一、教學目標
1.認識伽利略研究運動和力關系的思想方式,把握牛頓第一定理內容。
2.通過探究實驗的研究過程,動手實踐能力得到提升。
3.通過牛頓第一定理的歷史史實回顧,增進對科學的興趣,培養中學生的創造性思維品質和勇于指責、堅持真理的獻身精神。
二、教學重難點
【重點】認識伽利略研究運動和力關系的思想方式。
【難點】對牛頓第一定理發覺過程中的科學方式的感悟。
三、教學過程
導出新課
備考中學牛頓第一定理,并提問滑雪運動員若果不受力會漸漸停出來,是否違反牛頓第一定理?中學生思索后回答。
班主任:這么牛頓第一定理的發覺過程究竟是如何的?引入課題。
新課講授
班主任介紹:常年以來,人們發覺自然奧秘的線索都是生活經驗,由此,亞里士多德通過觀察生活經驗得出推論:必須有力作用在物體上,物體能夠運動;沒有力的作用,物體就要靜止在某個地方。很其實,這個推論是錯誤的。直到近四百年前,伽利略才創造了有效的“偵察”方法,發覺了正確的線索,闡明了事物現象的本質,成為數學學中的“神探”。這么,發覺的過程是怎樣的?
(一)伽利略理想實驗
班主任提問:原先的科學家會得出錯誤推論的主要誘因是哪些?伽利略又是怎樣發覺的?
中學生按照中學知識將回答出:忽視了磨擦力。
演示實驗:小球從斜面滾下的實驗。
中學生觀察結果:一個球沿斜面向上滾動時,它的速率減小;向下滾動時,速率降低。
班主任引導中學生剖析得到:當球沿水平面滾動時牛頓第一定律實驗用到的實驗方法,它的速率應當不增不減。但是,實際情況卻是,雖然沿水平面滾動,球也會越滾越慢,最后停了出來。
中學生得到伽利略推測:若沒有磨擦,球將永遠運動下去。
驗證推測
中學生探究實驗:讓一個小球沿斜面從靜止狀態開始運動,小球將“沖”上另一個斜面。
中學生觀察結果:斜面越緩慢,小球運動的距離越長。
班主任引導中學生說出忽視磨擦力的情況下:小球將抵達原先的高度。假如第二個斜面夾角增大,小球仍將抵達原先的高度,而且運動的距離更長。
師生共同總結:當斜面最終變為水平面時,小球要抵達原有高度將永遠運動下去。這說明,力不是維持物體運動的誘因。
班主任通過說明,磨擦力不可能完全消失,引出伽利略的實驗是一個“理想實驗”。
班主任補充笛卡兒推論:假如運動中的物體沒有遭到力的作用,它將繼續以同一速率沿同仍然線運動,既不會停出來,也不會偏離原先的方向。
(二)牛頓第一定理
1.牛頓在伽利略和笛卡兒的基礎上提出牛頓第一定理:一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,除非作用在它前面的力促使它改變這些狀態。
2.說明:運動狀態發生改變包括:速率大小或方向;運動狀態。
鞏固提升
牛頓第一定理闡明了運動和力的關系:力不是維持物體運動狀態的緣由,而是改變物體運動狀態的誘因。描述的是一種理想狀態。
小結作業
小結:師生共同總結。
作業:物體保持原先運動狀態不變的性質叫哪些?大小和哪些有關?
四、板書設計
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