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课题 |
第九章第一节:牛顿第一定律 |
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教学
目标 |
1. 知道惯性定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程。
2. 通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法。 |
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教学
重点 |
牛顿第一定律的含义 |
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教学
难点 |
力和运动的关系 |
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教学
用具 |
斜面、小车、木板、毛巾、棉布 |
教学方法 |
实验探索、逻辑演绎 |
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新课
教学 |
1. 复习提问
力的作用效果有哪些?
2. 新课引入
我们学过了力,一切物体都受到力的作用。我们也学过了运动,运动是绝对的,一切物体都在运动,静止只是相对的。物体都受力,同时又都在运动。力的效果之一就是力能改变物体的运动状态。那么,如果物体不受到力的作用,将会发生什么情况呢?
思考:① 用力推箱子,箱子运动了。停止施力,箱子就停住了,这是为什么呢?② 滑旱冰时,如果地面粗糙,停止用力后较快就停下了;如果地面较为光滑,停止用力后较长时间后才会停下。为什么?
1. 历史的回顾
古希腊的学者亚里斯多德早在两千年前就提出“力是维持物体运动的原因”。他的根据是一个物体(例如一辆车)运动起来后必须用力才能使它不停地运动下去,失去力的作用,运动会停下来。初看起来,他的观点似乎符合实际情况,所以这个观点在人类的历史上统治了近一千七百年。直到三百年前,人们才开始对这个观点是否正确提出疑问,并由伽利略和牛顿等几位科学家对力和运动的关系提出了科学的论断。
2. 实验探索
(1) 让一辆小车从斜面上的某一位置由静止开始向下运动,注意观察小车在不同表面的运动情况。
相同点:同一小车、小车进入平面时的初速度相同;
不同点:三种平面的粗糙程度不同,阻力大小不同。
现象:小车速度变为0的时间不同,越光滑,运动距离越远。
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新课
教学 |
(2) 问题思考:
A. 小车为什么停下来?(小车在水平的毛巾面上受到了阻力。)
亚里斯多德认为维持运动必须有力。现在,小车恰恰是因为受到了阻力,它的运动不能维持。可见,他的观点缺乏一定的前提条件,因此是不确切的。
B. 为什么三次小车最后停下的位置不同?
(3) 通过讨论,归纳结论:
小车在水平面上运动时,由于存在阻力,总是受到阻碍小车前进的力,所以小车会停下来;三种不同的结果说明了表面越光滑,阻力越小,小车的运动状态就越难改变。
3. 推理
如果木板再换成更光滑的表面,那么阻力就更小,小车运动的就越远。如果表面越来越光滑,小车运动的就越来越远。当小车完全不受阻力时,将永远运动,永不停止。(指导阅读课本)
伽利略的推理方法:在实验的基础上,通过合理的假设,理想化的实验,严密的逻辑推理得出结论。
4. 牛顿第一定律
(1) 内容:一切物体在不受到任何外力时,总保持静止或匀速直线运动状态。
(2) 理解:
A. 力和运动的关系:力不是维持运动的原因,物体的运动不需要力的存在,物体本身就具有保持运动的能力,力只是用来改变运动状态的。
B. “保持”的条件:不受任何外力(理想化)或合力为0(实际情况)
(3) 解释课前问题:
A. 施加推力是为了抵消阻力,使合力为0;
B. 若阻力减小,则所需的推力也减小。
(4) 另外一种表述:
推论:如果F合≠0,物体将向F合的方向加速
(5) 牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的,但是它又有深厚的实验基础。它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的,由这个定律进一步得出的一切科学推论都经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定律早已成为大家公认的力学基本定律之一。 |
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小结 |
(6) 牛顿第一定律是在实验的基础上通过分析、推理总结得出的;
牛顿第一定律描述了物体在特定的条件下的运动规律,是一种理想化的情况。 |
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板书
设计 |
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2.力只是用来改变运动状态,而非维持运动
3.
4. 如果F合≠0,物体将向F合的方向加速 |
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牛顿第一定律
一、实验
1.物体受到阻力——停止
2.阻力较小——运动变化越慢
3.不受阻力——运动不变化
二、牛顿第一定律
1. 一切物体在不受到任何外力时,总保持静止或匀速直线运动状态。 |
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1.牛顿第一定律是初中物理难点课,困难有两点:一是如何在有限的三次实验基础上,通过逻辑推理得出理想实验的结论。二是如何使学生理解牛顿第一定律的实验。.
为了克服第二个难点,本课设计了[实验4],目的是让学生明了,从斜面上同一高度下滑的物体,在水平面上开始运动的速度相同。
为了克服第一个难点,在表8-1中增加了第四、五、六三行。在讲授中应仔细认真引导学生领会第四、五行的物理意义和第六行的物理意义。从中领会伽利略理想实验的逻辑思维过程。
2.关于消除“力是维持运动的原因”的错误观念,不可能毕其功于一役。本节课只能在牛顿第一定律的基础上给予初步的说明。在今后的教学中,在适当时再给予进一步的说明,只有经过多次重复(逐渐深入)的分析和说明,才能消除“力是维持运动的原因”的错误观念。 |