牛顿第一定律知识讲解(精选8篇)
1.牛顿第一定律知识讲解 篇一
牛顿第一定律- -
课题:牛顿第一定律
教学目的:理解掌握牛顿第一定律
教学用具:斜面 小车毛巾 棉布 木板
教学内容:
一 复习与引入
1.上一章我们知道了什么是力,那么回忆下,力可以产生什么样的作用效果?
改变运动状态:动←→静 快←→慢
改变物体的形状:大←→小
2.知道了力的作用效果,我们来思考一下,如果没有了力物体会是怎样的呢?也就是说力是不是使物体运动的原因呢?
带着问题我们来看如下的试验
二.分析讲解试验
让小车从不同的表面滑下,观察小车前进的距离有何不同
a处:毛巾表面 b处:棉布表面 c处:木板
注:1、观察小车静止的位置(用不同色粉笔做上记号)
2、思考它为什么会停下来
讨论:1、我们在小学自然课上学过摩擦小车之所以停下来是因为它受到了不同表面对它的阻力,三百多年前伟大的科学家伽利略对类似这样的实验就进行了分析,我们可以知道:表面越光滑,小车受到的摩擦阻力越小,它前进的就越远(联系实际举些例子)
2、观察小车速度的变化,可以看到小车的速度都在减小,直到停下来,但还可以看到毛巾表面上的小车速度减小最快,而木板上小车速度减小最慢。所以:小车受到的阻力越小时,它的速度变化就越慢,运动的距离就越长
推广到光滑的平面,并得出结论
推广结论:1、若表面绝对光滑,物体受到的阻力为零,物体将一直运动下去
2、同样,阻力为零,速度变化为零,即物体的速度不发生变化
综合结论:对于绝对光滑的表面,物体受到的阻力为零,即物体不受外力,则物体将一直以一个恒定的速度运动下去。三:得出牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总是保持静止状态或匀速直线运动的状态
再回过头来看课前的问题(提问)四小结:牛顿第一定律时通过大量的实验,经过进一步的推理而概括出来的,因为我们不可能用实验来证明它,但是从牛一律推出的一切理论都经受住了实践的检验,因此牛一律已经成为大家公认的力学基本定律之一五课后思考题:判断:力是改变物体运动状态的原因 力是使物体运动的原因六、作业
板书设计 §3.1牛顿第一定律
一.力的作用效果:改变物体运动状态改变物体的形状二.实验结论:表面越光滑,小车受到的摩擦阻力越小,它前进的就越远,它的速度变化就越慢,运动距离就越长。三.牛顿第一定律一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态
2.牛顿第一定律知识讲解 篇二
引导学生看两张来自生活的图片 (多媒体投影) :冬奥会冰壶比赛中为什么要先要助滑一段距离?为什么立定跳远不如急行跳远跳得远?要解决这两个问题, 我们首先来研究有关“牛顿第一定律”的知识。
投影:学习目标
1.知道牛顿第一定律的内容, 了解它的探究历程。
2. 通过活动体验任何物体都具有惯性。
二、 自主探究, 合作交流
师:同学们, 前面我们知道力可以使静止的物体运动, 也可以使运动的物体静止, 可见力和物体的运动有密切的关系。
1. 观察课本第71 页图3—1-1, 想想在生活中还有哪些类似的现象?从这些现象中你能得到什么启示吗?
2. 结合生活体验回答下列问题: (1) 怎样能够使静止的足球运动起来? (2) 足球离开运动员的脚以后, 在草地上滚动的过程中速度有何变化? (3) 骑自行车时, 如果停止蹬车, 自行车运动情况会有什么变化?你认为物体的运动是不是一定需要力来维持?物体的运动和物体受力之间可能有什么关系?
3. 亚里士多德和伽利略都对物体的运动和受力关系进行了研究, 你同意谁的观点?
三、展示交流合作学习成果
师:你是同意亚里士多德的观点, 还是同意伽利略的观点?说出你的理由。
生:静止在课桌上的书, 用力一推由静止变为运动, 不推, 重新变为静止。可见, 物体的运动需要力来维持。
四、牛顿第一定律
1.设计实验方案
师:下面请以小组为单位, 根据屏幕上的提示设计出实验方案。
2.结合课本, 分析图2 所示的实验方案。
思考: (1) 为充分显示阻力对物体运动情况的影响, 每次实验时应该控制哪些因素相同?如何改变物体受到的阻力?
(2) 为什么让小车从斜面的同一高度滑下?
(3) 小车在不同材料的平面上最终停下来的原因是什么?
(4) 设计一个记录实验数据的表格。
(5) 设想一下, 如果水平面足够光滑 (没有任何阻力) , 小车的运动情况会怎样?
(6) 展示交流合作学习成果
五、阅读理解
师:运动的物体不受力将一直运动下去, 那静止的物体如果不受力, 会永远保持静止。牛顿在前人的基础上, 进一步概括总结得出著名的牛顿第一定律。下面请同学们阅读理解牛顿第一定律的内容。
(学生阅读)
师:关于牛顿第一定律, 大家还有补充或疑问吗?
生1:我补充一下, 牛顿第一定律是在实验的基础上经过进一步的推理得出的, 这种方法叫理想实验法。
生2:牛顿第一定律适用于一切物体。
六、惯性
师:牛顿第一定律还指出一切物体都具有的一种性质, 我们把这种性质叫惯性。
1. 思考、讨论问题:冬奥会冰壶比赛中为什么要先先助滑一段距离?
