高一物理牛顿第一定律教案
52fw.cn 11-02 次遇见知识与技能:1、正确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:培养分析问题的能力,要能透过现象了解事物的本质,不能不加研究,分析而
只凭经验,对物理问题决不能主观臆断,正确的认识力和运动的关系。
情感态度与价值观:培养科学研究问题的态度。
教学难点:对牛顿第一定律及惯性的理解
教学方法:实验法、阅读法、归纳法
课时安排:1课时
教学过程:
(一)导入新课
教师:前面一到二章我们学习了怎么样描述物体的运动,但没有进一步讨论物体为什么会做
这样或那样的运动。那么,要知道这个问题就必须知道运动和力的关系。
在物理学中,
只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科,叫做运动学。
只研究运动和力的关系的分科,叫做动力学。
教师:动力学知识在生产和科学研究中是很重要的,例如设计各种机器、控制交通工具的速
度、研究天体的运动、计算人造卫星的轨道等等都离不开动力学知识。动力学的奠基人是英国的科学家牛顿,牛顿提出的牛顿运动定律是整个动力学的基础,第四章我们将要学的就是牛顿运动定律。
教师:同学们在骑车上学过程中,是怎样是自行车加速的?又是怎样使自行车减速的?学生:用力踩脚踏板时可使自行车加速,刹车可使自行车减速。
教师:用力踩脚踏板时,实质是通过链条传动给车轮施加了动力的作用,那么刹车是车子减
速的实质又是什么呢?
学生:刹车时的实质是通过橡皮对轮子施加了阻力的作用。
教师:通过这一生活常识可知:要使物体加速则必须对它施加力的作用,同样要使物体减速
也要对其施加力的作用,那么力和物体的运动究竟有什么关系呢?本节课我们就来学习第三章第一节:牛顿第一定律。
(二)新课教学
教师:首先我们来回顾下动力学的发展史
教师:早在两千多年前,人们就开始了对物体的受力及其运动关系的研究,但由于受生活中
错误经验的影响,一直到伽利略时代才对其有了一个正确的认识,下面请同学阅读课文的前7段内容,阅读过程中注意下列问题。
教师:投影问题:1、在研究力和运动的关系上有哪些代表人物?
2、他们各自的观点如何?
学生活动:阅读课文
教师活动:检查阅读情况
教师:好,下面我们来看第一个问题。
学生:代表人物有:亚里士多德、伽利略、笛卡儿。
教师:那我们先来看第一位代表人物:亚里士多德,
那他的观点是什么呢?
学生:亚里士多德的观点是: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
教师:古人亚里士多德是一位很有影响力的科学家,但在力和运动的关系上却提出了一个错
误的说法,且持续两千年之久,在此期间,动力学一直没有多大进展。
教师:直到17世纪,在力和运动的关系上出现了第二位代表人物,他就是意大利著名的物
理学家伽利略(投放课件)那么他的观点又是什么呢?
学生:伽利略的观点是:在水平地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……
教师:(投放课件)那伽利略如何证明其观点的?
学生:用理想实验和其推论来证明的。
伽利略理想实验思路
客观事实:小球从一个斜面的高处滚下,会滚上另一个对接的斜面,摩擦力越小,
越接近原来的高度
假想:摩擦力大小为零,观察小球在另一个斜面的运动情况
推理:小球将会达到同一高度
对接斜面倾角越小,运动距离越远
对接斜面倾角为零,小球永远运动
教师:下面我们来看伽利略理想实验的具体内容。(投放课件)
内容:两斜面对接,让静止的小球沿一个斜面滚下来,小球将滚上另一个斜面.如果没有
摩擦,小球将上升到原来静止时的高度(课件模拟这一过程)
教师:我们在来看伽利略理想实验的推论
推论1:如果减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度,但要
通过更长的距离.(课件模拟这一过程)
推论2:继续减小第二个斜面的倾角,使它成为水平面,小球不可能达到原来的高度,就
要沿水平面以不变的速度持续运动下去.(课件模拟这一过程)
教师:伽利略理想实验虽然是想象中的实验,但它是建立在可靠的事实基础上的,它把可靠
的事实和理论思维结合起来,更深刻的揭示了自然规律。
教师:伽利略的研究方法:理想实验法。理想实验法科学研究中的一种重要的方法,教师:那么第三位代表人物是法国科学家笛卡儿,他的观点为何?
