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牛顿第一定律第一课时教案


第四章

牛顿运动定律

全章概述 本章是在前面对运动和力分别研究的基础上的延伸——研究力和运动的关系,建立起牛 顿运动定律。牛顿运动定律是动力学的基础,是力学中也是整个物理学的基本规律,正确地 理解惯性概念,理解物体间的相互作用的规律,熟练地运用牛顿第二定律解决问题,是本章 的学习要求,也为进一步学习今后的知识,提高分析解决问题的能力奠定

基础。 本章还涉及到了许多重要的研究方法, 在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法; 如: 牛顿第二定律中的控制变量法;运用牛顿第二定律处理问题时常用的整体法与隔离法,以及 单位的规定方法,单位制的创建等。对这些方法要认真体会、理解,以提高认知的境界。 为了更扎实地理解牛顿第二定律,本章第二节安排了实验:探究加速度与力、质量的关 系,并提供了参考案例,实验操作方便,规律性强,结论容易获得,控制变量法在此得到了 实践。第五节牛顿第三定律的研究引入了传感器――计算机的组合,现代气息浓厚,实验效 果很好。 物理知识来源于生活,最终应用于生活,本章的后两节就是牛顿运动定律的简单应用。 新课标要求 1、通过实验,探究加速度与质量、物体受力之间的关系。 2、理解牛顿运动定律,用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。 3、通过实验认识超重和失重。 4、认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。 新课程学习