2. 演示实验:将小木块放在小车上, 小木块随小车一起运动, 小车突然停止, 木块飞出。并让学生讨论分析。
3.试一试:请你在地面上用力竖直向上跳起, 观察一下, 落地点将落在起跳点的前边、后边还是起跳点上?
4.精彩展示:课前选出6 个学习物理困难的学生, 两人一组, 提前练习下面3 个实验中的一个, 课上让他们精彩展示。
(1) 将纸条压在玻璃板下, 猛然抽出玻璃杯下的纸条。
(2) 将6 个象棋子叠起来, 让两个学生展示迅速击打最下面一枚棋子。
(3) 在装有水的杯子上放一硬纸片, 纸板上放一鸡蛋, 迅速击打鸡蛋下的硬纸板。
学生讨论分析。
师:大量事实表明, 一切物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。我们把物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。
5. 观看视频, 小组讨论:让学生观看拍打灰尘、锅炉工人填碳、足球的“香蕉球”在空中的运动轨迹、奥运会男子百米决赛冲刺终点, 驾驶员系安全带等方面的视频片段。学生以小组为单位, 讨论分析上述生活中的惯性现象。
七、学习小结 (略)
3.《牛顿第一定律》教学设计 篇三
【学情分析】学生在初中物理中对“惯性”概念有了初步了解。
【教学目标】能大致叙述发现牛顿第一定律的历史过程,并能做出初步评述。
能清楚地描述伽利略关于力与运动的思想观念,以及对应设计出的理想实验和相应的推理结论;能准确表述牛顿第一定律(惯性定律),并能对定律有较为深入的理解,体会定律深刻的思想性和认识问题的本质性。
【教学重点】理解力和运动的关系;知道牛顿第一定律不是一个实验定律。
【教学难点】伽利略理想斜面实验理解。
【教学用具】多媒体小车滑块等。
【教學方法】本节课采用情景导入,分组讨论和实验相结合的教学,让学生通过自主学习、合作交流的方式完成本节内容的学习。课前首先针对本节内容设置问题和预习任务。利用网络和书本查阅历史上人们对力和运动的关系的认识,主要关注亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿对力和运动的关系的观点和研究。
总结他们对力和运动关系研究的方法。预习课本伽利略理想斜面实验。
【教学过程】
一、新课导入
同学们,前面我们分别学习和了解了运动和力的基本知识。在实际生活中我们观察到一些现象,如我们推人力车、自行车时,给车施加推力,车就运动,而且推力越大车运动越快;不给车推力,车就停止。但有时我们又观察到让车达到一定速度后,即使不再给车施力,车还会运动。那么力和运动有关系吗?今天我们一起来探讨这个问题。
二、分组讨论
总结课前预习得出的结论,每组选一位同学回答下列问题。1.亚里士多德对力和运动的关系持什么观点?他的根据是什么?生:物体的运动需要力来维持,他通过观察马拉车,车就运动,马停下了,不对车施力了,车就停止运动了。所以得出运动需要力来维持这一结论。师:你对亚里士多德是怎么评价的?生:亚里士多德其实是古希腊一个很有学识的圣贤,是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。亚里士多德一生勤奋治学,他创立了形式逻辑学,丰富和发展了哲学的各个分支学科,对科学做出了巨大的贡献。2.伽利略对力和运动的观点是什么?伽利略是一个什么样的人?生:300多年前意大利伟大的学者伽利略对物体的运动需要力来维持这一观点提出质疑,通过自己的观察和思考指出此结论错误的根源在于研究力和物体运动的关系时,忽视了摩擦力这一客观存在的事实,从而使人们对力和运动的关系误入歧途。师:以上两位同学的发言都很精彩,到底物体的运动需不需要力来维持呢?哪位同学能举例说明?(学生举手回答)生1:我们在推自行车时,用力推自行车就运动,不用力了自行车就不动了。这说明物体的运动需要力的维持。生2:我认为物体的运动不需要力来维持,如我们骑自行车时,蹬一段时间后停止蹬车,自行车还会运动一段距离;踢足球时,踢出的足球要滚很远才能停下。这些案例说明物体的运动不需要力来维持。师:哪位同学的观点正确,让我们再通过实验来分析。
三、实验演示
1.先让学生自己实验:(1)要让静止的书(文具盒)运动,该怎么办?(2)停止用力,又会如何呢?(学生实验后上台演示)误导学生:物体受力就会运动,不受力就停止。得出谬论:物体运动要靠力维持。
2. 教师实验演示:推一辆小车,撤去推力,小车没有立即停下。
得出结论:物体运动不需要力维持。
3.用多媒体展示伽利略的理想实验,对学生的实验过程进行肯定和总结。
四、科学推理,得出新知
学生通过实验和观察动画能够总结出:如果表面绝对光滑,运动物体受到的阻力为零,物体将以恒定不变的速度运动下去。
提问:运动的物体不受阻力时将永远运动下去,那静止的物体不受阻力时会怎样呢?学生通过讨论能够得出:静止物体在不受力时,将保持静止状态。结论有了,再引导学生得出:我们在科学正确的实验基础上,进行合理的推理,最终得出可信的结论,即一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,这就是牛顿第一定律。教师强调:物理定律一般都是通过实验总结的规律,但是牛顿第一运动定律却是利用逻辑思维对事物进行分析的产物。
五、练习巩固
1. 关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是实验定律
B.惯性定律与惯性的实质是相同的
C.在水平面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动
D.物体运动状态发生变化时,必定受到外力的作用
2. 16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元。在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是( )
A.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快;这说明物体受的力越大,速度就越大;B.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明,静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”;C.两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快;D.一个物体维持匀速直线运动,不需要受力。
六、布置作业,布置预习
七、板书设计
1.历史回顾:(1)亚里士多德对力和运动的观点;(2)伽利略对力和运动的观点;(3)笛卡尔对力和运动的观点。
2.伽利略理想斜面实验。 注意:该实验第一步是事实,其余是推理。
3.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。这就是牛顿第一定律。
4.牛顿第一定律教案 篇四
知识与技能:
1.明白伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识
2.明白伽利略的理想实验及其推理过程和结论
3.明白什么是惯性,会正确理解有关现象
过程与方法:
1.观察生活中的惯性现象,了解力和运动的关系.
