高中物理第四章牛頓運動定律4.1牛頓第一定律教案11新人教版必修

1、牛頓第一定律教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.知道伽利略的理想實驗及其主要推理過程和推論，知道理想實驗是科學(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，會正確地解釋有關(guān)慣性的現(xiàn)象.過程與方法1.觀察生活中的慣性現(xiàn)象，了解力和運動的關(guān)系.2.通過實驗加深對牛頓第一定律的理解.3.理解理想實驗是科學(xué)研究的重要方法.情感態(tài)度與價值觀1.通過伽利略和亞里士多德對力和運動關(guān)系的不同認(rèn)識，了解人類認(rèn)識事物本質(zhì)的曲折性.2.感悟科學(xué)是人類進(jìn)步的不竭動力.教學(xué)重點1.對牛頓第一運動定律和慣性的正確理解.2.科學(xué)思想的建立過程.教學(xué)難點1.力和運動的關(guān)系.2.慣性和質(zhì)量的關(guān)系.教學(xué)過程三維目標(biāo)落實

2、及教學(xué)反思新課導(dǎo)入做實驗引入力和運動的關(guān)系，引發(fā)學(xué)生的思考.新課教學(xué)承接剛才的實驗現(xiàn)象，演示當(dāng)物體不再受手的推力時，物體停止運動.思考“運動一定需要力來維持嗎”.相同條件下空中飛行的足球比地滾球運動的距離要長很多，地滾球為什么運動一會兒就停止呢？實驗演示:讓一個小球從斜面上滑下，斜面末端分別放毛巾、木板和玻璃板，讓學(xué)生仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象. 并得出結(jié)論.一、理想實驗的魅力首先是亞里士多德的錯誤觀點：必須有力作用在物體上，物體才能夠運動；沒有力的作用，物體就要靜止在一個地方.接著演示伽利略是如何利用理想實驗反駁伽利略錯誤的觀點的.伽利略對于“運動與力的關(guān)系”，構(gòu)思出如圖所示的“理想實驗”.將軌道彎曲

3、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?？圖411若將軌道的傾角減小，彎曲成曲線ABD或曲線ABE，小球最高將上升到哪個位置？路程是增大還是減??？假如將軌道彎曲成一側(cè)水平及曲線ABF的形狀，這時會發(fā)生什么情況呢？伽利略根據(jù)“理想實驗”斷言：小球應(yīng)該以恒定的速率永遠(yuǎn)運動下去.由此可推斷，在水平面上做勻速運動的物體并不需要用外力來維持.理想實驗，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)實科學(xué)實驗無法達(dá)到的極度簡化和純化的程度.它不僅可以充分發(fā)揮理性思維的邏輯力量，還可以讓思維超越當(dāng)時的科學(xué)技術(shù)水平，在想象的廣闊天地里自由馳騁.演示實驗：

4、把滑塊放到氣墊導(dǎo)軌上面，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，滑塊與導(dǎo)軌間形成氣層，從而使滑塊與導(dǎo)軌間的摩擦變得很小，推一下滑塊，讓學(xué)生觀察滑塊的運動是什么運動.伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正的開端.這個發(fā)現(xiàn)告訴我們，根據(jù)直接觀察所得出的直覺的結(jié)論不是常?？煽康?，因為它們有時候會引到錯誤的線索上去.伽利略同時代的法國科學(xué)家笛卡兒補充和完善了伽利略的觀點，明確指出：除非物體受到外力的作用，物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運動狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會使自己沿曲線運動，而只保持在直線上運動.他還認(rèn)為，這應(yīng)該作為一個原理加以確立，并且是人類整個自然觀的基礎(chǔ).二、牛頓物理學(xué)的基石

5、牛頓第一定律師：伽利略對物體不受外力時的運動作了準(zhǔn)確的描述，但他并沒有明確指出運動和力之間的關(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)了力和運動的關(guān)系，于1687年發(fā)表了他的著作自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理，提出了三條運動定律，奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ).其中，牛頓第一定律的內(nèi)容是：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.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(guān)系？組織學(xué)生進(jìn)行討論.不受力時，物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)；受力時，力迫使它改變運動狀態(tài).什么叫運動狀態(tài)的改變？速度的

6、大小和方向的改變稱之為運動狀態(tài)的改變.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.一切物體都有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，叫做慣性；所以牛頓第一定律又叫做慣性定律.例如：當(dāng)汽車啟動時，車上的乘客會向后傾斜，為什么？【課堂交流】 現(xiàn)代汽車中，通常有安全帶、安全氣囊和頭枕等設(shè)備，從慣性的角度說明它們有什么作用.三、慣性與質(zhì)量運動的火車比運動的自行車停下來要困難得多，可見物體的慣性即保持勻速直線運動狀態(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？討論、總結(jié)一下慣性的特點.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)

7、量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，運動狀態(tài)越難以改變；質(zhì)量越小，慣性越小，運動狀態(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).小結(jié)通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道了：（1）歷史上幾位科學(xué)家對力和運動關(guān)系的看法和研究.（2）伽利略得到力和運動關(guān)系的研究方法.（3）牛頓第一定律的內(nèi)容.（4）慣性及應(yīng)用慣性知識解決實際問題的方法.布置作業(yè)教材第問題與練習(xí).板書設(shè)計1 牛頓第一定律理想實驗的魅力牛頓物理學(xué)的基石慣性定律慣性與質(zhì)量內(nèi)容（或定義）1.亞里士多德的觀點2.伽利略的觀點3.笛卡兒的觀點一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止物體保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性說 明通過學(xué)習(xí)人類對運動和力關(guān)系的認(rèn)識，體會科學(xué)家對人類的貢獻(xiàn)和正確思想的來之不易（1）物體不受外力時，運動狀態(tài)保持靜止或勻速直線運動，說明力不是維持物體運動的原因（2）外力的作