4.1 牛顿第一定律
★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。
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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:多媒体播放古代人劳动的漫画: 边播放边说,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。是这样吗? 学生活动:学生观看漫画:人推着车子,汗流侠背,推车的人放下车,一边擦汗,一边 叹气。 通过看漫画思考问题。 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。 让学生利用桌子上的器材,自主设计实验,分别研究: l、力推物动,力撤物停。 2、力撤物不停。 教师巡回指导,提出问题:物体的运动是不是一定需要力? 学生活动:利用桌子上的器材:小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺。做实验: 1、桌子上铺毛巾,小车放在毛巾上,推它就动,不推就停。 2、撤去毛巾,让小车在桌面上,推一下小车,小车运动一段才停下来。 教师活动:你还能举出其他的例子来说明这个问题吗? 刚才的两个实验为什么会出现两种现象呢?矛盾出在哪呢? 学生活动:学生举例讨论,比如:自行车蹬一段时间后停止蹬车,自行车会滑行一段距 离;溜冰;冰面上踢出去的冰块。等等。 点评:通过举例进一步理解物体的运动不需要力来维持。 教师活动:引导学生进行实验对比。通过对比实验可以进行逻辑推理,如果接触面非常 光滑没有摩擦,那小球会怎样?
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学生活动:用小球做对比实验 A、使斜槽和桌面吻合,让小球从斜槽上滚下,标出滚动距离。B、在桌面上 放玻璃板,使斜槽和玻璃板吻合,让小球从同样的高度滚下,标出滚动的距 离。 对比发现,接触面越光滑,滚动距离越远。 [总结得出]小球运动停下来的 原因是摩擦力。如果接触面非常光滑小球会永不停止。 点评:1、对比实验,找出问题的本质.从而理解物体的运动和力的关系. 2、在对比实验的基础上进行合理的逻辑推理. 教师活动:在学生回答的基础上,结合实验进一步总结: (并板书) 物体的运动是不需要力来维持的。 (力撤物停的原因是因为摩擦力。如果没 有摩擦力,运动的物体会一直运动下去) 。最早发现这一问题的科学家是伽 利略。伽利略是怎么研究这个问题的呢? 教师活动:边介绍边用多媒体播放伽利略的理想实验。要动态出以下效果: (1)对称斜面,没有摩擦小球滚到等高。 (2)减小另一侧斜面倾角,小球从同一位置释放要滚到等高,滚动距离就 会越远。 (3)把另侧斜面放平,小球要到等高,就会一直滚下去。 根据这一现象伽利略得出了什么样的结论? 学生活动:观察并回答提出的问题: 运动的物体如果不受力物体将匀速运动下去。 点评:通过观察伽利略的理想实验,启发学生在研究科学问题时大胆的设想和科学的推 理都是很有必要的。 教师活动:用气垫导轨消除摩擦。让滑块在导轨上滑动,利用光电门测出滑块在不同位 置的速度。 学生活动:学生记录数据并比较。确信他的正确性。 教师活动:引导学生认识、总结力和运动的关系。 让学生阅读课文找出: l、伽利略的观点。 2、笛卡儿的补充和完善。 3、牛顿第一定律。 对比三个人的观点,他们都是叙述力和运动关系的,谁的更全面? 学生活动:阅读课文,回答问题。 1、伽利略:物体不受力时,运动的物体一直作匀速直线运动。 2、笛卡儿:物体不受力时,物体将永远保持静止或运动状态。 教师活动:既然牛顿第一定律是最完善的,那么它从几个方面阐述了力和运动的关系? 在学生回答的基础上,进一步总结:力不是维持物体运动状态的原因,力是 改变运动状态的原因。 运动状态是指什么? 学生讨论回答:两个方面:不受力时,物体保持匀速直线运动状态或静止状态;受力时, 力迫使它改变运动状态。
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运动状态:速度的大小和方向。 点评:培养学生理解问题时能力。 教师活动:牛顿第一定律可不可以用实验来验证? 什么时候可以看作不受力并举例说明。 学生活动:学生回答不能。因为不受力作用的物体是不存在的。 受力但合力为零时。比如:冰面上的滑动的冰块。冰壶球。 点评:培养学生刨根问底的严谨态度。 教师活动:牛顿定律又叫惯性定律,惯性是指什么? 你又怎样理解这种性质呢?举例说明。 因为这是一个新概念,学生刚接受可能不是很好理解。通过实验来进一步的 理解。 在小车上放一高的木块,让小车在光滑的玻璃上运动,前面固定一物块,当 车运动到物块时被挡住,车上的木块前倾。为什么? 再如,人站在匀速行使的车厢内竖直向上跳起,仍会落到原地。 这都是惯性。 再让学生举例,学生就必然入门了。 学生活动:学生观察并思考,再进一步理解惯性:是指物体具有保持原来运动状态或静 止状态的性质。 举例。 点评:通过生活中的例子进一步理解惯性。 教师活动:进一步总结:物体不受力时将保持匀速直线运动状态或静止状态,理解时可 认为不受力和合力为零效果是一样的,如果某个方向不受力,那么在这个方 向物体也会保持匀速直线运动状态或静止状态。培养学生灵活运用物理规律 解决问题的能力。 教师活动:一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,当力使它改变这 种状态时,它就会有抵抗运动状态改变的的“本领” 。这个本领与什么有关 呢?比如货车启动时,由静止到运动得需要一段时间,是空车好启动还是满 载时?你还能举出什么例子来? 学生活动:学生思考 比如骑自行车,单人时和带人时的感觉相比。 从实例可看出,运动状态变化的难易程度与质量有关。 点评:通过生活中的一些例子理解惯性大小与质量有关. (三)课堂总结、点评 教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本 上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。 学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结 和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。 点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。 教师要放开,计学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知
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识框架。 (四)实例探究 ☆对惯性的理解 1、被踢出去的冰块在摩擦力可以忽略的冰面上运动受没受向前的力?为什么能够向前 运动? 2、船在水中匀速行驶,一人站在船尾向上竖直跳起,它会落入水中吗?为什么? 3、为什么跳远运动员要助跑才能跳的远些? 4、在一向北匀速直线行驶的火车车厢中,一小球静止在水平桌面上,当坐在桌旁的人 看到小球向南滚动时,火车做什么运动? 5、一铅球 3 千克,静止在地面上,把它水平扔出后,做加速运动,它的惯性如何变化? ☆受力分析 6、一物块滑上了光滑的斜面,受几个力? ★课余作业 1、课后完成课本 75 页“问题与练习”中的习题。 2、完成课外阅读,思考讨论惯性参考系。 ★“问题与练习” 57)参考答案 (P 1、 (1)不能。由于惯性,炸弹还要向前飞行。 (2)人随地球旋转,有相同的速度,跳起后由于惯性,人要随地球自西向东转,所以 落回原地。 2、在急刹车时,人会由于惯性而飞出,从而发生危险,安全带可以把人固定在座位上, 增加安全性。 3、向上运动的物体是由于惯性而飞出,并不是因为受到了向上的力。 4、相对于自由下落的小球来说,在桌面上所受合力为零的茶杯,是做变速运动的,惯 性定律不再成立。 ★教学体会 思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养 学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。学生 素质的培养就成了镜中花,水中月。

牛顿简介
牛顿,是英国伟大的数学家、物理学家、大文学家和自然哲学家。1642 年 12 月 25 日生 于英格兰林肯郡格兰瑟姆附近的沃尔索普村,1727 年 3 月 20 日在伦敦病逝。 牛顿是经典力学理论的集大成者。 他系统的总结了伽利略、 开普勒和惠更斯等人的工作, 得到了著名的万有引力定律和牛顿运动三定律。正象他自己所说的那样“如果说我看得远,
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那是因为我站在巨人的肩上” 。 牛顿的研究领域非常广泛,他除了在数学、光学、力学等方面做出卓越贡献外,他还 花费大量精力进行化学实验。 牛顿在科学上最卓越的贡献是微积分和经典力学的创建。

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。

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。

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