2.透过实验加探对牛顿第必须律的理解.
3.理解理想实验是科学研究的重要方法.
情感态度与价值观:
1.透过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性.
2.感悟科学是人类进步的不竭动力.
二、教学资料剖析
本节课的地位和作用:
本节惯性定律的资料及导出过程,强调它在科学中的地位与作用,意在引导学生了解科学的发现和发展。科学的发现都有其深刻的社会背景和科学背景,同时,科学家自身的创造性思维品质和敢于置疑、坚持真理的献身精神又成为情感态度价值观教育的好素材。
本节课教学重点:
牛顿第一运动定律、惯性的概念。
本节课教学难点:
1.消除“力是维持物体运动的原因”的错误观点。
2.牛顿第一运动定律。
3、惯性概念的理解及应用。
三、教学准备
电化教室、“3.1牛顿第必须律.”ppt”文件
[教学过程设计]
一.引入
播放视频剪辑《汽车事故实验》,在视频剪辑中,我们看到撞车后假人和车子的运动状况.我们要讨论的是,
牛顿第必须律教案(高中版)
人和车子为什么会做这种或那种运动.要讨论这个问题,务必明白运动和力的关系.在力学中,只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科叫做运动学,研究运动和力的关系的分科叫做动力学.
动力学的奠基人是英国科学家牛顿.牛顿在1687年出版了他的名著《自然哲学的数学原理》.这部著作中,牛顿提出了三条运动定律,这三条定律总称为牛顿运动定律,是整个动力学的基础.这一章我们要学习的就是牛顿运动定律.
二.正课
1、历史的回顾.
远在两千多年以前,人们已经提出了运动和力的关系问题.但是直到伽利略和牛顿时代,才对这个问题给出了正确的答案
演示实验:用力推车,车子才前进,停止用力,车子就要停下来.
1.1亚里士多德(Aristotle)
在17世纪前人们普遍认为力是维持物体运动的原因.用力推车,车子才前进,停止用力,车子就要停下来.古希腊的哲学家亚里士多德(公元前384—前322)根据这类经验事实得出结论说:务必有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来.(力是维持物体运动状态的原因)
在亚里士多德以后的两千年内,动力学一向没有多大进展.直到17世纪,意大利著名物理学家伽利略才根据实验指出,在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故.
教师对亚里士多德做简单的介绍,以培养学生对科学家们的热爱。
1.2伽利略(Galileo)
牛顿第必须律教案(高中版)牛顿第必须律教案(高中版)
在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故.
若阻力十分小,物体将做什么运动呢
课件演示实验:物体沿气垫导轨的运动很接近匀速直线运动.
介绍:上海磁悬浮列车示范运营线、设计最高时速430公里/小时.
若阻力减少到零,状况又会怎样呢
计算机模拟实验:伽利略的理想实验.
结论:设想没有摩擦,一旦物体具有某一速度,物体将持续这个速度继续运动下去.
而水平桌面上推物体物体动起来,不推物体就不动,正是由于摩擦力的作用使物体改变了运动状态,所以力是改变物体运动状态的原因。
伽利略的研究方法:以可靠的事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地揭示了自然规律.
对伽利略进行简单的介绍。
牛顿第必须律教案(高中版)
1.3笛卡儿(Descartes)
如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原先的方向.
讲解:牛顿在伽利略等人研究的基础上,并根据他自己的研究,系统地总结了力学的知识,提出了三条运动定律.
2牛顿第必须律
牛顿第必须律教案(高中版)
2.1资料
一切物体总持续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。
牛顿:“站在巨人的肩上”.
学生讨论:牛顿第必须律的含义.
2.2含义
2.2.1我们所遇到的实际问题中,物体不受力的状况是没有的.物体受平衡力时,或者说合力为零时的状况跟不受力的状况是相同的.
2.2.2物体运动状态的改变需要外力.
力是改变物体速度的原因.
2.2.3一切物体都有持续匀速直线运动状态或静止状态的特性.
3、惯性
3.1定义
物体的这种持续原先的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性.
情景介绍并回映本课开头的视频:
牛顿第必须律教案(高中版)
当汽车突然开动的时候,汽车里的乘客会向后面倾斜.当汽车突然停止的时候,汽车里的乘客会向前面倾斜.
