科学探究：牛顿第一定律[上学期]

第六章 力和运动
第一节 科学探究：牛顿第一定律
教学目标：
1、体会亚里士多德与伽俐略的思想冲突，通过动手实验，用分析和论证的方法探究出牛顿第一定律，并学会用自己的语言表述牛顿第一定律的内容，从对牛顿第一定律的探究过程中发展学生的观察能力，分析能力，归纳论证的能力和表述信息的能力。
2、认识伽俐略的理想实验方法，了解物理上理想实验的实质。
3、通过大量事实认识惯怀，并了解利用惯性及防止惯性的方法。能够将该知识应用到生产、生活实践当中，强化STS教育。
教学重点：
1、通过对实验探究的参与，强化学生分析与论证的能力。
2、加深对牛顿第一定律和惯性的理解。
教学难点：
转变学生的经验概念
教学方法：
1、在实验的基础上分析，指出分析与论证的方法——推理想像法
2、在得出定律后进行解释与剖析
3、为转变观念，充分激起两种观点的尖锐矛盾冲突
教学过程：
第一课时
一、根据课本图6—1和6—2所展示的现象，分析得出运动和力的关系，并指出这便是2000多年前古希腊哲学家亚里士多德的观点。
进一步举例：1、桌子不推不动，推才会动
2、推动的粉笔盒不推便停下来
说明上述观点的正确性
二、激起矛盾冲突，引出伽俐略的观点
再举两例：1、高速行驶的汽车关闭发动机后立即停下来了吗？
2、在冰面上推动的箱子，会立即停下来吗？
亚里士多德的观点能解释上述现象吗？
激起矛盾：物体运动到底需不需要力？
引出伽俐略的观点：运动物体在不受外力时，可以永远运动下去（力不是维持物体运动的原因）
简述伽俐略的理想实验，着重渗透实验思想：
推理（斜面越长，小球运动越远）和想象（斜面变成水平面，小球而达原高度而永远运动下去）
三、实验推理得出牛顿第一定律：
那么他们的观点到底谁正确呢？下面用实验进行证明：
1、提出问题：运动物体在不受外力时，会一直运动下去吗？
2、制订计划与设计实验：
思路：让滑块从斜面上滑下（变成运动物体），然后在不同水平面上运动，比较距离远近变化。
说明：实验中要用同一滑块从同一斜面的同一高度滑下，这样做的目的是使滑块在不同水平面上开始运动的速度相同（指出控制变量法）距离远近不是由速度引起的。
3、进行实验与收集证据：
完成实验并填好下表：
接触面 滑块受到的摩擦力 滑块运动的距离
毛巾 大 近
纸板 较大 较近
玻璃板 小 远
4、分析与论证：
（推理）水平面越光滑，滑块受到的阻力越小，滑块前进的距离就越远，速度变化越慢，运动越接近匀速运动，（想象）假如水平面绝对光滑，滑块受到的阻力为零，滑块会永远运动下去，速度保持不变（理想实验的体现）。
再结合生活实际说明：静止物体如果不受外力会怎样呢？（静止）
那么到底谁的观点正确呢？
让学生用自己的语言表达牛顿第一定律
然后再看课本上的表述，并理解：
“一切”的含义，“总保持”“或”及条件：不受外力，最后指出：牛定律是在实验的基础上，经过推理想象而概括出来的，不可能用实验直接证明出来。
第二课时
一、引入惯性概念：
1、演示课本图6——7小实验
说明：纸片和砝码原来都是静止的，纸片因受力而运动了，但砝码继续静止，即静止的物体有保持静止状态的性质。
2、迅速抽动压下钢笔帽下的纸条，钢笔帽仍停在原处。
进一步说明：静止物体有保持静止状态的性质。
3、人在跑步时脚踢到石头上，容易摔倒，这是为什么？
说明：跑步时，人是运动的，脚踢上石头会静止，而人的上半身继续，保持运动状态，所以容易摔倒。
4、运动员跳远要助跑，这也是这个道理。
从而引出：静止物体有保持静止状态不变的性质。
也就是说：一切物体都有保持原运动状态不变的性质——惯性。
强调：1、一切物体在任何情况下都有惯性，是无条件的。
2、惯性是物体具有的一种属性，不是力。
3、惯性只与物体质量有关，质量越大，惯性越大，同一物体的惯性在任何时候都相同。
二、惯性的利用与防止
（一）惯性的利用：
1、举例：①课本图6——10
②用铲子向炉子里送煤
③飞机空投物资要提前投放
④汽车进站要提前关闭发动机
⑤拍打衣服上的灰尘
⑥甩掉手上的水
⑦泼出盆中的水
2、说明如何用惯性解释现象：
方法：先交物体原来的状态（是运动还是静止），再说明一个物体因受力而
改变运动状态，另一个物体（或物体的另一部分）由于惯性要保持原来的
状态，最后得出现象。
（二）惯性的防止：
事例：①课本图6——11
②车上的扶手（讲“德性”与“惯性”的故事）
③从行驶的车上跳下来要沿车行方向跑几步
④高速公路上车辆间要保持一定的距离
三、处理练习：
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