《牛頓第一定律》參考教案2

4/6牛頓第一定律核心素養(yǎng)：培養(yǎng)學生把物理知識與實際生活相聯(lián)系的思維能力，認識到物理來源于生活、應用于生活。教學目標：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，會正確地解釋有關慣性的現(xiàn)象。教學重點：1.對牛頓第一運動定律和慣性的正確理解。2.科學思想的建立過程。教學難點：1.力和運動的關系。2.慣性和質(zhì)量的關系。教學方法：探究、講授、討論、觀察、思考、歸納教學過程：【課前】登陸優(yōu)教平臺，發(fā)送預習任務。根據(jù)優(yōu)教平臺上學生反饋的預習情況，發(fā)現(xiàn)薄弱點，針對性教學。（優(yōu)教提示：請登陸優(yōu)教平臺，發(fā)送本節(jié)預習任務）【新課導入】展示：（優(yōu)教提示：請打開素材“視頻演示：汽車的啟動與剎車”）導入：在各種小型車輛前排乘坐的人（包括司機）必須系好安全帶，為什么？【新課講授】牛頓第一定律思考：怎樣才能讓小車運動起來呢？演示：從這個例子很容易得到：物體要運動，需要對它施加力的作用，那么力和運動之間有什么關系呢？靜止在水平面上的物體，用力去推，物體由靜止變?yōu)檫\動，物體運動后撤掉力，物體的運動狀態(tài)又如何？觀察發(fā)現(xiàn)：撤掉力后，物體的運動速度越來越慢，最終停下來。相同條件下，在空中飛的足球比在地上滾動的足球運動的距離要長很多，地上滾動的足球為什么運動的距離短呢？它受到了阻力的作用。如果沒有阻力的作用，足球?qū)鯓舆\動？它將不會減速。展示：讓一個小球從斜面頂滑下，斜面末端分別放毛巾、棉布和木板，觀察實驗現(xiàn)象。（優(yōu)教提示：請打開素材“視頻演示：牛頓第一定律實驗”）當斜面末端的接觸面越光滑，小球滑動的距離越遠。如果沒有摩擦力的作用，小球又將會怎樣運動呢？將永遠運動下去。一、理想實驗的魅力亞里士多德的觀點：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（優(yōu)教提示：請打開素材“動畫應用：伽利略斜面理想實驗”）通過動畫實驗，可觀察到：①不存在摩擦力的話，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨?；②若將軌道的傾角減小，彎曲成曲線，小球最高將上升到哪個位置？路程是增大還是減??？同樣上升到與原來點相同的高度，路程增大了；③假如將軌道右側彎曲放平，這時會發(fā)生什么情況呢？由于運動平面是水平的，小球就再也達不到原來的高度，如果不存在摩擦力，將永遠運動下去。歸納：伽利略根據(jù)“理想實驗”斷言，小球應該以恒定的速率永遠運動下去。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。解說：理想實驗，是科學研究中的一種重要的方法。它突出了事物的本質(zhì)特征，能達到現(xiàn)實科學實驗無法達到的極度簡化和純化的程度。伽利略同時代的法國科學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，物體將永遠保持其靜止或運動狀態(tài)，永遠不會使自己沿曲線運動，而只保持在直線上運動。他還認為，這應該作為一個原理加以確立，并且是人類整個自然觀的基礎。二、牛頓物理學的基石——慣性定律承接：伽利略對物體不受外力時的運動作了準確的描述，但他并沒有明確指出運動和力之間的關系是什么。笛卡兒在伽利略的基礎上更近了一步，更為接近真理。牛頓在前人工作的基礎上，根據(jù)自己的研究，系統(tǒng)地總結了力和運動的關系，即牛頓第一定律。牛頓第一定律內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。思考：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系？①不受力時，物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)；②受力時，力迫使它改變運動狀態(tài)。思考：什么叫運動狀態(tài)的改變？速度的大小和方向的改變稱之為運動狀態(tài)的改變。思考：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。不能。因為不受力作用的物體是不存在的。當物體受力但所受合力為零時可以看作物體不受力。比如：冰面上滑動的冰球、冰壺球。強調(diào)：物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，我們把這個性質(zhì)叫做慣性；牛頓第一定律又叫做慣性定律。討論：簡述慣性定律和慣性的區(qū)別和聯(lián)系。慣性定律是物體不受外力作用時所遵從的運動規(guī)律。慣性是物體的固有屬性，一切物體都有慣性。（優(yōu)教提示：請打開素材“視頻演示：慣性現(xiàn)象”）（優(yōu)教提示：請打開素材“視頻演示：短跑沖刺中的慣性”）思考與討論：從牛頓第一定律知，物體都要保持它們原來的勻速直線運動或靜止狀態(tài)，或者說，它們都具有抵抗運動狀態(tài)變化的“本領”，但是這種“本領”的大小是不一樣的。物體抵抗運動狀態(tài)變化的“本領”，與什么因素有關呢？點撥：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，一個物體的慣性是不變的，與物體速度的大小沒有關系。任何物體都具有這樣的本領，物體的這種本領的大小僅由物體的質(zhì)量決定。比如，車床等一些機械，它們的質(zhì)量很大，目的是使慣性增大，運動狀態(tài)不易改變，另外質(zhì)量小的物體運動狀態(tài)改變起來更容易些。三、慣性與質(zhì)量思考：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)或靜止狀態(tài)的本領，它與物體的質(zhì)量有關，有什么關系呢？物體的慣性與質(zhì)量有關，與物體的速度等其他因素無關；質(zhì)量越大，慣性越大，運動狀態(tài)越難以改變。設問：討論、總結一下慣性的特點。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，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，與其他因素無關?！菊n時小結】通過本節(jié)的學習，我們知道了歷史上幾位科學家對力和運動關系的看法和研究．伽利略得到力和運動關系的研究方法．牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。慣性及應用慣性知識解決實際問題的方法?！菊n堂訓練】（優(yōu)教提示：打開優(yōu)教配套習題，使用互動答題卡，更快更便捷地掌握學生的學習情況）【布置作業(yè)】課本習題1、2、3、4。【板書設計】牛頓第一定律一、理想實驗的魅力1