提问:在视频《汽车事故实验》实验的剪辑中,当车撞到墙时,假人为什么会从车子中往前飞出。并适当的对学生进行安全教育。
3.2性质
3.2.1一切物体都具有惯性,物体的运动并不需要力来维持.
3.2.2惯性是物体的固有性质,不论物体处于什么状态,都具有惯性.
讲解:天上的飞机、地上的汽车、羽毛都具有惯性.
3.2.3惯性与物体的质量有关,物体质量越大惯性越大
牛顿第必须律教案(高中版)
如:课件演示惯性炮实验,从而让学生明白质量小的物体惯性也小,用很小的力就能把静止的空气变成运动的空气。
三.小结
1.伽利略对力和运动关系的研究方法.
伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它.
2.历史上对力和运动关系的看法和研究.
教会对伽利略的迫害.
3.牛顿第必须律的资料及含义.
4.惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法.
五.作业
1.教科书:P75.问题与联系1、2、3
2.教科书:P74.科学漫步
[板书设计]
1、历史的回顾
1.1亚里士多德(Aristotle)
务必有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来.
1.2伽利略(Galileo)
在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故.
伽利略的斜面实验.
1.3笛卡儿(Descartes)
如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原先的方向.
2牛顿第必须律
2.1资料
一切物体总持续匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.
2.2含义
2.2.1物体不受外力时,总持续匀速直线运动状态或静止状态.
力不是维持物体速度的原因.
2.2.2物体运动状态的改变需要外力.
力是改变物体速度的原因.
2.2.3一切物体都有持续匀速直线运动状态或静止状态的特性.
3惯性
3.1定义
物体的这种持续原先的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性.
3.2性质
3.2.1一切物体都具有惯性,物体的运动并不需要力来维持.
3.2.2惯性是物体的固有性质,不论物体处于什么状态,都具有惯性.
3.2.3惯性与物体的质量有关,质量越大惯性越大。
教学资源:
亚里士多德是第一个尝试研究物理学并给出“物理学”这一
名称的人。他生活在古希腊礼貌发展的鼎盛期。从17岁开始,跟
随大哲学家柏拉图一向学习了。
亚里士多德力图以世界的本来面目来说明各种自然现象,这
是他的进步之处。但由于当时研究物理学只是依靠直觉和思维来
进行,所以他的很多关于物理方面的论述,显然这天看来是错误
的,然而在当时,能够摆脱神的意志,个性是构成一套自圆其说的体系,这是很不简单的。
亚里士多德曾说过:“我没有现成的根据,没有可照抄的模
式。我是一位开拓者,所以我是渺小的。我期望读者诸君能够承认我已成就的,原谅我所未能成就的。”
亚里士多德几乎在每一个科学领域(如:植物、动物、天文
、气象、数学和物理等)都作出了自己的贡献,其学说对后世的西方思想和科学产生了重大的影响。这一点没有其他任何一位古希腊思想家能够相比。
公元前323年,马其顿王朝被希腊人推翻。亚里士多德也遭到不幸,失去了他苦心搜集的各种标本和资料,失去了他的全部书稿。第二年,在极度失望的状况下,这位科学的始祖饮毒而死。
亚里士多德曾说过一句名言:“我敬爱柏拉图,但我更爱真理。”由此可见亚里士多德追求真理的执著精神。
当今世界著名的高等学府美国哈佛大学的校训就是:
“让柏拉图与你为友,
让亚里士多德与你为友,
更重要的是,让真理与你为友。”
伽利略,著名意大利数学家、天文学家、物理学家、哲学家。是首先在科学实验的基础之上融会贯通了数学、天文学、物理学三门科学的科学巨人。伽利略是科学革命的先驱。伽利略科学上的成就与他首创的实验与理论相结合的研究方法分不开。他对物理规律的论证十分严格,这个论证过程可概括为:
观察-假说-数学分析、推论-实验验证……
他不但亲自设计和演示过许多实验,而且亲自研制出不少技术精湛的实验仪器,例如浮力天平、温度计、望远镜、显微镜等。他倡导实验与理论计算相结合的方法,把实验事实与抽象思维结合起来,用实验检验理论推导,开创了以实验为基础具有严密逻辑理论体系的近代科学,被誉为“近代科学之父”。
5.物理《牛顿第一定律》教案 篇五
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。
6.牛顿第一定律教学设计 篇六
王喜宏
课型:新授 课时:1课时
一、教材分析
这节教材首先对人类认识“运动和力”的关系作了历史的回顾,介绍了四位科学家研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献。然后讲述牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。这是初、高中知识相衔接的一节课程。学生已经了解了牛顿第一定律的基本内容,高中阶段的学习,首先应该在已有知识的基础上,纠正一些片面的、不恰当的认识,进一步深化和提高对相关问题的认识,所以在教学设计上应以教材中有关“力是运动的原因还是改变运动状态的原因”这一问题认识的发展历史为线索,以科学思想、科学方法教育与思维能力培养为主要目标。让学生思考亚里士多德是一个非常博学的人,为何他的错误观点能影响人们两千年呢?牛顿所做的工作不仅是进行总结,更是从物理上赋予了明确的内涵,这其中包括惯性和力作为科学概念的提出。教学的侧重点应放在理解人类认识“运动和力”的关系研究、思考、推理过程,学习科学研究中常用的理想实验方法。在牛顿第一定律内容的学习上,注重知识的理解及与生活实际的联系。为发挥学生学习的自主性,思维的积极性,本课采取学生自主探究模式组织教学。
