高中物理 第四章 第一節(jié) 牛頓第一定律教案 新人教版必修1.doc

第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 1 牛頓第一定律【課前準(zhǔn)備】【課型】新授課 【課時(shí)】1課時(shí)【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能1.知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其主要推理過(guò)程和推論，知道理想實(shí)驗(yàn)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.3.知道什么是慣性，會(huì)正確地解釋有關(guān)慣性的現(xiàn)象.過(guò)程與方法1.通過(guò)伽利略和亞里士多德對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的不同認(rèn)識(shí)，了解人類認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的曲折性.2.感悟科學(xué)是人類進(jìn)步的不竭動(dòng)力.情感態(tài)度與價(jià)值觀1.通過(guò)伽利略和亞里士多德對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的不同認(rèn)識(shí)，了解人類認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的曲折性.2.感悟科學(xué)是人類進(jìn)步的不竭動(dòng)力.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)1.對(duì)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律和慣性的正確理解.2.科學(xué)思想的建立過(guò)程.教學(xué)難點(diǎn) 1.力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.2.慣性和質(zhì)量的關(guān)系.教學(xué)方法：探究、講授、討論、觀察、思考、歸納【教學(xué)過(guò)程】【新課導(dǎo)入】【展示】 【導(dǎo)入】在各種小型車(chē)輛前排乘坐的人（包括司機(jī)）必須系好安全帶，為什么？【新課講授】 牛頓第一定律【提問(wèn)】怎樣才能讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)起來(lái)呢？【回答】要用力去推它.【演示】【提問(wèn)】從這個(gè)例子很容易得到：物體要運(yùn)動(dòng)，需要對(duì)它施加力的作用，那么力和運(yùn)動(dòng)之間關(guān)系如何呢？【回答】靜止在水平面上的物體，用力去推，物體由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)【提問(wèn)】物體運(yùn)動(dòng)后撤掉力，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)又如何？【回答】撤走力時(shí)，物體速度越來(lái)越慢，最終停下.【提問(wèn)】相同條件下空中飛行的足球比地滾球運(yùn)動(dòng)的距離要長(zhǎng)很多，地滾球?yàn)槭裁催\(yùn)動(dòng)一會(huì)兒就停止呢？【回答】受到阻力.【提問(wèn)】如果沒(méi)有阻力的作用，足球?qū)?huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？【回答】將不會(huì)減速.【展示】讓一個(gè)小球從斜面頂滑下，斜面末端分別放毛巾、棉布和木板，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.【回答】當(dāng)斜面末端的接觸面越光滑，小球滑動(dòng)的距離越遠(yuǎn).摩擦力是阻礙物體運(yùn)動(dòng)的原因，因?yàn)槟Σ亮Φ拇嬖谑刮矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化.【提問(wèn)】如果沒(méi)有摩擦力的作用，小球又將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？【回答】如果沒(méi)有摩擦力的作用，物體將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力【提示】亞里士多德的觀點(diǎn)：必須有力作用在物體上，物體才能夠運(yùn)動(dòng)；沒(méi)有力的作用，物體就要靜止在一個(gè)地方【設(shè)問(wèn)】伽利略對(duì)于“運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系”，構(gòu)思出 “理想實(shí)驗(yàn)”.將軌道彎曲成曲線abc的形狀，在軌道的一邊釋放一顆小球，如果不存在摩擦力，小球?qū)⑸仙侥睦铮俊净卮稹坎淮嬖谀Σ亮Φ脑挘∏驅(qū)⑸仙皆瓉?lái)的高度.【提問(wèn)】若將軌道的傾角減小，彎曲成曲線，小球最高將上升到哪個(gè)位置？路程是增大還是減小【回答】同樣上升到與原來(lái)點(diǎn)相同同高度，路程增大了.【提問(wèn)】假如將軌道右側(cè)彎曲放平，這時(shí)會(huì)發(fā)生什么情況呢？【回答】由于運(yùn)動(dòng)面是水平的，小球就再也達(dá)不到原來(lái)的高度，如果不存在摩擦力，將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.【歸納】伽利略根據(jù)“理想實(shí)驗(yàn)”斷言：小球應(yīng)該以恒定的速率永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.由此可推斷，在水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)的物體并不需要用外力來(lái)維持.【解說(shuō)】理想實(shí)驗(yàn)，是科學(xué)研究中的一種重要的方法.它突出了事物的本質(zhì)特征，能達(dá)到現(xiàn)實(shí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)無(wú)法達(dá)到的極度簡(jiǎn)化和純化的程度.