第 1 部分:牛頓第一定理的設(shè)計(jì)
(一)教學(xué)目的
1.知道慣性*定理,常識(shí)*理解伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過(guò)程。
2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析,初步培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)思維方式。
(二)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):牛頓第一定理
難點(diǎn):伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過(guò)程。
(三)教學(xué)過(guò)程
1.引入新理論
師:力可以使靜止的物體向上運(yùn)動(dòng)牛頓第一定律的教學(xué)設(shè)計(jì),力也可以使運(yùn)動(dòng)的物體減慢或減慢速度,還可以改變物體的運(yùn)動(dòng)方向,物體沒(méi)有力怎么辦? 從本課開始,我們將學(xué)習(xí)一系列與力和運(yùn)動(dòng)有關(guān)的問(wèn)題。
[黑板書1]第9章力與運(yùn)動(dòng)
2.新課教學(xué)
老師:邀請(qǐng)小伙伴一起觀摩實(shí)驗(yàn)
[實(shí)驗(yàn) 1] 一輛卡車停在木板上。
師:卡車處于什么狀態(tài)?
生:靜止不動(dòng)。
師:不受水平方向推拉力影響的靜止貨車會(huì)怎樣?
健康:經(jīng)常休息。
【實(shí)驗(yàn)二】如圖1所示,貨車受到水平拉力時(shí)。 (讓貨車移動(dòng)一定距離,立即用手停車)
師:觀察小車的狀態(tài)如何變化?
健康:由靜到動(dòng)。
【實(shí)驗(yàn)3】如圖1所示。繼續(xù)實(shí)驗(yàn)2,掛鉤水平移動(dòng)小車后,用手握住下落的掛鉤。 貨車失去橫向拉力后,繼續(xù)向前滑行一段距離后停下。
師:你看到什么現(xiàn)象?
生:貨車?yán)^續(xù)行駛一段距離才停下來(lái)。
師:貨車行駛一段距離后靜止不動(dòng)的原因有哪些?
健康:受木板摩擦阻力影響。
師:是嗎? 請(qǐng)繼續(xù)觀察下面的實(shí)驗(yàn)。
【實(shí)驗(yàn)四】用同一輛貨車在不同高度從同一斜面自由滑行(三次)到同一平面,記錄貨車靜止在同一水平面的位置3次。 圖2(a)、(b)、(c)所示。
師:水平滑動(dòng)邊之間的距離最短是多少次?
生:第一次。
師:為什么?
學(xué)生:卡車在斜坡上的高度最小,在水平面開始行駛時(shí)速度最小(學(xué)生不能回答后半句,老師可以代為說(shuō))第一次)。
師:水平滑動(dòng)邊之間的最長(zhǎng)距離是多少次?
生:第三次。
師:為什么?
生:卡車在斜坡上的高度最高,開始在水平面上行駛時(shí)速度最高。
師:同理,如果卡車在同一坡度和同一高度上三次,自由滑到水平面,那么卡車在水平面上開始移動(dòng)的速度是多少?
生:同上。
師:(介紹牛頓第一定理演示裝置)這是一個(gè)斜面,放在講臺(tái)上。 (如圖 3 所示。)
【實(shí)驗(yàn)五】讓貨車從同一坡度同一高度自由滑行3次,觀察貨車在不同材質(zhì)水平面上的運(yùn)動(dòng)情況。 (把浴巾和棉布放在桌子上。)
師:哪一次小車在水平面上移動(dòng)的距離最短,為什么?
生:第一次(或第一次)。 表面材質(zhì)為浴巾,阻力最大,滑動(dòng)距離最短。 (中學(xué)生在作答過(guò)程中,填寫表1第一行前三項(xiàng))
師:很短的距離,速度為零。 變化的速度是快還是慢?
生:最快。 (填寫表1第一行最后一項(xiàng))
師:第二個(gè)實(shí)驗(yàn)怎么樣,請(qǐng)一起填表一第二行。
生:亞麻,阻力更大,滑動(dòng)距離更長(zhǎng),變速更快。 (填寫表1第二行)
師:第三個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?你們一起填寫表格的第三行。
生:凳子表面,阻力小,滑動(dòng)距離長(zhǎng),速度變化慢。 (填寫表1第三行)
師:假設(shè)我們做第四個(gè)實(shí)驗(yàn),在水平面上使用玻璃板,玻璃板的電阻比木板小,實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)怎樣? (填寫表1第四行前兩項(xiàng))
學(xué)生:小車滑行距離長(zhǎng),速度變化最慢。 (填寫表1第四行最后兩項(xiàng))
師:假設(shè)我們可以找一種材料,對(duì)卡車的阻力比玻璃板小,最小,做成水平面的材料,實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)怎樣?