二、学情分析
学生在初中学习中,已经了解了牛顿第一定律的基本内容,了解了伽利略的理想实验,但是对其认识还不够深入。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,学生还不是很清楚。要正确认识它,就要克服日常经验带来的错误认识,让他们通过观察、思考,来澄清错误的认识。同时在课堂教学中,应引导学生特别注意伽利略的理想实验,注意它忽略次要因素、抓住主要因素的科学研究方法,课堂教学中,还应要通过多媒体教学手段,为学生学习创设情景。
三、教学过程设计 【学习目标】
(一)知识与技能:
1.理解牛顿第一定律的内容和意义。
2.知道惯性的概念,知道惯性大小跟质量有关,能够正确解释有关惯性的现象。
(二)过程与方法:
回顾亚里士多德、伽利略、笛卡尔及牛顿等物理学家的科研过程,感受他们的研究方法,重点感悟伽利略的物理研究方法。
(三)情感态度价值观:
通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识,通过对笛卡儿的观点和牛顿第一定律的比较分析,了解人类认识事物本质的曲折性。感悟科学是人类进步的不竭动力。【重点难点】 重点:1.对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解 2.科学思想的建立过程
难点:1.牛顿第一定律的理解和应用
2.质量是惯性唯一量度的理解
【考纲要求】牛顿运动定律是动力学的基础,考纲对其要求属于理解、应用级别 【学习内容】
通过播放两个和惯性有关的视频引入新课 问题1:阅读课本68页的第一、第二两个自然段,回答下面两个问题:亚里士多德对力和运动的观点是什么?此观点是正确还是错误的?
问题2:恩格斯称亚里士多德是最博学的人,他的研究涉及生物、天文、气象、数学、物理等方面,他是西方文化的奠基人,但他持有的“力是维持物体运动的原因”错误观点,为何能延续两千年呢?
问题3:马如果不拉车,车为什么总要停下来呢?
一、理想实验的魅力
1、伽利略的理想实验
(1)(实验事实)。
(2)(科学推想)若另一个斜面光滑,则小球一定会滚到另一斜面的 高度。(3)(科学推想)若减小另一个斜面的倾角,则小球 高度,不过,在另一个斜面上将滚得更远。
(4)(科学推想)若把另一个斜面改成光滑的水平面,则物体将。
理想实验是建立在可靠的实验事实基础上的一种科学研究方法。
2、伽利略的结论:水平面上运动的物体之所以停下,是因为物体,所以,力不是 物体运动的原因。问题4:为何说伽利略的斜面实验是理想斜面实验呢?
爱因斯坦评价伽利略:伽利略的发现以及他所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。
问题5:阅读课本69页第三段,笛卡尔的观点是什么?
二、牛顿物理学的基石——惯性定律
牛顿在伽利略、笛卡尔等人研究的基础上进一步完善得出牛顿第一定律。阅读课本69页第四、第五自然段完成下面的填空:
1、内容:一切物体总保持 状态或 状态,除非 迫使它改变这种状态,这就是牛顿第一定律。
思考:牛顿第一定律能不能用实验来验证?什么时候可以看作不受力?并举例说明。
2、对牛顿第一定律的理解(1)明确了惯性的概念
定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态” 揭示了一切物体都具有一个固有属性——惯性,即物体总保持 或 的性质,牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有,因此牛顿第一定律又叫(2)确定了力的含义
定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”,实际上是对力的定义,即力是改变物体(速度)的原因,并不是维持物体运动的原因。(3)牛顿第一定律不是一条实验定律
牛顿第一定律指出物体 时的运动规律,他描述的只是一种理想状态,而实际中 的物体是不存在的,当物体所受 为零时,其效果和不受外力的作用效果相同。
列举演示生活中的惯性现象,并解释本科开头的两个视频。
三、惯性与质量
1、惯性与力的关系
(1)惯性 力,而是物体本身固有的一种性质,因此说“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等都是错误的。
(2)力是改变物体 的原因,惯性是维持物体运动状态的原因。惯性越大,运动状态 改变。
(3)惯性与物体的受力情况。
2、惯性与速度的关系
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量,惯性是物体本身固有的性质。(2)一切物体都有惯性,与物体是否有速度及速度的大小均。
3、是物体惯性大小的唯一量度,越大,惯性越大。【达标检测】
1、关于伽利略的理想实验,说法正确的是()A.只要接触面比较光滑,物体在水平面上就能匀速运动下去 B.这个实验实际上是永远无法做到的 C.利用先进仪器就能使实验成功
D.虽然是想象中的实验,但它是建立在可靠的实验基础上的
2、下列关于牛顿第一定律建立的说法中正确的是()A.它是通过理论推导出来的 B.它是通过实验直接得出的 C.它是可以通过实验验证的
