恒”,“或”字体现了不是静,就是动.(在板书2中的“总保持”三个字下加点)
师:物体不受力的时候,它后来的运动状态由什么决定呢?
生:由它原来状态决定的.
3.巩固练习
1.打出投影片
(1)已知某物体没有受到外力作用,那么该物体可能处于怎样的运动状态?为什么?
(2)在什么条件下,物体一定处于匀速直线运动状态?
(3)在什么条件下,物体一定处于静止状态?
师:同学们想一想,互相议论议论,然后回答.
生:物体可能处于静止状态,也可能处于运动状态.
师:为什么?
生:因为牛顿第一定律说一切物体不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态.题目中没有说明物体原来是什么状态,所以它的状态是两种可能都存在.
师:谁来回答第(2)题?
生甲:物体不受力的作用时.
师:还有不同意见吗?
生乙:物体还必须原来处于匀速直线运动状态.
师:也就是说要同时具备两个条件:第一、物体原来是运动的;第二,物体没有受到外力的作用.
师:谁来说说第(3)题?
生:要同时有两个条件,一是物体原来必须是静止的;二是物体没有受到外力作用.
师:请大家再思考这样一个问题:有人把牛顿第一定律说成“静止的物体永远静止,运动的物体永远运动”是否正确?为什么?
生:不正确,因为他把物体不受外力作用的条件丢了.
师:还有补充吗?
生:运动物体不受外力作用时,它永远作匀速直线运动.
师:可见,维持物体的运动不需要力,而物体运动状态改变则一定要有力的作用.
师:谁能总结一下,我们今天学习的知识.
4.小结
生甲:今天我们学习了牛顿第一定律,这是在实验基础上推理得到的.清楚了定律研究的对象、成立的条件和结论.
生乙:还有定律中关键字的含义.
5.布置作业
阅读教材,背诵牛顿第一定律.
教学说明
1.牛顿第一定律是初中物理难点课,困难有两点:一是如何在有限的三次实验基础上,通过逻辑推理得出理想实验的结论.二是如何使学生理解牛顿第一定律的实验.
为了克服第二个难点,本课设计了[实验4],目的是让学生明了,从斜面上同一高度下滑的物体,在水平面上开始运动的速度相同.
为了克服第一个难点,在表8-1中增加了第四、五、六三行.在讲授中应仔细认真引导学生领会第四、五行的物理意义和第六行的物理意义.从中领会伽利略理想实验的逻辑思维过程.
2.关于消除“力是维持运动的原因”的错误观念,不可能毕其功于一役.本节课只能在牛顿第一定律的基础上给予初步的说明.在今后的教学中,在适当时再给予进一步的说明,只有经过多次重复(逐渐深入)的分析和说明,才能消除“力是维持运动的原因”的错误观念.
注:教材选用人教版九年义务教育初中物理第一册.
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