學(xué)生:這樣,小車的滑行距離會(huì)更長(zhǎng)、最長(zhǎng),變速也最慢。
師:一上去就填表一第五行(見表格)
師:如果水平面對(duì)卡車沒(méi)有阻力,實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)怎樣?
學(xué)生:卡車一直在移動(dòng)!
師:上去填表一第六行。(見表)
表格1
師:你要注意這張表格的前三行。 我們做了實(shí)驗(yàn)。 第四和第五要素沒(méi)有做實(shí)驗(yàn),只是根據(jù)前三要素的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和邏輯推理進(jìn)行推論。 好像沒(méi)有做過(guò)實(shí)驗(yàn),如果在正確的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上加上正確的推理,得到的推論也是正確的。
仔細(xì)想想手表的第六行,和第四行、第五行有什么不同。
弟子:沒(méi)有阻力,但是第四和第五個(gè)元素還是有阻力,只是每次都變小了。
師:非常正確,邏輯推理就是這樣。 阻力逐漸變小,實(shí)驗(yàn)推斷呢? 當(dāng)阻力消失時(shí)會(huì)發(fā)生什么?
師:沒(méi)有阻力的平面叫做理想的光滑平面,實(shí)際上是不存在的。 第六行的結(jié)果是一個(gè)理想的實(shí)驗(yàn),實(shí)際上是不存在的,是根據(jù)正確的實(shí)驗(yàn)得出正確的推理。
師:這些都是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)邏輯推理得到理想條件下的推論,這也是學(xué)數(shù)學(xué)的一種技巧。
300多年前,著名的化學(xué)家伽利略通過(guò)實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)出物體運(yùn)動(dòng)是如何無(wú)阻力的。
師:誰(shuí)給你讀104頁(yè)倒數(shù)第二段?
學(xué)生:(簡(jiǎn)單閱讀課文)
師:你看這一段的最后第三行“如果表面絕對(duì)光滑……繼續(xù)前進(jìn)”。 畫出來(lái)。
師:英國(guó)科學(xué)家笛卡爾對(duì)伽利略的推論作了補(bǔ)充。 他怎么說(shuō)的? 請(qǐng)朋友看課本104頁(yè)倒數(shù)第二段。
學(xué)生:(簡(jiǎn)要閱讀課文)。
師:從本段倒數(shù)第三行開始,“如果移動(dòng)的物體……繼續(xù)移動(dòng)”。 畫出來(lái)。
師:笛卡爾的說(shuō)法和伽利略的說(shuō)法有什么區(qū)別? 區(qū)別是什么意思?
學(xué)生:笛卡爾把伽利略的“物體遇到的阻力為零”改為“物體不受任何力的影響”。 說(shuō)明不限于抵抗,任何力量都可以。
師:后來(lái)德國(guó)??科學(xué)家總結(jié)了伽利略等人的研究成果,總結(jié)出一個(gè)重要的數(shù)學(xué)定理。 它被稱為牛頓第一定理。
【板書2】
1.牛頓第一定理
當(dāng)沒(méi)有外力作用時(shí),所有物體都保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。 牛頓第一定理。
師:牛頓的演繹與伽利略、笛卡爾的演繹有什么區(qū)別?
生*:牛頓和伽利略的推論有兩點(diǎn)不同:第一是阻力為零,而不是排斥力;第二是排斥力為零。 第二伽利略的推論不保持靜態(tài)。
生B:與牛頓、笛卡爾演繹相比,減少了靜態(tài)的維護(hù)。
師:現(xiàn)在我給你們2分鐘時(shí)間,看誰(shuí)能先背出牛頓第一定理。
學(xué)生:(背誦略)
老師:關(guān)于牛頓第一定理,你讀到了什么? 定理的研究對(duì)象是( 3(1)前半部分)
生:一切物。 (板書后半部分3(1))
【板書3(一)】 (1)定理的研究對(duì)象是所有對(duì)象。
師:所有的物體都有固體、液體和二氧化碳。
師:定理成立的條件是(板書3(2)前半部分)
健康:不受外力影響。 (板書后半部分3(2))
【板書3(2)】(2)定理成立的條件不受外力作用。
師:誰(shuí)不受外力的影響?
