高中必修一牛頓第一定律教案可以包括以下幾個(gè)部分:
一、教學(xué)目標(biāo):
1. 理解牛頓第一定律,知道力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,理解慣性概念,知道慣性與物體質(zhì)量有關(guān)。
2. 培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、推理、概括的能力。
3. 體會(huì)定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),樹(shù)立科學(xué)研究的正確觀念。
二、教學(xué)重點(diǎn):
1. 牛頓第一定律。
2. 慣性的概念。
三、教學(xué)難點(diǎn):
1. 對(duì)牛頓第一定律的理解。
2. 推理能力的要求。
四、教學(xué)用具:
小車(chē)、斜面、木板、毛巾、棉布、支架。
五、教學(xué)過(guò)程:
1. 導(dǎo)入新課:通過(guò)日常生活中的現(xiàn)象引出問(wèn)題,如為什么不同的物體在相同力的作用下,速度變化不同?從而引出牛頓第一定律。
2. 介紹定律內(nèi)容:如果運(yùn)動(dòng)中的物體受到的合外力為零,它的速度將不會(huì)改變,將以原來(lái)的速度一直運(yùn)動(dòng)下去。如果運(yùn)動(dòng)中的物體所受合外力不為零,它的速度將發(fā)生變化。因此,力是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因。同時(shí)向?qū)W生解釋牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)——伽利略斜面實(shí)驗(yàn)。
3. 探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響:用小車(chē)、斜面、木板和毛巾等工具,模擬不同的阻力情況,讓學(xué)生觀察并記錄數(shù)據(jù)。通過(guò)推理,得出阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響是至關(guān)重要的,這也是理解牛頓第一定律的重要環(huán)節(jié)。
4. 講解慣性的概念和性質(zhì):讓學(xué)生了解慣性是物體的固有屬性,一切物體在任何情況下都有慣性。同時(shí)介紹慣性與物體的質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量大的物體慣性大,質(zhì)量小的物體慣性小。
5. 課堂小結(jié):回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)牛頓第一定律和慣性的重要性。
6. 布置作業(yè):讓學(xué)生通過(guò)閱讀材料了解更多關(guān)于牛頓第一定律和慣性的知識(shí),并嘗試用本節(jié)課學(xué)到的知識(shí)解釋生活中的一些現(xiàn)象。
六、課后反思:根據(jù)學(xué)生的掌握情況和課堂表現(xiàn),反思本節(jié)課的教學(xué)效果,是否達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。
例題:一個(gè)質(zhì)量為5kg的物體在水平地面上以2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),受到的滑動(dòng)摩擦力為30N。
求:
(1)物體受到的摩擦力;
(2)如果物體以1m/s的速度在原來(lái)的水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),它受到的摩擦力為多少?
(3)如果物體與另一物體的接觸面之間存在摩擦,且它們以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),那么摩擦力的大小是否與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以證明。
參考答案:
(1)根據(jù)二力平衡條件可知,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),受到的摩擦力和拉力大小相等,所以摩擦力為30N。
(2)當(dāng)物體以1m/s的速度在原來(lái)的水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),物體受到的摩擦力和拉力大小相等,所以摩擦力仍為30N。
(3)實(shí)驗(yàn)方案:用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量出兩個(gè)物體的重力,然后用彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)量出兩個(gè)物體在相同水平面上以不同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力,比較兩次測(cè)得的摩擦力大小是否相同。如果兩次測(cè)得的摩擦力大小相同,則說(shuō)明摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān);如果兩次測(cè)得的摩擦力大小不同,則說(shuō)明摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。
注意:實(shí)驗(yàn)時(shí)要保持兩個(gè)物體的接觸面粗糙程度相同,且兩個(gè)物體之間的壓力相等。