牛顿第一定律教案

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2026-04-17教案

短文网整理的牛顿第一定律教案(精选6篇),快来看看吧,希望对您有所帮助。

牛顿第一定律教案 篇1

教学目标

知识目标:

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.

能力目标:

1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力.

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.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育.

2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育.

教学建议

教材分析

教材首先通过回忆思考的形式提出问题:如果物体不受力,将会怎样?通过小车在不同表面运动的演示实验,使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系,为讲解伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论,再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充,牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的,正如牛顿所说:“如果说我所看的更远一点,那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律,而是用科学推理的方法概括出来的,定律是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。

本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律,即牛顿第一运动定律。

教法建议

1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念,认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体,它就动,不再推它时,它便静止。为使学生摆脱这种错误观念,首先要把运动和运动的变化区别开,树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念,这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次,通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。

2.通过图9-1演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心,可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。

3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学,让学生体会规律的认识过程,对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。

教学设计示例

教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。

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

教学用具:斜面,小车,毛巾,棉布,玻璃板,微机,实物投影,大倍投电视。

教学过程

一、实验引入:批驳亚里士多德的观点

[演示1]在桌面上推动木块(或板擦)从静止开始慢慢向前运动,撤掉推力,木块立即停止。

分析:日常生活中也有许多类似的现象,(如推桌子)。这些现象从表面上看,“必须有力作用在物体上,才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停下来.”即:板擦的运动需要推力去维持。于是,古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力去维持”。这种观点在历史上曾被沿用两千多年,但时沿用两千年是否就一定正确呢?也可能有人曾表示过怀疑或有人认为就是错误的,但没某能说服别人的理由。

[演示2] 在桌面上推动木块(或板擦)从静止使之向前运动,用力推出,木块向前运动一段距离后停止。

分析:推力撤掉,还要向前运动,与亚里士多德的观点不符。

分析:木块:静止——运动——静止。两个过程中是否都有力存在?在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态?

二、 讲授新课:

1.规律总结过程

方法1.教师引导

伽利略的贡献:理想实验

[演示](通过实物投影仪把实验过程反映在大倍投电视上)

介绍器材

实验前提条件:每次实验都需从斜面上的同一高度下滑,为什么?

实验过程:让小球从同一斜面的同一位置滚下后分别在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上运动,每次记下小球停下时的位置。做标记的位置是什么位置?(停下来的位置)

实验纪录:

实验次数 表面材料 阻力大小 滑行距离

1 毛巾 最大 最短

2 棉布 较大 较长

3 玻璃 较小 长

推理想象 光滑表面 阻力为零 无限长

实验分析:

三次实验,小车最终都静止,为什么?

三次实验,小车运动的距离不同,这说明什么问题?

小球运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系?

若使小车运动时受到的阻力进一步减小,小车运动的距离将变长还是变短?

根据上面的实验及推理的思想,还可以推理出什么结论?

推理:小球在光滑的阻力为零的表面,将会怎样运动?

实验结论:通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体,如果受到的阻力为零,它的速度将不会减慢,将以恒定不变的速度永远运动下去。”即作匀速运动。

[微机模拟实验]:简介伽利略理想实验

迪卡儿的补充

如果运动物体不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动方向也不变,将沿原来的方向匀速运动下去。

牛顿的成果:补充与概括

师:物体除了运动的以外,还有静止的。那么,静止的物体在没有受到外力作用时,保持什么状态呢?(牛顿补充:将保持静止状态)

师(引导学生概括):我们现在已经有了伽利略的研究成果,又有了迪卡儿和牛顿的补充,把两者进行一下概括:一切物体在没有受到外力作用时,将如何呢?(对概括出来大致意思的同学给予鼓励)

介绍:牛顿抓住时机,概括总结得出著名的牛顿第一运动定律

方法2:学生探究式学习

针对基础较好的学生,可以由学生在老师的指导下自己完成斜面小车实验,根据现象学生分组讨论,明确亚里士多德的观点的问题根源.由学生互相补充确定实验结论。

2.定律分析

定律成立条件:不受外力作用

运动规律:总保持匀速直线运动状态或静止状态。

师(回应课题引入实验): 回想我们最开始的实验,有推力板擦运动,撤去推力板擦停下来,从表面现象上得到的结论运动需要力维持是错误的,但这种现象是千真万确摆在我们面前的,我们如何用牛一的观点正确的解释这个现象呢?