健康:研究對(duì)象。
師:定理的推導(dǎo)是(板書3(3)前半部分)
生:物體始終保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 (黑板3(3)前半部分)
[板書3(3)]
(3)定理的推導(dǎo)始終保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
師:有的朋友把推導(dǎo)中的“或”讀成“和”,把“或”改成了“和”,對(duì)不對(duì)?
學(xué)生:沒(méi)有。
師:很好,你能繼續(xù)解釋為什么不對(duì)嗎?
弟子:一個(gè)物體不可能同時(shí)存在兩種狀態(tài)。 如果它想靜止,它就不能以勻速直線運(yùn)動(dòng)。 所以不能用“和”字。
師:你同意他的看法嗎? (在黑板 ??2 中的“或”一詞下方打一個(gè)點(diǎn))
師:定理中的“永遠(yuǎn)成立”是什么意思?
生:好像沒(méi)有變化的意思。
師:能舉個(gè)例子嗎?
生:剛才第一個(gè)實(shí)驗(yàn),小車在水平板上,沒(méi)有吊鉤的拉力,先是靜止的,后來(lái)一直靜止不動(dòng)。 然而,從斜坡上滑下的卡車最初在理想平面上以勻速直線運(yùn)動(dòng),此后一直以勻速直線運(yùn)動(dòng)。
師:誰(shuí)能再舉幾個(gè)例子?
生:桌上的書,停在東站的車輛,如果沒(méi)有其他物體推拉,沒(méi)有其他物體推它們,它們將永遠(yuǎn)靜止不動(dòng),踢在地上的球,如果地面和空氣對(duì)它沒(méi)有阻力,原先勻速直線運(yùn)動(dòng)的球?qū)⒂肋h(yuǎn)勻速直線運(yùn)動(dòng)。
師:你同意他說(shuō)的嗎?
學(xué)生回答:同意。
師:可見“宗”字表示“常”,“或”字表示靜或動(dòng)。 (在板書2的“永遠(yuǎn)保持”三個(gè)字下加點(diǎn))
師:當(dāng)物體沒(méi)有受力時(shí),是什么決定了它接下來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?
健康:由其原始狀態(tài)決定。
3.鞏固練習(xí)
1.打印幻燈片
(1) 已知物體不受外力作用,那么物體可能處于什么運(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,物體必須靜止?
師:朋友們,想一想,互相討論,然后回答。
生物學(xué):一個(gè)物體可能處于靜止?fàn)顟B(tài)或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
師:為什么?
生:牛頓第一定理說(shuō),任何物體在沒(méi)有外力作用時(shí),總是保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。 題目中并沒(méi)有指明物體的原始狀態(tài),所以它的狀態(tài)是兩種可能性都存在。
師:誰(shuí)來(lái)回答問(wèn)題(2)?
健康*:當(dāng)一個(gè)物體不受力作用時(shí)。
師:有不同意見嗎?
學(xué)生B:這個(gè)物體也一定是做勻速直線運(yùn)動(dòng)的。
師:就是說(shuō)要同時(shí)滿足兩個(gè)條件:第一,物體本來(lái)就是運(yùn)動(dòng)的; 第二,物體不受外力影響。
師:誰(shuí)來(lái)談?wù)剢?wèn)題(3)?
生:必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件,一是對(duì)象必須是靜態(tài)的; 二是物體沒(méi)有受到外力作用。
師:請(qǐng)?jiān)傧胍幌脒@個(gè)問(wèn)題:有人說(shuō)牛頓第一定理“靜止的物體永遠(yuǎn)靜止,運(yùn)動(dòng)的物體永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)”對(duì)嗎? 為什么?
生:不正確,因?yàn)樗チ宋矬w不受外力作用的條件。
師:還有什么要補(bǔ)充的嗎?
