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牛頓第一定律教案設(shè)計(jì)

時(shí)間:2021-06-28 18:49:41 教案 我要投稿

牛頓第一定律教案設(shè)計(jì)

 。ㄒ唬┙虒W(xué)目的

牛頓第一定律教案設(shè)計(jì)

  1.知道慣性定律,常識性了解伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過程.

  2.通過實(shí)驗(yàn)分析,初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法.

 。ǘ┲攸c(diǎn)與難點(diǎn)

  重點(diǎn):牛頓第一定律

  難點(diǎn):伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過程.

 。ㄈ┙虒W(xué)過程

  1.引入新理

  師:力能使靜止的物體運(yùn)動(dòng)起來,力又能使運(yùn)動(dòng)物體速度增大或減小,還可以改變物體運(yùn)動(dòng)的方向,物體不受力又怎樣呢?從這節(jié)課開始,我們就來研究有關(guān)力和運(yùn)動(dòng)的一系列問題.

  [板書1]第九章力和運(yùn)動(dòng)

  2.新課教學(xué)

  師:請同學(xué)們觀察實(shí)驗(yàn)

  [實(shí)驗(yàn)1]靜止在木板面上的小車.

  師:小車處于什么狀態(tài)?

  生:靜止.

  師:靜止的小車,水平方向不受推動(dòng)和拉力的作用,它將會怎樣?

  生:永遠(yuǎn)處于靜止.

  [實(shí)驗(yàn)2]如圖1所示,小車受水平拉力作用時(shí).(讓小車運(yùn)動(dòng)一段距離后立即用手使它靜止下來)

  師:觀察小車的狀態(tài)發(fā)生怎樣變化?

  生:由靜止到運(yùn)動(dòng).

  [實(shí)驗(yàn)3]如圖1.繼續(xù)實(shí)驗(yàn)2,鉤碼使小車水平運(yùn)動(dòng)后,用手托住下落的鉤碼.小車失去水平拉力后,繼續(xù)向前滑行一段距離停止.

  師:你看到什么現(xiàn)象?

  生:小車?yán)^續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后才靜止.

  師:小車運(yùn)動(dòng)一段距離后,變?yōu)殪o止的原因是什么呢?

  生:受到木板的摩擦阻力作用.

  師:是不是這樣呢?請大家繼續(xù)觀察下面實(shí)驗(yàn).

  [實(shí)驗(yàn)4]用同一小車分別(三次)從同一斜面不同的高度自由滑向相同的平面,記下三次小車靜止在相同水平面上的位置.如圖2(A)、(B)、(C)所示.

  師:哪一次水平滑行距離最短?

  生:第一次.

  師:為什么?

  生:小車在斜面上高度最小,它在水平面上開始運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最。ê蟀刖湓拰W(xué)生回答不出來,第一次可由老師說).

  師:哪一次水平滑行距離最長?

  生:第三次.

  師:為什么?

  生:小車在斜面上高度最大,它在水平面上開始運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大.

  師:同理如果小車三次處于同一斜面、相同高度,自由滑向水平面,小車在水平面上開始運(yùn)動(dòng)的速度大小會怎樣呢?

  生:相同.

  師:(介紹牛頓第一定律演示裝置)這是一個(gè)斜面,把它放在講臺桌上.(如圖3所示.)

  [實(shí)驗(yàn)5]讓小車分別三次從同一斜面的相同高度自由滑下,觀察小車在不同材料的水平面上運(yùn)動(dòng)的情況.(在桌面鋪上毛巾、棉布.)

  師:哪次小車在水平面上運(yùn)動(dòng)距離最短,為什么?

  生:第一次(或最上面那一次).表面材料是毛巾,阻力最大,滑行距離最短.(在學(xué)生回答過程中,填寫表1第一行前三項(xiàng))

  師:很短距離,速度變?yōu)榱悖俣茸兓炷,還是慢呢?

  生:最快.(填寫表1第一行最后一項(xiàng))

  師:第二次實(shí)驗(yàn)的情況如何,大家一起填表1的第二行.

  生:棉布、阻力較大、滑行距離較長、速度變化較快.(填寫表1第二行)

  師:第三次實(shí)驗(yàn)的情況如何;大家一起填表的第三行.

  生:桌子表面、阻力較小、滑行距離長、速度變化較慢.(填寫表1第三行)

  師:假定我們做第四次實(shí)驗(yàn),水平表面用玻璃板,玻璃板的阻力比木板小,實(shí)驗(yàn)結(jié)果會怎樣呢?(填寫表1第四行前兩項(xiàng))

  生:小車滑行的距離長,速度變化最慢.(填寫表1第四行后兩項(xiàng))

  師:假定我們還能找到某種材料,對小車的阻力比玻璃板還小,最最小,來做水平表面的材料,實(shí)驗(yàn)結(jié)果又會怎樣呢?