三、巩固练习

1. 一物体放在桌上静止,假若某瞬间撤掉所有的外力,物体将怎么样?

2. 对于牛顿第一定律的看法,下列观点正确的是( )

A.验证牛顿第一定律的实验可以做出来,所以惯性定律是正确的

B.验证牛顿第一定律的实验做不出来,所以惯性定律不能肯定是正确的

C.验证牛顿第一定律的实验做不出来,但可以经过在事实基础上,进一步科学推理得出惯性定律

D.验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来,但总有一天可以用实验来验证。

四、小结

人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律,它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚,伽利略的科学推理,才最终由牛顿总结出来的。牛一的重要贡献是:

1)力不是维持物体运动的原因

2)力是改变物体运动状态的原因。

五、作业 :阅读本节教材

探究活动

牛顿力学的建立

【组织形式】个人或自由结组

【活动目的】

牛顿力学的建立不是牛顿一个人的功劳,而是许多科学家努力研究的最终结果,查阅资料了解牛顿力学的建立过程,及牛顿力学的体系。

【活动流程】

制订查阅和查找方式;收集相关的材料;分析材料并得出一些结论;写出论文;与其他组交流。

【备注】

1、网上查找的资料要有学习的过程记录。

2、和其他成员交流。

斜面小车实验的再研究

【组织形式】个人或自由结组

【活动目的】

运用不同的物体表面,通过实验探究,加深对伽利略推理思维的理解。

【活动流程】

制订实验方案;准备器材;实验并记录现象,分析材料并得出一些结论;与老师所做实验比较优缺点;与其他组交流。

【备注】

1、要有完整的过程记录。

2、和其他成员交流。

牛顿第一定律教案 篇2

教学目标

1.知道伽利略的理想实验及其推理过程,知道理想实验是科学研究的重要方法.

2.理解牛顿第一定律的内容及意义.

3.理解惯性的概念,会解释有关的惯性现象.

教学重难点

1.牛顿第一定律的内容及意义.

2.惯性的概念,解释有关的惯性现象.

教学过程

[知识探究]

一、理想实验的魅力

[问题设计]

1.日常生活中,我们有这样的经验:马拉车,车就前进,停止用力,车就停下来.是否有力作用在物体上物体才能运动呢?马不拉车时,车为什么会停下来呢?

答案不是.车之所以会停下来是因为受到阻力的作用.

2.如果没有摩擦阻力,也不受其他任何力的作用,水平面上运动的物体会怎样?请阅读课本中的“理想实验的魅力”,思考伽利略是如何由理想实验得出结论的.

答案如果没有摩擦阻力,水平面上运动的物体将保持这个速度永远运动下去.

理想实验再现:如图甲所示,让小球沿一个斜面由静止滚下,小球将滚上另一个斜面.如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度.

如果减小第二个斜面的倾斜角度,如图乙所示,小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程.继续减小第二个斜面的倾斜角度,如图丙所示,使它最终成为水平面,小球就再也达不到原来的高度,而将沿水平面以恒定的速度永远运动下去.

[要点提炼]

1.关于运动和力的两种对立的观点

(1)亚里士多德的观点:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在一个地方.力是维持物体运动的原因.

这种错误的观点统治了人们的思维近两千年.

(2)伽利略的观点(伽利略第一次提出):物体的运动不需要(填“需要”或“不需要”)力来维持.

2.伽利略的理想实验的意义

(1)伽利略的理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来,即采用“可靠事实+抽象思维+科学推论”的方法了亚里士多德的观点,初步揭示了运动和力的正确关系.

(2)第一次确立了物理实验在物理学中的地位.

二、牛顿物理学的基石——惯性定律

1.牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.

2.对牛顿第一定律的理解

(1)定性说明了力和运动的关系.

①说明了物体不受外力时的运动状态:匀速直线运动状态或静止状态.

②说明力是改变物体运动状态的原因.

(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性.因此牛顿第一定律也叫惯性定律.

3.物体运动状态的变化即物体运动速度的变化,有以下三种情况:

(1)速度的方向不变,只有大小改变.(物体做直线运动)

(2)速度的大小不变,只有方向改变.(物体做曲线运动)

(3)速度的大小和方向同时发生改变.(物体做曲线运动)

三、惯性与质量

[问题设计]

坐在公共汽车里的人,当汽车突然启动时,有什么感觉?当运动的汽车突然停止时,又有什么感觉?解释上述现象.