生:運(yùn)動(dòng)的物體在不受外力作用時(shí),總是勻速直線運(yùn)動(dòng)。
師:可見維持物體的運(yùn)動(dòng)不需要力,改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就必須用力。
師:誰(shuí)能總結(jié)一下我們明天要學(xué)的內(nèi)容。
4.總結(jié)
學(xué)生*:明天我們學(xué)習(xí)牛頓第一定理,它是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來(lái)的。 闡明定理研究的對(duì)象、條件和推論。
學(xué)生B:定理中還有關(guān)鍵字的含義。
5.作業(yè)
看課本背誦牛頓第一定理。
教學(xué)指導(dǎo)
1.牛頓第一定理是中學(xué)數(shù)學(xué)的一門難點(diǎn)課程。 難點(diǎn)有兩個(gè):一是如何在有限的三個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)邏輯推理得出理想實(shí)驗(yàn)的推論。 二是如何讓中學(xué)生理解牛頓第一定理的實(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】。 目的是讓中學(xué)生了解從斜坡上同一高度落下的物體開始在水平面上以相同的速度運(yùn)動(dòng)。
為了克服第一個(gè)難點(diǎn),表8-1中的第四、五、六行被縮減。 講課中要認(rèn)真引導(dǎo)中學(xué)生理解四、五元素的化學(xué)意義和六元素的化學(xué)意義。 了解伽利略理想實(shí)驗(yàn)的邏輯思維過(guò)程。
2、不可能一下子擺脫“力是維持運(yùn)動(dòng)的誘因”的錯(cuò)誤觀念。 本課只能在牛頓第一定理的基礎(chǔ)上做一個(gè)初步的解釋。 在以后的教學(xué)中,會(huì)酌情作進(jìn)一步的解釋。 只有通過(guò)反復(fù)(逐漸深入)的分析和解釋,才能消除“力是維持運(yùn)動(dòng)的原因”的錯(cuò)誤觀念。
注:教材為人民教育版《小學(xué)九年義務(wù)教育數(shù)學(xué)》第一冊(cè)。
牛頓第一定理案例 2
第二部分:《牛頓第一定理》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教材分析
本節(jié)課本首先回顧了人類認(rèn)識(shí)“運(yùn)動(dòng)與力”關(guān)系的歷史,介紹了四位科學(xué)家研究運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系的思路和突出貢獻(xiàn)。 然后描述牛頓第一定理的內(nèi)容和物體慣性*的概念。 這是一門連接初中和高中知識(shí)的課程。 中學(xué)生已經(jīng)了解了牛頓第一定理的基本內(nèi)容,因此在教學(xué)設(shè)計(jì)中,應(yīng)以教材中“力是運(yùn)動(dòng)的原因還是改變運(yùn)動(dòng)的原因”的理解的發(fā)展歷程為線索、科學(xué)思維、科學(xué)方法教育和思維能力的培養(yǎng)是主要目標(biāo)。 教學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)放在了解人類對(duì)“運(yùn)動(dòng)與力”的認(rèn)識(shí)的關(guān)系研究、思考、推理過(guò)程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究常用的理想實(shí)驗(yàn)方法。 在牛頓第一定理的學(xué)習(xí)中,強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)的理解及其與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系。 為充分發(fā)揮中學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和積極思考能力,本課程采用中學(xué)生自主探究的模式來(lái)組織教學(xué)。
2.教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
引入新課程:運(yùn)動(dòng)的原因是什么
(1) 中學(xué)生閱讀歷史回顧,找出四位科學(xué)家對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的看法
這段內(nèi)容中有些知識(shí)點(diǎn)是中學(xué)生知道的,有些是中學(xué)生不知道的,但是中學(xué)生都能看懂,所以由中學(xué)生完成。 朋友相輔相成,班主任只起到總結(jié)的作用。
1. 亞里士多德:力使身體保持運(yùn)動(dòng)。
現(xiàn)象:當(dāng)人乘坐傘車在平坦的路面上行走時(shí),車子可以移動(dòng),但當(dāng)人停止用力時(shí),車子就會(huì)停下來(lái)。
2、伽利略:水平面上的物體之所以會(huì)停下來(lái),是因?yàn)槟Σ亮Φ淖饔谩?如果沒(méi)有摩擦力,一旦水平面上的物體有了一定的速度,物體就會(huì)一直以這個(gè)速度運(yùn)動(dòng)。
笛卡爾:如果沒(méi)有其他原因,運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)以同樣的速度繼續(xù)沿直線運(yùn)動(dòng),既不會(huì)停止,也不會(huì)偏離原來(lái)的方向。
牛頓:所有物體總是保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài),直到外力促使它改變這些狀態(tài)。
(2) 問(wèn):以上四位科學(xué)家,每一位都將人類認(rèn)知向前推進(jìn)了一步。 試著分析一下每一步具體體現(xiàn)在哪里? 你覺(jué)得誰(shuí)貢獻(xiàn)最大?
