高中必修一牛頓第一定律教案可以包括以下幾個部分:
一、教學目標:
1. 理解牛頓第一定律,知道力是改變物體運動狀態的原因,理解慣性概念,知道慣性與物體質量有關。
2. 培養學生觀察、分析、推理、概括的能力。
3. 體會定律的實驗基礎,樹立科學研究的正確觀念。
二、教學重點:
1. 牛頓第一定律。
2. 慣性的概念。
三、教學難點:
1. 對牛頓第一定律的理解。
2. 推理能力的要求。
四、教學用具:
小車、斜面、木板、毛巾、棉布、支架。
五、教學過程:
1. 導入新課:通過日常生活中的現象引出問題,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. 介紹定律內容:如果運動中的物體受到的合外力為零,它的速度將不會改變,將以原來的速度一直運動下去。如果運動中的物體所受合外力不為零,它的速度將發生變化。因此,力是改變物體運動的原因。同時向學生解釋牛頓第一定律的實驗基礎——伽利略斜面實驗。
3. 探究阻力對物體運動的影響:用小車、斜面、木板和毛巾等工具,模擬不同的阻力情況,讓學生觀察并記錄數據。通過推理,得出阻力對物體運動的影響是至關重要的,這也是理解牛頓第一定律的重要環節。
4. 講解慣性的概念和性質:讓學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。同時介紹慣性與物體的質量有關,質量大的物體慣性大,質量小的物體慣性小。
5. 課堂小結:回顧本節課的主要內容,強調牛頓第一定律和慣性的重要性。
6. 布置作業:讓學生通過閱讀材料了解更多關于牛頓第一定律和慣性的知識,并嘗試用本節課學到的知識解釋生活中的一些現象。
六、課后反思:根據學生的掌握情況和課堂表現,反思本節課的教學效果,是否達到了預期的教學目標。
例題:一個質量為5kg的物體在水平地面上以2m/s的速度做勻速直線運動,受到的滑動摩擦力為30N。
求:
(1)物體受到的摩擦力;
(2)如果物體以1m/s的速度在原來的水平地面上做勻速直線運動,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動,那么摩擦力的大小是否與物體的運動速度有關?請設計實驗方案并加以證明。
參考答案:
(1)根據二力平衡條件可知,物體做勻速直線運動時,受到的摩擦力和拉力大小相等,所以摩擦力為30N。
(2)當物體以1m/s的速度在原來的水平地面上做勻速直線運動時,物體受到的摩擦力和拉力大小相等,所以摩擦力仍為30N。
(3)實驗方案:用彈簧測力計測量出兩個物體的重力,然后用彈簧測力計分別測量出兩個物體在相同水平面上以不同的速度做勻速直線運動時的摩擦力,比較兩次測得的摩擦力大小是否相同。如果兩次測得的摩擦力大小相同,則說明摩擦力的大小與物體的運動速度無關;如果兩次測得的摩擦力大小不同,則說明摩擦力的大小與物體的運動速度有關。
注意:實驗時要保持兩個物體的接觸面粗糙程度相同,且兩個物體之間的壓力相等。