  生:那么小車滑行距離就更長,最最長,速度變化最最慢.

  師:大家一起來填表1第五行(見表)

  師:假如水平表面對小車沒有阻力,實(shí)驗(yàn)結(jié)果又會怎樣呢?

  生:小車永不停止地運(yùn)動(dòng)下去!

  師:一起來填表1的第六行.(見表)

  表1

  師:大家注意這個(gè)表格的前三行我們是做了實(shí)驗(yàn)的.第四、五行沒有做實(shí)驗(yàn),只是根據(jù)前三行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,加上邏輯推理得出來的結(jié)論.雖然沒有做實(shí)驗(yàn),但是在正確實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加上正確的推理,得到的結(jié)論也是正確的.

  大家再仔細(xì)琢磨表的第六行,它和第四、第五行有什么不同.

  生:沒有阻力,而第四、五行還有阻力,只是一次比一次。

  師:非常正確,邏輯推理就是這樣進(jìn)行的.阻力逐漸變小,實(shí)驗(yàn)結(jié)論如何呢?阻力沒了,結(jié)果又會怎樣呢?

  師:沒有阻力的平面叫做理想光滑的平面,實(shí)際上并不存在.第六行的結(jié)果就是理想實(shí)驗(yàn),實(shí)際上不存在,是在正確實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上正確推理得出來的.

  師:這種建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過邏輯推理得到理想狀況下的結(jié)論,也是研究物理的一種方法.

  300多年前著名的物理學(xué)家伽利略就是這樣通過實(shí)驗(yàn)推理得出來物體不受阻力將如何運(yùn)動(dòng)的.

  師:誰給大家朗讀書第104頁倒數(shù)第三段?

  生:(讀課文略)

  師:大家把這段倒數(shù)第三行“如果表面絕對光滑……運(yùn)動(dòng)下去”.畫下來.

  師:法國科學(xué)家笛卡兒,又對伽利略的結(jié)論作了補(bǔ)充,他是怎樣說的,請一位同學(xué)讀教材第104頁倒數(shù)第二段.

  生:(讀課文略).

  師:大家從此段的倒數(shù)第三行“如果運(yùn)動(dòng)物體……運(yùn)動(dòng)下去”.畫下來.

  師:笛卡兒的說法和伽利略的說法有什么不同?不同又說明了什么?

  生:笛卡兒把伽利略的“物體受到的阻力為零”改為“物體不受任何力的作用.”說明,不是僅僅限于阻力了,而是任何力.

  師:再后來英國的科學(xué)家總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出一條重要的物理定律.叫做牛頓第一定律.

  [板書2]

  一、牛頓第一定律

  一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).牛頓第一定律.

  師:牛頓的結(jié)論和伽利略、笛卡兒的結(jié)論有什么不一樣?

  生甲:牛頓和伽利略的結(jié)論比較有兩點(diǎn)不同:第一把阻力為零,改為不受作用力;第二伽利略結(jié)論中無保持靜止?fàn)顟B(tài).

  生乙:牛頓和笛卡兒結(jié)論比較,增加了保持靜止?fàn)顟B(tài).

  師:現(xiàn)在給大家2分鐘,看誰最先把牛頓第一定律內(nèi)容背下來.

  生:(背誦略)

  師:大家看牛頓第一定律都說了些什么?定律的研究對象是(板書3(1)前半部分)

  生:一切物體.(板書3(1)后半部分)

  [板書3(1)](1)定律的研究對象一切物體.

  師:一切物體的意思是包括固體、液體和氣體.

  師:定律成立的`條件是(板書3(2)中的前半部分)

  生:不能受外力作用.(板書3(2)中后半部分)

  [板書3(2)](2)定律成立的條件不受外力作用.

  師:誰不能受外力作用?

  生:研究的物體.

  師:定律的結(jié)論是(板書3(3)中的前半部分)

  生:物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).(板書3(3)中后面部分)

  [板書3(3)]

(3)定律的結(jié)論總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).

  師:有同學(xué)把結(jié)論中的“或”讀成“和”把“或”改作“和”對嗎?

  生:不對.

  師:非常好,你能繼續(xù)說一下為什么不對嗎?

  生:一個(gè)物體不可能同時(shí)存在兩種狀態(tài),它要靜止,就不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng).所以不能用“和”字.

  師:大家同意他的看法嗎?(在板書2中的“或”字下加點(diǎn))

  師:定律中“總保持”的含義是什么呢?

  生:好像是不改變的意思.