答案当汽车突然启动时,人身体后倾.当汽车突然停止时,人身体前倾.这是因为人具有惯性,原来人和车一起保持静止状态,当车突然启动时,人的身体下部随车运动了,但上部由于惯性保持原来的静止状态,所以会向后倾;原来人和车一起运动,当车突然停止时,人的身体下部随车停止了,但上部由于惯性保持原来的运动状态,故向前倾.

[要点提炼]

1.惯性:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,我们把这个性质叫做惯性.牛顿第一定律又叫惯性定律.

2.惯性与质量的关系

(1)惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性.

(2)质量是物体惯性大小的量度,质量越大,惯性越大.

3.惯性与力无关

(1)惯性不是力,而是物体本身固有的一种性质,因此物体“受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等说法都是错误的.

(2)力是改变物体运动状态的原因.惯性是维持物体运动状态的原因.

4.惯性的表现

(1)不受力时,惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,有“惰性”的意思.

(2)受力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度.质量越大,惯性越大,运动状态越难改变.

[延伸思考]

人能推动冰面上的重箱子,用同样的力却推不动粗糙地面上不太重的箱子,是不是冰面上的重箱子惯性小于粗糙地面上不太重的箱子呢?为什么?

答案不是.质量是物体惯性大小的量度,重箱子的惯性大于轻箱子的惯性.判断物体惯性的大小应在相同情况下比较,比如用同样的力推都处于冰面上或都处于粗糙地面上质量不同的物体,比较哪个物体的运动状态更容易改变.

牛顿第一定律教案 篇3

一、教学目标

1.知道并理解牛顿第一定律的内容,能根据牛顿第一定律的内容解释生活中的现象。

2.通过演示实验。提高观察能力和逻辑思维能力。

3.发现自然科学规律,体会物理的实用性,提高学习物理的兴趣。

二、教学重难点

【重点】牛顿第一定律。

【难点】理解牛顿第一定律。

三、教学过程

环节一:导入新课

同学们好!上课,同学们请坐。上课之前,老师在多媒体展示了一幅图片,我们先来看一下。这是在太空当中静止的一滴水,我们结合之前的知识,想一想这滴水为什么能够静止在空中呢?嗯,好,看到很多同学有答案了。来,后排这个女生说一下,非常好,请坐。她说是因为在太空当中的物体,不受到力的作用,所以物体总保持静止或者是匀速直线运动的状态。由于没有初速度,所以就静止在空中了。表达的非常完整。对于刚才同学所说的,其实涉及到了牛顿第一定律。那今天我们继续来探究牛顿第一定律。(板书:牛顿第一定律)

环节二:新课讲授

【模块1】牛顿第一定律的发现历程

我们都知道,牛顿第一定律其实是牛顿总结归纳得出的,那为什么牛顿总说自己是站在巨人的肩膀上的?牛顿第一定律的发现过程又是怎样的呢?好,现在老师给大家2分钟的时间快速浏览教材上的第一段和第二段,我们一起来归纳一下牛顿第一定律的建立过程。好,现在很多同学已经坐直了,想必已经是完成了。那谁能来分享一下,好这位同学。嗯,非常好,请坐。他是根据人物来进行梳理的。他说先后经历了亚里士多德、伽里略、笛卡尔、最后是牛顿进行总结而得出的定律。所以牛顿才说自己是站在巨人的肩膀上的。

好,对于这几个人物来说呢,我们详细地来看一看,他们分别有怎样的观点和言论。首先是亚里士多德,他说力是维持物体运动的原因,如果没有力,那运动就会立即停止。那这样的观点是否正确呢?嗯,不正确。这个我们之前已经学过了。在20xx多年之后,伽利略推翻了这个观点。那他说什么呀?对,力是改变物体运动的原因。也就是说,如果不受到外力作用时,这个物体会持续的运动下去。物体运动停止,是因为受到了阻力的作用。好,后来笛卡尔将这个言论的推广到更加理想化的情况。最后由牛顿总结出牛顿第一定律的内容。嗯,好,这就是牛顿第一定律的发现历程。(板书:一、发现历程)