伽利略同時(shí)代的法國(guó)科學(xué)家笛卡兒補(bǔ)充和完善了伽利略的觀點(diǎn)，明確指出：除非物體受到外力的作用，物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會(huì)使自己沿曲線運(yùn)動(dòng)，而只保持在直線上運(yùn)動(dòng).他還認(rèn)為，這應(yīng)該作為一個(gè)原理加以確立，并且是人類整個(gè)自然觀的基礎(chǔ).二、牛頓物理學(xué)的基石-慣性定律-【承接】伽利略對(duì)物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)作了準(zhǔn)確的描述，但他并沒(méi)有明確指出運(yùn)動(dòng)和力之間的關(guān)系是什么.笛卡兒在伽利略的基礎(chǔ)上更近了一步，更為接近真理.牛頓在前人工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)自己的研究，系統(tǒng)地總結(jié)了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，即牛頓第一定律.牛頓第一定律內(nèi)容是：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)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).【提問(wèn)】牛頓第一定律是最完善的，那么它從幾個(gè)方面闡述了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系？【回答】?jī)蓚€(gè)方面：不受力時(shí)，物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)；受力時(shí)，力迫使它改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài).【提問(wèn)】什么叫運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變？【回答】速度的大小和方向的改變稱之為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變.【提問(wèn)】牛頓第一定律可不可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證？什么時(shí)候可以看作不受力并舉例說(shuō)明.【回答】不能.因?yàn)椴皇芰ψ饔玫奈矬w是不存在的.當(dāng)物體受力但所受合力為零時(shí)可以看作物體不受力.比如：冰面上滑動(dòng)的冰球、冰壺球. 【強(qiáng)調(diào)】物體具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，我們把這個(gè)性質(zhì)叫做慣性；牛頓第一定律又叫做慣性定律.【提問(wèn)】簡(jiǎn)述慣性定律和慣性的區(qū)別和聯(lián)系.【回答】慣性定律是物體不受外力作用時(shí)所遵從的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.慣性是物體的固有屬性，一切物體都有慣性.【思考與討論】從牛頓第一定律知，物體都要保持它們?cè)瓉?lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)，或者說(shuō)，它們都具有抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”，但是這種這種“本領(lǐng)”的大小是不一樣的.物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”，與什么因素有關(guān)呢？【點(diǎn)撥】慣性是物體的固有屬性，不管物體處于什么狀態(tài)，也不管物體是否受力以及受什么樣的力，一個(gè)物體的慣性是不變的，與物體速度的大小沒(méi)有關(guān)系.任何物體都具有這樣的本領(lǐng)，物體的這種本領(lǐng)的大小僅由物體的質(zhì)量決定.比如，車(chē)床等一些機(jī)械，它們的質(zhì)量很大，目的是使慣性增大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不易改變，另外兩個(gè)物體總是質(zhì)量小的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變起來(lái)更容易些.三、慣性與質(zhì)量【提問(wèn)】運(yùn)動(dòng)的火車(chē)比運(yùn)動(dòng)的自行車(chē)停下來(lái)要困難得多，可見(jiàn)物體的慣性即保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的本領(lǐng)，它與物體的質(zhì)量有關(guān)，有什么關(guān)系呢？【回答】物體的慣性與質(zhì)量有關(guān)，與物體的速度有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以改變.【設(shè)問(wèn)】討論、總結(jié)一下慣性的特點(diǎn).【歸納】一切物體都有慣性，在任何狀態(tài)下都有慣性；慣性是物體的固有性質(zhì)；物體的慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以改變；質(zhì)量越小，慣性越小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變；慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān).【科學(xué)漫步】【課時(shí)小結(jié)】通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道了歷史上幾位科學(xué)家對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的看法和研究伽利略得到力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的研究方法牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.慣性及應(yīng)用慣性知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的方法【布置作業(yè)】課本p70 1,2,3,4.【板書(shū)設(shè)計(jì)】1 牛頓第一定律一、理想實(shí)驗(yàn)