第七节 牛顿第一定律
【教学目标】
知识目标:
1.知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程。
2.知道什么是惯性,了解惯性现象的解释,还有日常生活中的惯性现象。
能力目标:
1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力,动手能力。
2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理)。
情感目标:
1.通过伽利略的理想实验, 对学生进行严谨的科学态度教育。
【教学重点】
理解牛顿第一定律,并能解释惯性现象。
【教学难点】
1.明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。
2.伽利略理想实验的推理过程。
3.通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。
【教学方法】
牛顿第一定律是在实验的基础上分析、论证得出来的,所以主要采用实验探究法、转换法及控制变量法。
【教学资源】 课件、斜面、木板、棉布、毛巾、小车、惯性演示仪、矿泉水瓶、纸条等。
【教学过程】
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
引入新课 一、 复习提问: 1.力是一个物体对另一个物体的______,物体间力的作用是_______的,力的单位是_______ 。2.力的作用效果可以是: (1)使物体发生_______; (2)使物体的__________发生改变。二、简介牛顿生平,由此引入新课。牛顿是17~18世纪的英国物理学家、天文学家、数学家,是近代科学家中最杰出的代表人物之一,被誉为“现代科学之父”。 学生回答看图片,听讲解。 回顾前面所学有关知识,为本节教学做铺垫。培养学生崇尚科学、热爱知识的道德情操。
进行新课 一、牛顿第一定律1、介绍历史上关于运动和力关系的不同认识。亚里士多德:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用。如果这个力被撤销,物体就会停止运动。伽利略:如果运动物体不受力,它的速度将保持不变。2、播放视频:伽利略理想实验过渡:亚里士多德的错误在于没有认识到摩擦阻力的存在。现在我们通过实验来了解一下摩擦阻力对运动的影响。3、学生实验:探究阻力对运动的影响。(1)利用多媒体展示图片提示学生如何操作,提醒学生注意要控制变量以及如何控制。提问:①为什么每次都用同一辆小车从同一斜面的同一高度由静止滑下?②选择三种不同材料目的是什么?(2)进行实验(3)收集数据,进行分析结论:平面越光滑,受到的阻力越________,小车运动的距离越________ ,速度减小得越_______ 。推理:如果物体受到的阻力为零,速度就不会减小,它将永远运动下去。教师总结:这正是伽利略的观点,这就彻底推翻了亚里士多德的观点。后来,笛卡尔又进一步丰富了伽利略的观点。牛顿总结了伽利略等前人的观察成果,在大量的实验基础上,概括出一条重要的定律:一切物体在没有受到外力的作用下,总保持匀速直线运动状态或静止状态,这个定律叫做牛顿第一定律。4、定律解读1.“一切”适用于所有物体。2.“没有受到力的作用”是定律成立的条件。 听介绍,思考哪个观点是正确的观看视频在老师的启发下动手实验,同组两位同学合作完成。学生回答:①获得相同的初速度;②接触面不同,摩擦力不同(逐渐变小)把收集的数据填入表格中并得出结论。听教师讲解思考老师提出的问题。听讲并记录 了解实验装置和目的明确分析思路:接触面越粗糙,摩擦力越大, 小车运动距离越远,小车速度改变越慢让学生了解运动的物体若不受力,将会做匀速直线运动。引导学生得出牛顿第一定律
3.“总”一直、不变。4.“或”指物体不受力时,原来静止的总保持静止,原来运动的就总保持原来的速度和方向做匀速直线运动。两种状态必有其一,不同时存在。 5.牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,用推理的方法概括出来的。不能用实验直接证明。6.牛顿第一定律说明了力和运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。二、运动和力的关系由于牛顿第一定律知,当物体没有受到外力作用时,运动状态不变,可见物体的运动不需要力来维持。那么当受到外力时,将如何运动呢?状态是否发生改变,物体运动状态改变的原因?三、惯性1、分析牛顿第一定律,得出惯性概念,指出牛顿第一定律又叫惯性定律。2、实验演示惯性现象。(1)抽纸条。(2)弹卡片。(3)拉小车。3、教师总结:原来静止的物体具有保持静止状态的性质;原来运动的物体具有保持匀速运动状态的性质。由上面两个方面总结出惯性概念。4、解读惯性。1.惯性没有条件。任何物体任何时候都有惯性。2.惯性没有方向。物体只是保持之前的运动状态。3.惯性不是力。不能说“受到惯性作用”。 4.惯性只由质量决定。物体质量越大,惯性越大。 5.惯性与速度无关。不能说“速度越大惯性越大”。 5、让学生观察课件,了解并尝试解析生活中的惯性现象。(1)拉杯子;(2)跑栽倒;(3)急刹车;6、惯性的应用与防护。(1)应用:投篮、掷铅球等。(2)防护:车祸、安全带等。 学生总结:一切物体当不受外力作用时,运动状态不变,当受到外力作用时,运动状态发生改变。力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。学生观察、讨论、思考。知道一切物体都有惯性,惯性是物体的固有属性。理解并记录。学生观察图片,思考教师提出的问题,学会“四步法”解释惯性现象。了解惯性的利与弊等。 进一步解读分析,加深学生对定律的理解。结合牛顿第一定律,力是改变物体运动状态的原因,总结出运动和力的关系。让学生从生活走进物理,突出物理与社会的密切联系,引发学生的学习兴趣理解惯性。日常生活中这样的例子很多,启发学生透过现象看本质。
课堂小结 小结:本节课学到了什么?对照大屏幕,完成总结练习。布置作业:P52页,1、2、3 学生总结本节课学习内容 让学生学会小结,学会梳理知识,强化对新学知识的记忆。
板书设计 §7.7 牛顿第一定律理想实验→牛顿第一定律运动和力的关系惯性
课后反思 本节课的教学,我对教材内容进行了顺序的调整,按照分析亚里士多德——伽利略——笛卡尔——牛顿的观点,采用以实验为主,视频播放为辅,引导学生思考、分析讨论的教学方法,让学生认识牛顿第一定律,知道力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。在对牛顿第一定律进一步分析的基础上,结合演示实验,使学生认识了惯性概念及其物理含义。并结合给学生提供大量、丰富的惯性图片事例,使学生获得感性认识,让学生从身边发现物理问题,很好的渗透了“从生活走向物理、从物理走向生活”的理念。