牛頓第一定律教案

牛頓第一定律教案一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能理解牛頓第一定律知道慣性的概念，并能用慣性解釋一些現(xiàn)象理解人類探索力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的過程在用伽利略斜面實(shí)驗(yàn)研究力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的過程中，學(xué)習(xí)理想實(shí)驗(yàn)這種科學(xué)研究方法。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀在探索過程中，學(xué)習(xí)科學(xué)家的創(chuàng)造性思維品質(zhì)和敢于質(zhì)疑、堅(jiān)持真理的獻(xiàn)身精神。二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：牛頓第一定律:三、教學(xué)過程導(dǎo)入新課（板書課題——牛頓第一定律）問題1：有人認(rèn)為“有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)，沒有力的作用，物體就要靜止在一個(gè)地方。所以，力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。”這準(zhǔn)確嗎？你有以下三項(xiàng)選擇：假如你認(rèn)為上述結(jié)論是錯(cuò)誤的，請(qǐng)你用事實(shí)或推理駁斥之。假如你認(rèn)為上述結(jié)論是準(zhǔn)確的，請(qǐng)你為其作辯護(hù)。讓大家一起來(lái)解決。讓學(xué)生思考后，師表態(tài)：是準(zhǔn)確的。并通過演示：在桌面上演示，用力推動(dòng)一輛輪子朝（引導(dǎo)學(xué)生通過列舉事實(shí)——只要將車輪子朝下推動(dòng)或汽車、自行（學(xué)生設(shè)計(jì)、教師演示來(lái)實(shí)行判斷出準(zhǔn)確的觀點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的物體之所以停止運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槭艿侥Σ磷枇Φ木壒驶蚣偃鐩]有摩擦，物體將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下（上述觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的）問題2：上述錯(cuò)誤的觀點(diǎn)是誰(shuí)首先提出來(lái)的呢？（亞里士多德）介紹亞里士多德：（PPT顯示）問題在通過對(duì)事物的觀察而直接得出結(jié)論（光憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)做判斷明。他對(duì)物理學(xué)的貢獻(xiàn)又表達(dá)在哪里呢？（貢獻(xiàn)：不怕做不到，就怕想不到；第一個(gè)想到了力與運(yùn)動(dòng)之間存相關(guān)系）問題4略）顯示：)問題否）伽利略為什么會(huì)想到設(shè)計(jì)斜面理想實(shí)驗(yàn)的。伽利略對(duì)小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)的研究：演示將小球從一個(gè)斜面滾下又滾上另一個(gè)斜面，引導(dǎo)學(xué)生觀察：追問1：小球上升的高度怎樣？追問2：滾下時(shí)速度如何變？滾上時(shí)速度如何變?思考:如在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)速度將如何變？但實(shí)際觀察到的情況是怎樣的？造成這種情況的原因是什么？升高到與下落點(diǎn)同高將如何運(yùn)動(dòng)？（速度不變，永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去）質(zhì)疑：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因（即物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持）（成為實(shí)驗(yàn)事實(shí)伽利略設(shè)計(jì)了理想斜面實(shí)驗(yàn)。介紹理想斜面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程（0→水平面，小球永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去）課件演示伽利略理想實(shí)驗(yàn)；問題6問題7：當(dāng)時(shí)的理想實(shí)驗(yàn)?zāi)艹蔀榻裉斓恼鎸?shí)實(shí)驗(yàn)嗎？[不能。因?yàn)榻裉煳覀內(nèi)匀徊荒芟磺凶枇?，也不能把水平木板做得無(wú)限長(zhǎng)。]問題8:伽利略的理想實(shí)驗(yàn)的意義何在？[將可靠的事實(shí)和理想化的科學(xué)方法相結(jié)合，能更深刻地反映科學(xué)規(guī)律。]問題9：伽利略的理想實(shí)驗(yàn)研究所得的結(jié)論是什么？[結(jié)論：摩擦是影響物體運(yùn)動(dòng)的原因，沒有摩擦物體將在水平面上永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)；物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。]問題10：伽利略的貢獻(xiàn)表現(xiàn)在哪里？