【模块2】牛顿第一定律

对于牛顿第一定律,其实我们之前已经知道了他的完整表述。谁能来尝试说一说?嗯,好,你来说。嗯,不错,请坐。表述得不是非常完整,但是语言表达能力还是不错的。牛顿第一定律的完整表述是,一切物体总保持静止或者是匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态。对于牛顿第一定律,其实在初中的时候,我们已经做过实验来进行探究了。当时探究实验过程是怎样的,大家还记得吗?嗯,好,来这位男同学你来说一说,非常好,请坐。这个男同学说,之前探究时,是让小车或者是让滑块从斜面的同一高度滑下,通过改变平面的粗糙程度,观察滑块滑行的距离,会发现阻力越小时,滑块滑行得就越远。

那么我们一起来想一想,在高中阶段,这个实验有没有可以优化的地方呢?应该怎样去改进呢?嗯,好,我看到很多同学有想法,这位女同学你来说一说,很好,请坐。她说想尽量减小阻力之后,然后给小车一个初速度,此时观察一下它的速度是不是会发生改变,来进行验证。嗯,好。根据这样的想法,老师准备了一段实验视频。视频当中的实验器材是气垫导轨,在启动的时候,导轨会向上喷气,在滑块和导轨之间就会形成空气层。此时就会大大减少滑块在运动时的摩擦力。好,那么我们就来看看,如果给滑块一个初速度,他到底会不会保持匀速直线运动呢?好,现在实验播放开始。嗯,好,视频播放结束了。从刚才的显示屏当中的数字来看,滑块的运动时速度发不发生改变呢。好,同学们都说是不改变的,确实是这样。当物体运动的时,所受到的合外力为零,他将会一直匀速直线运动下去。好,在初中的基础上,我们将这个实验进行了改良。

【模块3】牛顿第一定律的理解1

那么对于牛顿第一定律的发现历程以及准确表述,我们已经了解清楚了。现在老师有两个小问题想去考考大家。刚才在牛顿第一定律当中,我们说物体总保持静止或者是匀速直线运动的状态。此时对于这样的状态来说,他的受力情况一定是怎么样?对,不受外力的作用。也就是说,他的合外力怎么样,嗯,很好,是为零的。好,怎样才能算是合外力为零呢?同学们思考两分钟,老师找人来分享。我看到很多同学已经有答案了,这个男同学你最积极,你来说一下,非常好,请坐。他说合外力为零,可能是这个物体就是不受任何力的作用,此时合外力就为零了。那还有哪位同学来补充一下。好,这位同学。好,请坐。他说也可能是物体受到力。但是这些力合成之后,合外力是等于零的。说得非常的好。这个其实就是合外力为零的两种情况。(板书:二、牛顿第一定律、1.合外力为零)。

【模块4】牛顿第一定律的理解2

现在老师还有一个小问题想去问问大家,我们可不可以通过受力情况和运动情况之间的联系,来判断一下,物体在处于某种运动情况时,它的合外力是怎样的呢?嗯,好,现在老师在多媒体上了展示一幅过山车的图片。过山车在运行的时候,它的速度大小和方向在时刻发生变化。于是我们可以推断他所受的合外力是怎样的呢?嗯,好,后面戴眼镜的男同学,来跟大家说一下,很好,请坐。这位男同学说,如果这个物体速度大小和方向不变化的时候,说明合外力为0。但此时速度大小和方向均变化,说明此时合外力一定是不为零的。所以根据大家说的,牛顿第一定律可以通过物体运动状态,大致的去推断受力情况。(板书:2.运动力)

环节三:小结作业

好,以上就是我们今天学习的所有内容,通过刚才的两个小问题的讨论,相信同学们已经对于牛顿定律有了更加深刻的认识和把握。好,这节课呢,我们就上到这里。课后同学完成书后的习题。好,下课。

牛顿第一定律教案 篇4

教学目标:

1.知识与技能

知道牛顿第一定律内容.知道惯性的概念.

2.过程与方法

通过活动体验任何物体都具有惯性.

探究摩擦力对物体运动的影响.

3.情感态度与价值观

通过活动和阅读感受科学就在身边.

教学重点:牛顿第一定律.惯性及其现象解释

教学难点:牛顿第一定律.

教学方法:探究法、演示法

教学用具:斜面、木板、小车、棉布、毛巾、象棋、直尺、惯性小球装置

教学过程:

一、引入新课

收集与教材P44图12.5-1中内容相关的录像资料让学生观看.

同学们在录像中看到的这些现象,在日常生活中常会见到,你也一定有过这样的体验.运动的物体为什么会停下来呢?同学们看书12.5-2内容,先了解古人的思辨.亚里士多德和伽利略都是伟大的科学家,到底哪个说法正确呢?光靠思辨不能回答,同学们可以自己探究,通过实验来求证.

