牛頓第一定理的例子之一
牛頓第一定理的例子之一
（一）教學目的
1. 了解牛頓第一定理。
2、通過學習，提高中學生的邏輯推理能力和科學想象能力。
(二)教具
慣性卡車、斜坡、木板、毛巾、旗幟。
（三）教學過程
1.復習題
力的作用是什么？
2.新課程介紹
班主任：我們學過力，所有的物體都會受到力的影響。 我們也了解了運動，運動是絕對的，所有的物體都在運動，靜止只是相對的。 所有物體都受力并同時運動。 力的療效之一是力可以改變物體的運動狀態(tài)。 可見，力與物體的運動密切相關。 在本章中，我們研究力和運動之間的聯(lián)系。
3.開展新課
一、歷史回顧
班主任：兩千多年前古埃及學者亞里士多德就提出“力是維持物體運動的誘因”。 他的依據(jù)是物體（如汽車）向上運動后，必須施加力才能使它連續(xù)運動，如果失去力的作用，運動就會停止。 乍看之下，他的觀點雖然符合實際，但這種觀點卻支配了人類近1700年的歷史。 直到三百年前，人們開始質疑這種觀點是否正確，伽利略、牛頓等幾位科學家才對力與運動的關系提出了科學結論。
2.做課本中圖9�1所示的實驗
(1)班主任：這是一塊斜放的木板，在它的上端連接著另一塊木板水平放置，木板上鋪了一條浴巾。 讓卡車從靜止的斜坡上的某個位置向上移動，仔細觀察卡車的運動。
（演示并在卡車停靠處放置一面旗幟作為標志。畫板）
班主任問：卡車怎么停了？
（中學生回答）
卡車在水平毛巾面上遇到阻力。
班主任：亞里士多德認為保持鍛煉一定是有力量的。 現(xiàn)在，由于阻力，貨車不能準確地保持運動。 可見，他的觀點缺乏一定的前提條件，所以是不準確的。
(2) 班主任提問：小車能否在水平面上移動遠一點？
（中學生回答）
減少卡車的水平阻力。
（為了演示，把浴巾換成一塊表面有麻布的木板，重復上面的實驗，在卡車停靠的地方放一面旗子）
班主任：小車從坡上同一位置開始向上運動，保證小車以剛才實驗相同的速度到達坡底，小車在水平面上走得更遠因為阻力小。
（草圖）
班主任：從實驗中我們可以看出，木板對小車的阻力小了，小車跑得遠了，時間長了速度就變成0了。
(3)班主任：我們把水平板的表面換成比較光滑的木板牛頓第一定律的教學設計，重復上面的實驗。
（示范、繪圖）
可以看出，水平木板對小車的阻力越小，小車移動的越遠，速度變?yōu)?的時間就越長。
3.牛頓第一定理
班主任：請想象一下，如果卡車滑出斜坡，以無窮小的阻力滑到光滑的路面上，卡車的運動會發(fā)生什么變化？
（中學生討論回答）
因為以前面三個實驗為基礎，這些無限光滑的平面實際上并不存在，但我們也有充分的理由認為卡車會永遠運動。 這是歷史上伽利略做過的實驗，也是通過實驗得出的推論。
日本科學家笛卡爾進一步補充了伽利略的推論，使人們的認識更上一層樓。 笛卡爾認為，當一個物體不受外力作用時，如果它永遠運動下去，不僅速度的大小不會改變，而且運動的方向也不會改變。
最后，德國著名化學家牛頓總結了前人的研究成果，完善了力與運動關系的第一定律�� 牛頓第一定理。
一切物體在不受外力作用時，總是保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。 這就是著名的牛頓第一定理。
當物體不受外力作用時，原本運動的物體將保持勻速直線運動； 原本處于靜止狀態(tài)的物體將保持靜止狀態(tài)。 該定律表明，保持物體勻速直線運動不需要任何力。
牛頓第一定理不是直接從實驗中得出的，它有堅實的實驗基礎。 它是在實驗的基礎上進一步進行科學推理得出的牛頓第一定律的教學設計，由該定理得出的一切科學結論都經(jīng)受住了實踐的檢驗。 正因如此，牛頓第一定理就成了大家公認的熱能基本定理之一。
4、中學生閱讀課本《牛頓的故事》。
4.作業(yè)
準備本課。
注：教材為人民教育版九年義務教育中學數(shù)學第一冊。
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