D.它是以实验事实为基础,通过推理、想象而总结出来的
3、下列关于惯性的说法中,正确的是()A.物体只有在静止时才具有惯性 B.物体运动速度越大,其惯性也越大 C.太空中的物体没有惯性
D.不论物体运动与否,受力与否,物体都具有惯性
4、关于力和运动的关系,下列说法中正确的是()A.力是物体运动的原因 B.力是维持物体匀速运动的原因 C.力只能改变物体运动速度的大小 D.力是改变物体运动状态的原因
5、下列说法正确的是()
A.运动得越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大 B.小球在做自由落体运动时,惯性不存在了
C.把一个物体竖直向上抛出后,能继续上升,是因为物体仍受到一个向上的推力 D.物体的惯性仅与质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小
6、如图所示,一个劈形物体M,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表面水平,在上表面放一个光滑小球m,劈形物体从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()
A.抛物线
B.沿斜面向下的直线
C.竖直向下的直线
D.无规则曲线
小结
一、理想实验的魅力
伽利略的结论:水平面上运动的物体之所以停下,是因为物体,说以说,力不是。
二、牛顿物理学的基石——惯性定律
1、内容:一切物体总保持 状态或 状态,除非 迫使它改变这种状态,这就是牛顿第一定律。
2、对牛顿第一定律的理解(1)明确了惯性的概念
揭示了一切物体都具有一个固有属性——惯性,即物体总保持 或 的性质,因此牛顿第一定律又叫(2)确定了力的含义
力是改变物体(速度)的原因,并不是维持物体运动的原因。(3)牛顿第一定律不是一条实验定律
牛顿第一定律指出物体 时的运动规律,他描述的只是一种理想状态,而实际中 的物体是不存在的,当物体所受 为零时,其效果和不受外力的作用效果相同。
三、惯性与质量
是物体惯性大小的唯一量度,越大,惯性越大,惯性与速度、力都。板书设计: 牛顿第一定律
一、理想实验的魅力
1、亚里士多德的观点
2、伽利略的观点
3二、牛顿物理学的基石——惯性定律
1、内容
2、惯性
3、说明
三、惯性与质量
7.系统牛顿第二定律的应用 篇七
中学物理课本中牛顿第二定律表述为:物体的加速度跟物体所受的合外力成正比, 跟物体的质量成反比, 即F合=ma.显然这是对单一物体而言的, 而在实际解题时, 往往遇到系统内有多个物体的情况, 这时常规的处理方法是——隔离法.隔离法虽然思路清晰、学生易掌握, 但需要对系统中各物体进行分析, 再列方程, 从而造成解题过程繁琐、拖沓.如果不求系统内物体间的相互作用力, 仅求外界对系统的作用力或系统内某个物体的加速度, 那么, 我们就可以在理论上稍作补充, 应用系统牛顿第二定律来解题.
一、系统牛顿第二定律的推导
若系统由n个物体组成, 每个物体的质量分别为: m1、m2、m3、…、mn, 每个物体受到系统外力分别为:F1、F2、F3、… 、Fn, 每个物体受到系统内力分别为: F21、F31、F41、…、Fn1, F12F32、F42、…、Fn2, …, F1n、F2n、F3n、…、F (n-1) n, 由牛顿第二定律得:
对于m1:F1+F21+F31+…+Fn1=m1a1;
对于m2:F2+F12+F32+…+Fn2=m2a2;
对于m3:F3+F13+F23+…+Fn3=m3a3;
…
对于mn:Fn+F1n+F2n+…+F (n-1) n=mnan.
又由牛顿第三定律知:F21=-F12、F31=-F13、F41=-F14、…、Fni=-Fin, 则以上各式相加得:
F1+F2+F3+…+Fn=m1a1+m2a2+m3a3+…+mnan.即∑F外
二、系统牛顿第二定律的应用
1.受力在同一直线上时, 求系统所受的外力
例1 如图1所示, 一个箱子放在水平地面上, 箱内有一固定的竖直杆, 箱和杆的总质量为M =10 kg , 木箱中的立杆上套着一个质量为m=3 kg 的小环, 给环一个向上的初速度, 由于摩擦, 环沿杆向上以大小为a=15 m/s2 的加速度做匀减速运动, 在环向上运动的过程中, 箱子对水平地面的压力为多大? (g=10 m/s2)
解析:以箱、杆和环整体为研究对象, 根据系统牛顿第二定律知: (M + m ) g -FN=M×0+ma, 代入数据得:FN= 85 N ;再依牛顿第三定律知:箱子对水平地面的压力F′N与水平地面对箱子的支持力大小相等, 即:F′N=85 N .
2.受力在同一直线上时, 求系统内某个物体的加速度
例2 质量为M的机车拉着质量为m的车厢在平直轨道上以加速度a做匀加速运动.某时刻车厢与机车脱钩, 此后机车以加速度a1继续做匀加速运动 (牵引力不变) , 求脱钩后车厢的加速度?
解析:以机车与车厢为研究对象, 脱钩前后, 系统受到的合外力未变 (变化的只是系统的内力) .以机车的加速度方向为正方向, 设车厢脱钩后的加速度为a2, 系统所受的合外力为F, 由系统牛顿第二定律知:
脱钩前 F= (M + m) a (1)
脱钩后 F=Ma1+ma2 (2)
解 (1) 、 (2) 两式子得:
3.受力不在同一直线上时, 求系统所受的外力
例3 如图2所示, 一质量为M 的楔形木块放在水平地面上, 两底角分别为α、β, A、B是两个位于斜面上质量均为m的木块 .已知两木块在斜面上分别以a1、a2的加速度下滑, 如果楔形木块静止不动, 求地面对楔形木块的支持力和摩擦力分别为多少?