通過(guò)設(shè)計(jì)這樣一個(gè)問(wèn)題,班主任明確了中學(xué)生想要探索的內(nèi)容和方向。 細(xì)節(jié)都是中學(xué)生合作完成的,班主任只起到總結(jié)的作用。
a) 亞里士多德的貢獻(xiàn):通過(guò)直覺(jué)觀察提出問(wèn)題,為科學(xué)家的研究確立了主題。
b) 伽利略的貢獻(xiàn): (1) 伽利略發(fā)現(xiàn)了不易直觀的摩擦力,改變了亞里士多德基于直接經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持的直覺(jué); (2) 思維代替直覺(jué)認(rèn)識(shí)宇宙。
c) 笛卡爾的貢獻(xiàn): (1) 勻速直線運(yùn)動(dòng)的清晰性; (2) 強(qiáng)調(diào)誘發(fā)速度變化這一事實(shí)。
d) 牛頓的貢獻(xiàn): (1) 推廣到所有對(duì)象; (二)提出休息; (3)明確力的作用。
對(duì)于誰(shuí)的貢獻(xiàn)最大,中學(xué)生眾說(shuō)紛紜。 沒(méi)有準(zhǔn)確的結(jié)論,班主任也不需要給出正確的推斷。 并通過(guò)對(duì)化學(xué)歷史發(fā)展的考察和對(duì)四位科學(xué)家貢獻(xiàn)的探究,幫助中學(xué)生了解化學(xué)家理解和發(fā)現(xiàn)化學(xué)規(guī)律和定律的基本技能。 因此,“以史為鑒”訓(xùn)練他們以化學(xué)家認(rèn)識(shí)世界原貌的形式認(rèn)識(shí)世界。 從一定意義上說(shuō),通過(guò)對(duì)中學(xué)生規(guī)律認(rèn)識(shí)的歷史還原和科學(xué)思想、科學(xué)方法論的教育,是培養(yǎng)中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。 這是設(shè)計(jì)這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵,也是本課的亮點(diǎn)。
這段教學(xué)內(nèi)容學(xué)生不知道的是伽利略的理想實(shí)驗(yàn)。 班主任應(yīng)采取的教學(xué)方法是設(shè)計(jì)一系列問(wèn)題,引導(dǎo)中學(xué)生學(xué)會(huì)自己分析問(wèn)題,自己解決問(wèn)題。 具體操作可以如下*。
問(wèn):伽利略用什么方法保證物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持?
演示說(shuō)明:設(shè)置一個(gè)向上的斜角,然后平滑連接一個(gè)向下的斜角。 然后拿一個(gè)小球放在斜坡上的某個(gè)點(diǎn)上,它靜止不動(dòng)就會(huì)沖向另一個(gè)斜坡。
班主任提出質(zhì)疑:它能“沖”到哪里去,還能回到原來(lái)的高度嗎? 如果順暢,結(jié)果如何?