学生:笛卡儿的观点: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.即:运动状态不会改变。
教师:运动状态的改变:
判断运动状态是否改变即判断物体运动的速度是否变化,可能是速度的大小发生了
变化,也可能是速度的方向发生了变化,或者速度的大小和方向都发生了变化,个
别同学往往只从速度的大小这一方面去考虑,忽视了速度的矢量性.
教师:(投放课件)笛卡儿的观点进一步补充和完善了伽利略的观点,为动力学的发展又迈
出了重要的一步。
教师:伽利略和笛卡儿对物体不受外力时的运动做了准确的描述,但他们并没有明确指出运
动和力之间的关系是什么,牛顿在总结前人研究的基础上,根据他自己的研究,系统地总结了力和运动的关系,提出了三条运动定律,其中第一定律的内容为: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。
教师:对定律的理解:
(1)物体不受外力时的状态是匀速直线运动状态或静止状态,说明力不是维持物体运
动的原因。
(2)外力的作用是迫使物体改变其运动状态,说明力是使物体运动状态改变的原因。
(3
———牛顿第一定律又叫惯性定律
教师:好!同学现在注意观察桌面上的这个静止的粉笔盒是否受到外力的作用?
学生:受外力的作用
教师:受那些力的作用呢?
学生:受重力、支持力的作用。
教师:由牛顿第一定律可知外力要改变物体的运动状态,为什么粉笔盒仍处于静止状态呢?学生:因为重力和支持力的合力为零。
教师:能否找到不受外力的物体?
学生:不能教师;我们知道,力是物体之间的相互作用,不受外力作用的物体是不存在的。
教师:牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态只是一种理想化状态,这种状态虽不能实
#p#分页标题#e#现,但在现实中却可以用合力为零的状态来代替它也就是:不受外力作用==受外力作用,但合外力为零。这时仍可以反映出力和运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是使物体运动状态改变的原因。这样就使牛顿第一定律在实际应用中有了实际的意义。
思考练习:(投放课件)
1、汽车突然开动的时候,乘客会向后倾倒,为什么?
学生:这是由于当汽车开始运动后,人的下半身和车接触较紧密,故随车前进,而上半身由
于惯性还要保持原来的运动状态———静止所造成的。
2、那么,在刹车时乘客会有何变化呢?为什么呢?
学生:会出现前倾。因为刹车时,乘客的下半身已经随车停止了运动,而上半身仍保持原来
的速度向前运动。
教师:那么同学们举出一些生活中利用惯性的例子?
学生:泼水、铲土、拍灰尘等
教师对上述例子进行讲解并总结出惯性的特点:(投放课件)
1、一切物体都具有惯性,惯性是物体的固有属性,不论物体是否受到力的作用,是否运动或运动状态如何都具有惯性。
2、惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大;质量越小,惯性越小。
三、巩固训练:(投放课件)
四、小结:
1、伽利略的研究方法(理想实验法)
这是一种以可靠的事实为基础,把实验与逻辑推理和谐地结合在一起的一种科学探究方法。
2、牛顿第一定律内容:意义:
3、惯性定义:决定因素:
五、作业布置:课本46页练习一:(2);(3);(4).
六、板书设计:
(一)历史的回顾
伽利略的研究方法:理想实验法
(二)牛顿第一定律
1内容: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2含义:(1)物体不受外力时的状态是匀速直线运动状态或静止状态,说明力不是维持物体运动的原因。
(2)外力的作用是迫使物体改变其运动状态,说明力是使物体运动状态改变的原因。
(3)一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫惯性。3意义:正确揭示了力和运动的关系。
(三)惯性:
1、物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
2、一切物体都有惯性,惯性是物体的固有属性。
3、惯性大小只与物体的质量有关。