  師:你能給大家舉例說明嗎?

  生:剛才第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中小車在水平板上,不受鉤碼的拉力,原來靜止,后來仍然靜止.而由斜面滑下的小車,在理想平面上原來做勻速直線運(yùn)動(dòng),后來仍然做勻速直線運(yùn)動(dòng).

  師:誰能再舉出一些事例?

  生:放在桌上的書,停在車站上的汽車,假如沒有別的物體推拉它們,它們原來靜止就永遠(yuǎn)靜止下去,在地面上踢出去的球,假如地面和空氣對它沒有阻力作用,原來做勻速直線運(yùn)動(dòng)的球,永遠(yuǎn)勻速直線運(yùn)動(dòng)下去.

  師:他說的大家同意嗎?

  生答:同意.

  師:可見“總”字體現(xiàn)了“恒”,“或”字體現(xiàn)了不是靜,就是動(dòng).(在板書2中的“總保持”三個(gè)字下加點(diǎn))

  師:物體不受力的時(shí)候,它后來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由什么決定呢?

  生:由它原來狀態(tài)決定的.

  3.鞏固練習(xí)

  1.打出投影片

  (1)已知某物體沒有受到外力作用,那么該物體可能處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?為什么?

  (2)在什么條件下,物體一定處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?

  (3)在什么條件下,物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)?

  師:同學(xué)們想一想,互相議論議論,然后回答.

  生:物體可能處于靜止?fàn)顟B(tài),也可能處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài).

  師:為什么?

  生:因?yàn)榕nD第一定律說一切物體不受外力作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).題目中沒有說明物體原來是什么狀態(tài),所以它的狀態(tài)是兩種可能都存在.

  師:誰來回答第(2)題?

  生甲:物體不受力的作用時(shí).

  師:還有不同意見嗎?

  生乙:物體還必須原來處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).

  師:也就是說要同時(shí)具備兩個(gè)條件:第一、物體原來是運(yùn)動(dòng)的;第二,物體沒有受到外力的作用.

  師:誰來說說第(3)題?

  生:要同時(shí)有兩個(gè)條件,一是物體原來必須是靜止的;二是物體沒有受到外力作用.

  師:請大家再思考這樣一個(gè)問題:有人把牛頓第一定律說成“靜止的物體永遠(yuǎn)靜止,運(yùn)動(dòng)的物體永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)”是否正確?為什么?

  生:不正確,因?yàn)樗盐矬w不受外力作用的條件丟了.

  師:還有補(bǔ)充嗎?

  生:運(yùn)動(dòng)物體不受外力作用時(shí),它永遠(yuǎn)作勻速直線運(yùn)動(dòng).

  師:可見,維持物體的運(yùn)動(dòng)不需要力,而物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變則一定要有力的作用.

  師:誰能總結(jié)一下,我們今天學(xué)習(xí)的知識.

  4.小結(jié)

  生甲:今天我們學(xué)習(xí)了牛頓第一定律,這是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上推理得到的.清楚了定律研究的對象、成立的條件和結(jié)論.

  生乙:還有定律中關(guān)鍵字的含義.

  5.布置作業(yè)

  閱讀教材,背誦牛頓第一定律.

  教學(xué)說明

  1.牛頓第一定律是初中物理難點(diǎn)課,困難有兩點(diǎn):一是如何在有限的三次實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,通過邏輯推理得出理想實(shí)驗(yàn)的結(jié)論.二是如何使學(xué)生理解牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn).

  為了克服第二個(gè)難點(diǎn),本課設(shè)計(jì)了[實(shí)驗(yàn)4],目的是讓學(xué)生明了,從斜面上同一高度下滑的物體,在水平面上開始運(yùn)動(dòng)的速度相同.

  為了克服第一個(gè)難點(diǎn),在表8-1中增加了第四、五、六三行.在講授中應(yīng)仔細(xì)認(rèn)真引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會第四、五行的物理意義和第六行的物理意義.從中領(lǐng)會伽利略理想實(shí)驗(yàn)的邏輯思維過程.

  2.關(guān)于消除“力是維持運(yùn)動(dòng)的原因”的錯(cuò)誤觀念,不可能畢其功于一役.本節(jié)課只能在牛頓第一定律的基礎(chǔ)上給予初步的說明.在今后的教學(xué)中,在適當(dāng)時(shí)再給予進(jìn)一步的說明,只有經(jīng)過多次重復(fù)(逐漸深入)的分析和說明,才能消除“力是維持運(yùn)動(dòng)的原因”的錯(cuò)誤觀念.

  注:教材選用人教版九年義務(wù)教育初中物理第一冊.

  牛頓第一定律教案示例之二

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