班主任通過(guò)一連串的提問(wèn),引發(fā)了同學(xué)們的思考。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),它不能上升到原來(lái)的高度,這是由于摩擦力較大所致。 如果換一個(gè)摩擦力小的斜面,可以看出剛好接近那個(gè)水平面。 摩擦力越小,距離越近。 這是一個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)。 科學(xué)推理:基于這個(gè)可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí),再順著摩擦力越來(lái)越小的發(fā)展趨勢(shì),科學(xué)推理——如果摩擦小到?jīng)]有摩擦牛頓第一定律的教學(xué)設(shè)計(jì),球就會(huì)很近——所以達(dá)到原來(lái)的水平。 這是一種理想的實(shí)驗(yàn)情況,即小球總能沿著光滑的斜坡上升到原來(lái)的高度。 班主任強(qiáng)調(diào),“假設(shè)”這個(gè)詞用得很好。 對(duì)化學(xué)推論進(jìn)行了合理的外推,推論合乎邏輯。 減小第二坡的夾角,夾角越小,球到達(dá)原高度的距離越長(zhǎng); 夾角越小,通過(guò)的距離越長(zhǎng)。 之后,我們將進(jìn)行科學(xué)推理。 如果最后變成了水平面,小球走過(guò)的距離就會(huì)無(wú)限長(zhǎng),只能繼續(xù)沿著水平面運(yùn)動(dòng)。
班主任總結(jié)道:“理想實(shí)驗(yàn)”雖然也叫實(shí)驗(yàn),但不等同于科學(xué)實(shí)驗(yàn)。 真實(shí)實(shí)驗(yàn)是一種實(shí)踐活動(dòng),而“理想實(shí)驗(yàn)”是一種思維活動(dòng),是人們?cè)诰唧w思維中構(gòu)想出來(lái)而在實(shí)踐中難以做到的“實(shí)驗(yàn)”。 他還強(qiáng)調(diào),理想的實(shí)驗(yàn)是立足于真實(shí)的科學(xué)實(shí)踐,抓住主要矛盾,忽視次要矛盾,對(duì)實(shí)際過(guò)程進(jìn)行更深入具體的分析。 理想的實(shí)驗(yàn)基于正確的邏輯規(guī)律。 它是自然科學(xué)理論研究中的重要方法。
(3)氣墊滑軌實(shí)驗(yàn)演示
氣墊滑梯實(shí)驗(yàn)是中學(xué)生未知的實(shí)驗(yàn),所以采用的方法是師生共同完成。 班主任介紹實(shí)驗(yàn)裝置及其特點(diǎn),中學(xué)生將物體推到氣墊滑梯上,觀察其運(yùn)動(dòng)情況,進(jìn)一步幫助中學(xué)生加深對(duì)物體做直線運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)不受外力作用時(shí)速度恒定。
(4)讓中學(xué)生仔細(xì)閱讀牛頓第一定理的內(nèi)容,思考定理所包含的意義
在教授牛頓第一定理時(shí),不僅要滿足中學(xué)生能夠復(fù)述牛頓第一定理的內(nèi)容,還要幫助學(xué)生理解牛頓第一定律所包含的含義。 對(duì)定理的理解不明,但在班主任的啟發(fā)下,中學(xué)生可以相互討論,自主探究,教師補(bǔ)充完成以下三義。
1.描述物體不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
牛頓第一定理描述,當(dāng)物體不受外力作用,或所受外力合力為零時(shí),物體將保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)——?jiǎng)蛩僦本€運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
2.揭示力的科學(xué)定義
力是物體之間的相互作用,它是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)即形成加速度的誘因,而不是形成和維持物體運(yùn)動(dòng)的誘因。
3、一切物體都具有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),闡明了物體的普遍屬性——慣性。
(五)中學(xué)生聯(lián)系生活中的實(shí)際問(wèn)題,自己分析習(xí)慣性問(wèn)題
第三部分:《牛頓第二定理》教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知道物體在公共點(diǎn)力作用下的平衡狀態(tài)。
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解超重和失重現(xiàn)象。
【教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)】
教學(xué)重點(diǎn):物體在公共點(diǎn)力作用下的平衡條件的應(yīng)用。超重和失重狀態(tài)的動(dòng)力學(xué)分析
教學(xué)難點(diǎn):“超重”、“失重”、“完全失重”的理解
【教學(xué)方法與手段】
教學(xué)方法:教案教學(xué)法、實(shí)驗(yàn)法、討論法、分析法、
使用教學(xué)媒介:秤、*蘆葦秤、鉤碼、底面有小孔的塑料瓶、水
【教學(xué)過(guò)程】
1.學(xué)習(xí)案例卡
學(xué)習(xí)卡設(shè)計(jì)
問(wèn)題一、物體在公共點(diǎn)力作用下的平衡狀態(tài):
問(wèn)題2.(1)用牛頓第二定理推導(dǎo)出物體在公共點(diǎn)力作用下的平衡條件:___
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第四部分:牛頓第一定理教學(xué)案例
一、教材分析
(一)教材的地位與作用
本章知識(shí)屬于動(dòng)力學(xué)知識(shí)。 它是研究力與運(yùn)動(dòng)之間關(guān)系的學(xué)科。 控制物體運(yùn)動(dòng)的條件。 牛頓運(yùn)動(dòng)三大定理是動(dòng)力學(xué)的核心內(nèi)容。 本課的教學(xué)內(nèi)容是牛頓運(yùn)動(dòng)第一定理,它是牛頓數(shù)學(xué)的基石。 對(duì)運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系的思考方式和突出貢獻(xiàn),然后闡述了牛頓第一定理的內(nèi)容和物體慣性*的概念。 為后續(xù)學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定理打下良好的基礎(chǔ)。針對(duì)教材,提出本節(jié)教材