二、进行新课

(一)牛顿第一定律

1.历史回顾:对亚里斯多德提出:力是维持物体运动的原因,提出疑问。

2.演示实验:

(1)毛巾表面(2)棉布表面(3)木板表面

现象:(1)小车受到阻力大,运动时间短,路程短;

(2)小车受到阻力较小,运动时间长点,路程远点;

(3)小车受到阻力最小,运动时间较长,路程较远。

3.推理:当小车受到的阻力为零时,小车将会怎样运动下去?

4.牛顿第一定律:一切不受外力的物体,总保持静止或匀速直线运动状态。

说明:牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的,它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的。

(二)物体的惯性

1.惯性

教师:从牛顿第一定律知道,任何物体都具有保持静止状态或保持匀速直线运动状态的性质,这种性质叫做惯性。也可以说物体保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫惯性定律。

这里提出了一切物体都有惯性,物体在任何情况下都有惯性。

2.惯性现象

【演示1】用尺迅速打出下面的棋子。解释:叠在一起的棋子原来是处于静止状态的,当尺子打出了下面的棋子,由于上面的棋子有惯性,还要保持原来的静止状态。所以上面棋子落在正下方。

【演示2】惯性小球实验,解释:木片被弹出去之前,小球处于静止状态。小球由于有惯性,还应保持原有的静止状态,所以小球落在原处。

——解释惯性现象的要领:①说清物体原来是处于什么状态(运动或静止)②说出后来发生什么变化;③物体由于惯性还要保持原来的(运动或静止)状态。④所以……。

【演示3】刹车时的惯性现象。请同学们根据要领解释。

教师:这个实验再现了汽车紧急刹车时乘客向前倒这一普遍现象。

三、小结:

四、布置作业:

请大家解释汽车起动时乘客为什么向后倾倒?

板书设计

牛顿第一定律

一、牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持

静止或匀速直线运动状态。

二、惯性:我们把物体保持运动状态不变的特性叫做惯性。

牛顿第一定律教案 篇5

一、教学目标

知识与技能:理解牛顿第一定律的内容及意义;理解力和运动的关系。

过程与方法:理解理想实验是科学研究的重要方法。

情感态度价值观:通过理想斜面的教学,体会理想实验的魅力。

二、教学重难点

教学重点:通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律;惯性的理解。

教学难点:力和运动的关系;惯性和质量的关系。

三、教学方法

讨论法、启发法、讲解法

四、教学过程

(一)导入新课

撕纸游戏

猜一猜:

1.一张纸已剪成两截,但未完全剪断,如果迅速用力撕两边,纸会断成几截?

2.现在把纸剪成三截,但未完全剪断,如果迅速用力撕两边,纸会断成几截?

大家不要动手,先猜一猜。

3.如果在中间的纸下面夹一个夹子,然后迅速撕两边,纸会断成几截?

请大家想一想:为什么是这样一个结果呢?怎样解释我们的游戏呢?其实,在我们的游戏中还涉及到一个古老的话题──力和运动:用力撕纸,纸条断开运动起来。运动和力之间到底有什么关系呢?带着这些问题,我们一起来体验古人的探究过程,学习古人的探究方法,进一步理解论述运动和力关系的牛顿第一定律。

(二)新课教学

1.情景设问,经验猜想

在人类历史的长河中,运动和力如影随形,总是和人们的生活、生产密切相关。比如:马拉车则车前进,不再拉,前进的车会停下来;人象推车则车前进,不再推,前进的车会停下来;踢球,球沿草地向前滚动,不再踢,滚动的球会慢慢停下来。

思考:运动和力之间有什么关系呢?

最早提出这个问题并给出经验猜想的是古希腊学者亚里士多德。

他根据生活生产经验猜想:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在一个地方。运动需要力维持。

他的观点来自实际经验,还能用实际经验验证,所以被人们广泛接受,并维持了近两千年。

设问:我们现在知道,他的观点是错误的。那么他有贡献吗?

亚里士多德的贡献:开创了一个新的研究领域。

首先质疑并深入研究的是十六世纪的伽利略。他观察了球的滚动。

2.质疑假设,科学猜想

当球沿斜面向下滚动时,它的速度增大,而向上滚动时,速度减小。他由此猜想:当球沿水平面滚动时,它的速度应该不增不减。实际观察的结果是:沿水平面滚动的球越来越慢,最后停下来。

①现象:沿水平面滚动的球越来越慢,最后停下来。

按照亚里士多德的观点,球停下来是因为没有力的作用。伽利略恰恰从这一现象出发,对亚里士多德的观点提出质疑。

②质疑:滚动的球之所以停下来,真的是因为没有力的作用吗?