解析:以楔形木块及A、B为研究对象, 系统受到竖直向下的重力 (M + 2m) g, 地面对系统的支持力FN, 地面对系统的摩擦力Ff, 建立正交坐标系如图3所示.由系统牛顿第二定律分量式知:
在y轴方向: (M+2m) g-FN=ma1y+ma2y , 所以FN= (M+2m) g-m (a1sinα+a2sinβ)
在x轴方向:Ff=m (-a1x) +ma2x, 所以Ff=m (-a1cosα) +ma2cosβ=m (a2cosβ-a1cosα) .
讨论: (1) 当a2cosβ>a1cosα时, Ff的方向与x轴正方向相同;
(2) 当a2cosβ<a1cosα时, Ff的方向与x轴正方向相反;
(3) 当a2cosβ=a1cosa时, Ff= 0 .
4.受力不在同一直线上时, 求系统内某个物体的加速度
例4 质量为M , 长度为L的木板放在光滑的斜面上, 斜面的倾角为θ, 如图4所示.
(1) 为使木板静止在斜面上, 质量为m的人应在板上以多大的加速度向何方跑动?
(2) 若使人与地面保持相对静止, 人在木板上跑动时, 求木板的加速度?
解析:以m和M 为研究对象, 系统受重力 (M+m ) g , 斜面对系统的支持力FN, 建立正交坐标系如图5所示.由系统牛顿第二定律分量式知:
(1) 木板静止在斜面上
在x轴方向:
(M +m) gsinθ=ma+M×0
解得:
(2) 人与地面保持相对静止
在x轴方向:
(M + m) gsinθ=m×0+M×a′
解得:
三、几点说明
应用系统牛顿第二定律解题, 要抓住以下几点:
1.分析系统受到的外力, 不需顾及内力分析;
2.分析系统内各物体的加速度的大小和方向;
3.当遇到受力不在同一直线上时, 往往要建立直角坐标系, 再利用其分量式列方程;
4.解答综合问题时, 往往要对牛顿第二定律进行整体法和隔离法的交替使用.
综上分析, 系统牛顿第二定律解题比常规的隔离法解题, 有无比的优越性.这样做, 既拓展了解题思路, 又起到了事半功倍的成效, 希望同学们不妨一试.
练习
1.如图6所示, 一弹簧秤上放置一烧杯, 杯中盛满水, 烧杯和水的总质量为M , 烧杯底部系一细绳, 上端连接一质量为m的木球, 某时刻连接着木球的绳断开, 木球加速上升的过程中弹簧秤的示数为 F ( )
(A) F> (M +m) g
(B) F< (M+m) g
(C) F= (M+m) g
(D) 无法确定
2.如图7所示, 一质量为m小猫, 跳起来抓住悬在天花板上质量为M 的竖直木杆, 当小猫
抓住木杆的瞬间, 悬挂木杆的绳子断了, 设木杆足够长, 由于小猫不断地向上爬, 可使小猫离地的高度保持不变, 则木杆下落的加速度为多大?
3.如图8所示, 质量为M=24 kg的楔形木块, 其倾角θ=37°, 另一边与地面垂直, 顶端固定一定滑轮, 一柔软的细线跨过定滑轮, 两端分别系在物块A和 B 上, 已知mA=5 kg, mB=1 kg, 由静止释放B , 则A 沿斜面下滑从而带动B 沿竖直方向上升, 斜面及滑轮的摩擦均不计.求地面对楔形木块的支持力和摩擦力为多大?
参考答案:
8.牛顿第一定律知识讲解 篇八
1.知识与技能:
(1)知道牛顿第一定律的内容;
(2)能有效利用控制变量法探究物理问题;
(3)知道实验推理法在物理学中的应用。
2.过程与方法:
(1)通过实验探究阻力对物体运动的影响;
(2)通过理想条件下的推理,得出牛顿第一定律。
3.情感、态度与价值观:
(1)在合作实验中,培养学生的团队精神;
(2)通过活动和阅读感受科学与生活的紧密联系;
(3)了解科学进步的漫长、艰难的历程,鼓励学生勇攀科学高峰。
教学过程:
一、玩中导入,激发探索
师:今天请同学们在座位上弹玻璃球好吗?
生:桌子上怎么可以玩?
师(故作惊讶):怎么不可以玩呢?
生:桌子太小,桌面还太滑!
师:“太滑”会影响什么因素?“桌子太小”有什么样的后果?
生:因为桌面太滑摩擦力小,玻璃球滚动的距离远。桌子太小,玻璃球很容易滚下桌子。
师:那玻璃球滚动的距离跟什么因素有关呢?
生:摩擦力?
生:跟弹出去玻璃球的力有关。
师:那我们做实验来讨论吧。先设计一个弹出去的玻璃球与摩擦力有关的实验吧。告诉我你们还需要什么实验器材?
生:用布或者毛巾等。
师:我看行,我给你们准备了毛巾和布。
生:老师,我们组在做实验时,弹出去玻璃球的力总是不一样的。虽然我们实验得出距离的远近跟摩擦力有关,但是没有达到你说的要用科学的控制变量法。所以我觉得我们的实验有点不科学。
二、重点探究,明确方法
师:这位同学的问题发现的好。我们说物体位置变化叫机械运动,其实我们今天研究的是“力和运动的关系”。这个玻璃球运动到底用什么维持呢?