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第 5 部分:牛頓第一定理研究案例
(一)教學(xué)目的
1.知道慣性*定理,常識(shí)*理解伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過(guò)程。
2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析,初步培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)思維方式。
(二)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):牛頓第一定理
難點(diǎn):伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過(guò)程。
(三)教學(xué)過(guò)程
1.引入新理論
師:力可以使靜止的物體向上運(yùn)動(dòng),力也可以使運(yùn)動(dòng)的物體減慢或減慢速度,還可以改變物體的運(yùn)動(dòng)方向,物體沒(méi)有力怎么辦? 從本課開始,我們將學(xué)習(xí)一系列與力和運(yùn)動(dòng)有關(guān)的問(wèn)題。
第9章力與運(yùn)動(dòng)
2.新課教學(xué)
老師:邀請(qǐng)小伙伴一起觀摩實(shí)驗(yàn)
一輛卡車停在木板上。
師:卡車處于什么狀態(tài)?
生:靜止不動(dòng)。
分部:固定式貨車,水平無(wú)動(dòng)力
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第六部分:牛頓化學(xué)第一定理教學(xué)計(jì)劃
一、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)技能:理解牛頓第一定理的內(nèi)容和意義; 了解力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。
過(guò)程與方法:理解理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法。
情感心態(tài)與價(jià)值觀:通過(guò)理想坡的教學(xué),感受理想實(shí)驗(yàn)的魅力。
2、教學(xué)難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):通過(guò)回顧歷史探究過(guò)程,理解牛頓第一定理; 習(xí)慣性的理解
教學(xué)難點(diǎn):力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系; 慣性和質(zhì)量之間的關(guān)系。
三、教學(xué)方法
討論法、啟發(fā)法、解釋法
4. 教學(xué)過(guò)程
(1) 導(dǎo)出新課程
撕紙游戲
猜一下:
1. 一張紙被切成兩半,但沒(méi)有完全切開。 如果迅速用力撕掉兩側(cè),紙會(huì)裂成幾張?
2.現(xiàn)在把紙剪成三片,但不要完全剪掉。 如果快速而用力地撕開兩側(cè),紙張
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第七部分:牛頓第一定理學(xué)習(xí)案例活動(dòng)
學(xué)習(xí)案例中各課題或課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)步驟的安排、教學(xué)方法的選擇、板書的設(shè)計(jì)、教具或現(xiàn)代教學(xué)方法的運(yùn)用、各教學(xué)步驟的時(shí)間分配以及教學(xué)鏈接等。以下是小編整理的關(guān)于牛頓第一定理的學(xué)習(xí)活動(dòng),歡迎閱讀參考。
知識(shí)目標(biāo):
了解牛頓第一定理,常識(shí)* 了解伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過(guò)程。
能力目標(biāo):
1、通過(guò)斜車實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)中學(xué)生的觀察能力。
2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析,初步培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)思維方式(分析、歸納、推理)。
情感目標(biāo):
1、通過(guò)科學(xué)史的簡(jiǎn)要介紹,對(duì)中學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)心態(tài)教育。
2.通過(guò)伽利略的理想實(shí)驗(yàn),對(duì)中學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。
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第八部分:《牛頓第三定理》教案選編
學(xué)業(yè)情況分析:
中學(xué)生通過(guò)中學(xué)階段和中學(xué)前階段的學(xué)習(xí),對(duì)物體之間的相互作用有了一定的認(rèn)識(shí)。 他們也知道相互作用和一對(duì)平衡力是不同的,不知道這兩者之間的關(guān)系。 有什么區(qū)別。 他們也不能深刻地理解和把握相互排斥的力量之間令人滿意的關(guān)系。 因此,深入理解牛頓第三定理需要定量探索。
教材分析:
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Part 9: on "'s First "
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Part 10: What is 's first is 's first
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