设问:球停下来的原因是什么呢?

在伽利略之前,人们还没有意识到摩擦力这种无形的力,伽利略是第一个意识到摩擦力的人。

他改变了水平面的粗糙程度,发现:水平面越光滑,球滚得越远。于是,他推断这是摩擦阻力作用的结果。

结论:滚动的球停下来,是摩擦阻力作用的结果。

③假设:若没有摩擦阻力,沿水平面滚动的球将怎样运动呢?

④猜想:若没有摩擦阻力,球将永远滚动下去。

过渡:伽利略设计了一个双斜面实验。

3.实验探究,得出结论

(1)双斜面实验

左斜面固定,右斜面倾角可变。实验中我们设定小球始终从左斜面定位卡处由静止释放。

①固定右斜面,改变小球所受的摩擦,观察小球上升的最大高度怎样变化。重复一次。

思考:

1.小球所受摩擦阻力的大小与小球上升的最大高度之间有什么关系?

2.摩擦阻力的大小与释放点到上升的最高点的高度差是什么关系?

3.如果没有摩擦,小球会上升到多高的地方?

②减小右斜面倾角,观察小球沿斜面运动的最远距离怎样变化。重复一次。

思考:

1.减小右斜面倾角,小球沿斜面运动的最远距离如何变化?

2.如果没有摩擦,减小右斜面倾角,沿斜面滚动的最远距离怎样变化?小球将上升到多高的地方?

③将右斜面放平,释放小球,观察小球的运动。

思考:

1.如果水平木板足够长,小球会停下来吗?

2.如果没有摩擦,水平木板足够长,小球将滚到哪里去呢?

过渡:伽利略的双斜面实验是一个理想实验。

(2)理想实验的魅力:

实验(事实)+逻辑推理

通过可靠的实验事实,加上合理的逻辑推理,得出规律的一种方法。

理想实验的魅力:实验不能实现的地方,思维向前一步。

这种方法非常了不起!爱因斯坦是这样评价的:伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。这个评价实事求是,从亚里士多德到伽利略,经历了20xx多年,物理学徘徊不前;从伽利略到爱因斯坦,只经历300多年,物理学的大厦初步建立,大师辈出。这都得益于伽利略首创的实验研究方法。

过渡:通过双斜面理想实验,伽利略得出了结论。

(3)伽利略:若没有摩擦阻力,沿水平面滚动的球将永远滚动下去。运动不需要力维持。

回顾、思考:

①静止的车、足球为什么运动起来?

②运动的车、足球为什么会停下来?

③力和运动之间有什么关系?

力是改变物体运动状态的原因。

设问:运动状态是用什么物理量描述?

车由静止变为运动,受到了推、拉力;由运动变为静止,受到了摩擦阻力。足球由静止变为运动,受到了脚的力;由运动变为静止,受到了草地的摩擦阻力。

过渡:与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔对他的观点进行了补充。

4.补充完善,形成定律

(1)笛卡尔的补充:除非物体受到力的作用,物体将永远保持其静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动。这应成为一个原理,它是人类整个自然观的基础。

笛卡尔补充了物体不受力时保持静止状态或匀速直线运动状态。

过渡: 1642年,伽利略逝世,1643年牛顿在英国诞生。牛顿是人类历史上最伟大的科学家之一。主要贡献有发明了微积分,发现了万有引力定律和经典力学,设计并制造了第一架反射式望远镜等等。

牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中提出了三条运动定律。牛顿把伽利略、笛卡尔的正确结论总结成为牛顿第一定律,它是牛顿物理学的基石。

(2)牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

过渡:现在我们来理解定律。

(三)巩固提高

思考:牛顿第一定律中论述的运动和力的关系是怎样的?

1.运动和力的关系:力是改变物体运动状态的原因。

2.阻力很小的现象:冰壶

从视频可以看出,冰壶在一段时间内速度的大小和方向几乎不变,直到碰上另一个冰壶。

思考:定律中还论述了什么呢?

3.惯性:

①概念:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。

设问:一切物体都有惯性。做变速运动的物体有惯性吗?