2 000多年前,古希腊学者亚里士多德认为,如果一个物体持续运动,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,也就是说“运动要靠力来维持”。而近代物理实验科学家伽利略的观点:物体的运动不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来,是因为受到了阻力。
请各组组长领实验器材,多媒体展示实验原理。请同学们做。
师:大家看过实验课件后,我想问:小车为什么要从同一高度滚下?
(学生猜测不一致。)
师:因为我们所学的知识有限,我告诉大家这是让小车滚到斜面底部时,获取相同的速度。这就是解决刚才那个同学实验中获取相同速度来达到控制变量法的途径。
师:实验前先请各组设计实验表格,填写相应的实验数据。
(教师巡视,让先做完实验并把表格设计完整的小组把表格呈现在黑板上。)
师:请同学们说一说实验现象,由此可得到什么结论?(说明:学生能说出“平面越光滑,小车运动的距离越大,这说明小车受到的摩擦力越小”。但学生在教师的引导下才能说出“速度减少得越慢”。)
猜想:1.如果运动的物体不受力,它将 。
2.如果静止的物体不受力,它将____。
师:摩擦力越小,小车运动得越远,那么请小组合作完成上面的猜想。(让学生概括猜想,得出“牛顿第一定律”,板书。)
师:其实刚才大家做的就是著名的伽利略实验,伽利略通过这个实验质疑了统领人们2 000多年的亚里斯多德的“力是维持物体运动的原因”错误观念。牛顿也是通过伽利略和诸多学者的实验科学结论总结出了著名牛顿第一定律。牛顿第一定律是通过分析实验事实,再进一步概括、推理得出的。
三、 突破难点,理解概念
师:(多媒体展示上图)这是亚洲飞人柯受良驾车飞越黄河,他凭什么有这种胆识去飞越气势磅礴的黄河呢?
生:靠惯性。
师:那什么是惯性?
[学生看书可以知道:一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫做惯性(板书)。也就是说,原来静止的物体将保持静止;原来运动的物体将保持匀速直线运动状态不变。所以牛顿第一定律又叫做惯性定律。]
师:请同学们快速抽掉钢笔帽下面的纸条,观察现象,并提出问题。
生:纸条抽出后,钢笔帽为什么没有动?
生:惯性——钢笔帽保持了原来静止的状态
师:从牛顿第一定律我们得知,物体都要保持它们原来的匀速直线运动或静止的状态,或者说,它们都具有抵抗运动状态变化的“本领”。但是这种“本领”的大小是不一样的。
请同学们把你们桌面上的玻璃球放稳,把桌子突然向左边推,小球会向哪边滚?
生:(做完后)向右。
师:根据我们所学的知识解释一下?
生:原来玻璃球和桌面是静止的,桌子突然运动,小球还要保持静止——也就是抵抗运动状态变化,所以相对于桌面向右运动。
师:这位同学说的很好。那我想请同学们再做一个实验观察,把玻璃球放在笔袋上一起运动,突然让笔袋停下来,那玻璃球会怎样?
生:(做完实验后)笔袋停了,玻璃球继续滚动。
师:为什么?
生:玻璃球和笔袋一起运动,笔袋停下来,玻璃球由于惯性继续向前。就像我们坐的车突然停下来是一样的。
师:回答正确完整,还能跟生活中的现象联系在一起。说得极好。那么请同学举一些生活中惯性的例子好吗?
生:1.飞镖脱手后继续运动;2.小狗抖动身体,甩掉毛上的水(洗衣机甩干);3.足球在空中飞行;4.纸飞机离开手以后继续飞行 5.洒水枪,水离开枪后还能继续运动;6.投掷铅球时,铅球离开手后继续运动。7.汽车在高速行驶时紧急刹车,不是马上停下来,而是滑行一段距离后停下来。
师:事物都是一分为二的,有利必有弊。有的惯性对我们有利,有的惯性对我们有害。那我们就要利用有利的,防止有害的。
多媒体将小汽车展示出来:
请大家探讨一下:汽车上有哪些是利用惯性的,那些是有益的,哪些是有害的,有害的我们怎么防止?
生甲:汽车是利用惯性运行的——是有益的。但是速度过快时,刹车时由于惯性人会向前冲对人造成伤害——是有害的。所以为了防止惯性带来的危害,要系安全带。
生乙:有的时候车被追尾时,车速加快,但人由于惯性仍保持原来比较慢的速度向而向后仰,很容易伤到脖子。——是有害的。所以车的靠背上有一个小枕头可以保护追尾时司机和乘客的颈部。
四、师生互动,总结体会
师:请同学们回顾一下我们这节课所学的内容和方法。
生:学习了牛顿第一定律和惯性知识。
生:学习了科学的实验推理法。
生:也学会了就地取材进行实验验证。
五、作业开放,学以致用
请大家回去写一篇百字小论文《如果没有惯性这世界会怎样》。
板书设计
第一节:牛顿第一定律
一、探讨伽利略实验
条件:从同一高度滚下,使小球获取相同的速度。(控制变量法。)
现象:小球在光滑的木板上运动的最远。
推理:如果没有摩擦力小球将永远运动下去。(实验推理法。)
二、牛顿第一定律:
一切物体在没有受到力的作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态
三、惯性:
一切物体都有保持运动状态不变的性质,叫做惯性。
四、解释惯性问题的思路:
1.找原来运动状态——物体(物体的某一部分)发生什么变化;
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