[貢獻(xiàn)：糾正了歷史上的偏見，第一個(gè)走出“直觀觀察就能得出結(jié)論”的誤區(qū)，提出了依靠實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己觀點(diǎn)的科學(xué)研究方法。]愛因斯坦：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發(fā)現(xiàn)之一，而且標(biāo)志著物理的真正開端。問題11：為什么說是笛卡爾補(bǔ)充和完善了伽利略的觀點(diǎn)？伽利略這么偉大的科學(xué)家為什么會(huì)犯這樣的錯(cuò)誤呢？[這是因?yàn)楫?dāng)時(shí)伽利略深信勻速物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，但沒有明確提出。問題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)。]牛頓非常謙虛，他認(rèn)為自己之所以總結(jié)出牛頓第一定律是因?yàn)檎驹诰奕思绨蛏系木壒?。這雖然有一定道理，但掩蓋不了他的貢獻(xiàn)。一、牛頓第一定律（慣性定律）內(nèi)容：?jiǎn)栴}13：牛頓的貢獻(xiàn)表達(dá)在哪里呢？——（1）為什么不把牛頓第一定律說成是伽利略定律或笛卡爾定律；但可把它稱作慣性定律呢？意義：明確了慣性的概念——真正揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系定律的后半句話“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”，實(shí)際上是對(duì)力的定義，即力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。（2）為什么說“慣性定律是牛頓物理學(xué)的基石”？[追問1：何為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變？（引導(dǎo)學(xué)生看書獲得）2加速度有可能去研究力與加速度的關(guān)系（因而能建立牛頓第二定律，即：沒有第一定律就不可能有）二、慣性與質(zhì)量：（一）慣性物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)叫做慣性。討論與交流：如何理解慣性大小的意義？（抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的本領(lǐng)大小）:易改變。討論與交流：制動(dòng)運(yùn)動(dòng)的火車比運(yùn)動(dòng)的自行車要難得多，推動(dòng)一輛汽車比推動(dòng)一輛自行車難得多；則不同的物體，慣性相同嗎？（不同）若有不同，其大小與什么因素相關(guān)？（——初中已知）如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證你的觀點(diǎn)？（施加力運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變相同觀察什么現(xiàn)象就能比較出慣性大?。靠床煌矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的容易度（即相同時(shí)間內(nèi)看速度的變化。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：利用木板(較光滑且?guī)Фɑ喖靶≤嚕ㄍㄟ^加砝碼來(lái)改變質(zhì)量大小二定律實(shí)驗(yàn)的前置（說明是定性非定量——相比較來(lái)說滾動(dòng)摩擦忽略不計(jì)）實(shí)驗(yàn)演示（如有條件則可學(xué)生實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：決定慣性大小的因素：(如:)（喚醒初中知識(shí)）質(zhì)量越大，慣性越大。（二）質(zhì)量國(guó)際單位：千克（㎏）性質(zhì)：標(biāo)量（只有大小，沒有方向）反思總結(jié)：如何理解牛頓第一定律？一切物體：是指宇宙中所有物體，不管物體是固體、液體還是氣體?？梢娕ｎD第一定律是自然界中的普遍規(guī)律（）是定律成立的條件，這是一種理想情況（作為課后閱讀完成）時(shí)候：強(qiáng)調(diào)了"沒有受到外力作用"與"保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)"是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)動(dòng)狀態(tài)不變?？偅菏侵浮耙恢薄钡囊馑急３郑菏侵浮安蛔儭被颍簛?lái)靜止就保持靜止，原來(lái)運(yùn)動(dòng)就保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，不能用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明。鞏固提升實(shí)驗(yàn)：用留有氣泡的礦泉水做觀察瞬間運(yùn)動(dòng)時(shí)水中氣泡的運(yùn)動(dòng)（后實(shí)驗(yàn)觀察）確定瞬間運(yùn)動(dòng)時(shí)水中鐵球與木球?qū)⒃鯓舆\(yùn)動(dòng)？（先讓學(xué)生猜想兩個(gè)球怎樣運(yùn)動(dòng)后觀察）圖：課堂練習(xí):課本第71頁(yè)問題與練習(xí)第2題、第3題。五．課后作業(yè)：閱讀課本第70頁(yè)科學(xué)漫步、問題與練習(xí)第1題、第4題。板書設(shè)計(jì)：一、牛頓第一定律（慣性定律）內(nèi)容：意義：一、牛頓第一定律