当物体做变速运动时,由于惯性,物体会抵抗速度的改变,从而使速度的改变需要一段时间。比如汽车紧急刹车时不会立即停下来,而是继续向前滑行一段距离。

②一切物体有惯性,有抵抗运动状态变化的“本领”。

物体惯性大,“本领”大,运动状态难改变;物体惯性小,“本领”小,运动状态易改变。

思考并猜想:物体的惯性大小和什么因素有关?

(四)小结作业

1.了解了运动和力关系的探究过程。

在探究过程中,亚里士多德是开拓者。伽利略首创了理想实验方法;笛卡尔补充了伽利略的观点;牛顿提出了惯性、力、惯性参考系的概念。

2.体会了理想实验的魅力:实验(事实)+逻辑推理

3. 深入理解了牛顿第一定律,知道了质量是惯性大小的量度。

4.后来爱因斯坦等科学家又进一步发展了牛顿第一定律。没有哪一个定律是终极真理,物理学的大厦永不封顶,还等待你们为它添砖加瓦!

课外探究:有人说刘谦的螺丝魔术颠覆了牛顿第一定律:不给螺帽力的作用,螺帽也能运动起来。你怎么看?请在百度中搜索“刘谦螺丝魔术揭秘”,弄清刘谦螺丝魔术的原理。

五、板书设计

牛顿第一定律

一、历史回顾

二、第一定律探究实验

三、惯性定律

牛顿第一定律教案 篇6

★教材分析

牛顿运动定律是动力学的基础,正确认识力和运动的关系,是学好物理的关键,教学中应联系生活、贴近实际,以激发学生学习的兴趣。

l、理解力和运动的关系是本节课的重点,通过实验和生活的例子进一步体会,力不是维持物体运动的原因,而是改变运动状态的原因。这对以后研究问题,受力分析都是非常重要的。

2、惯性与质量的关系是这节课的难点,通过举例反复体会。

★学生分析

1、力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因,人们正确认识这个问题,经历了漫长的历史过程,同样学生要正确认识它,也要克服日常经验带来的错误认识,所以一开始就用了两个实验,让他们通过观察、思考,来澄清错误的认识。

2、惯性是一个重要的概念。虽然学生在初中接触过,但仍有一些学生误认为“物体在保持匀速直线运动或静止时才有惯性”。不理解一切物体都有惯性,而且惯性大小与质量有关。要解决这问题也不是一蹴而就的,需要通过实例分析慢慢接受。

★新课标要求

(一)知识与技能

1、理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持。

2、理解牛顿第一定律,知道它是逻辑推理的结果,不受力的物体是不存在的。

3、理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度.

(二)过程与方法

1、培养学生分析问题的能力,要能透过现象了解事物的本质,不能不加研究、分析而只凭经验,对物理问题决不能主观臆断.正确的认识力和运动的关系.

2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯.

3、培养学生逻辑推理的能力,知道物体的运动是不需要力来维持的。

(三)情感、态度与价值观

1、利用一些简单的器材,比如:小球、木块、毛巾、玻璃板等,来对比研究力与物体运动的关系,现象明显,而且更容易推理。

2、培养科学研究问题的态度。

3、利用动画演示伽利略的理想实验,帮助学生理解问题。

4、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。培养学生大胆发言,并学以致用。

★教学重点

1、理解力和运动的关系。

2、理解牛顿第一定律,知道惯性与质量的关系。

★教学难点

惯性与质量的关系。

★教学方法

1、对比实验、自主探索、合理推理。

2、利用生活中的实例,理解惯性与质量的关系,贴近生活更易理解。

★教学用具:

多媒体、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等。

★教学过程

(一)引入新课

开门见山,阐述课题:前面几章学习了运动和力基础知识,这一章开始我们研究力和运动的关系。第一节课我们来学习牛顿第一定律。

(二)进行新课

〖教师活动〗:在讲台上放一小车,使它处于静止状态。 人推车走,不推车停,由此看来必须有力作用在物体上,物体才运动,

没有力作用在物体上,物体就不运动——这是两千多年前亚里士多德说的,

不是我说的。是这样的吗?

〖学生活动〗:思考:物体的运动是不是一定需要力?

〖教师活动〗:下面你就利用桌子上的器材来研究一下这个问题。(投影)

让学生利用桌子上的器材,自主设计实验,分别研究:

⑴、力推物动,力撤物停。

⑵、力撤物不停。

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