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牛頓第一定律的教學過程與方法,值得收藏!

更新時間:2023-12-23 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

牛頓第一定理是數學學上必學的內容,牛頓第一運動定理表明,除非有外力施加,物體的運動速率不會改變。下邊是學習啦小編為你們整理的關于牛頓第一定理的數學學案設計,希望對大家有幫助。m9z物理好資源網(原物理ok網)

牛頓第一定理教學設計篇一m9z物理好資源網(原物理ok網)

教學目標m9z物理好資源網(原物理ok網)

1.知識與技能m9z物理好資源網(原物理ok網)

⑴體會伽利略的理想實驗思想。m9z物理好資源網(原物理ok網)

⑵理解牛頓第一定理的內容及意義;理解力和運動的關系。m9z物理好資源網(原物理ok網)

⑶理解慣性的概念,曉得質量是慣性大小的量度。m9z物理好資源網(原物理ok網)

2.過程與技巧m9z物理好資源網(原物理ok網)

⑴通過回顧歷史探究過程理解牛頓第一定理的產生過程。m9z物理好資源網(原物理ok網)

⑵理解理想實驗是科學研究的重要方式。m9z物理好資源網(原物理ok網)

3.情感心態與價值觀m9z物理好資源網(原物理ok網)

⑴通過運動和力的關系的歷史探究過程,使中學生感受規律的產生都有一個從感性到理智、從低級到中級的形成、發展和演化的過程。m9z物理好資源網(原物理ok網)

⑵通過理想斜面的教學,感受理想實驗的魅力。m9z物理好資源網(原物理ok網)

教學重點m9z物理好資源網(原物理ok網)

1.教學重點:通過回顧歷史探究過程理解牛頓第一定理;慣性的理解。m9z物理好資源網(原物理ok網)

2.教學難點:力和運動的關系;慣性和質量的關系。m9z物理好資源網(原物理ok網)

教學過程m9z物理好資源網(原物理ok網)

(一)創設游戲,引入課題m9z物理好資源網(原物理ok網)

撕紙游戲m9z物理好資源網(原物理ok網)

猜一猜:m9z物理好資源網(原物理ok網)

1.一張紙已剪成兩截,但未完全割斷,假如迅速使勁撕兩側,紙會斷成幾截?m9z物理好資源網(原物理ok網)

2.如今把紙剪成三截,但未完全割斷,假如迅速使勁撕兩側,紙會斷成幾截?m9z物理好資源網(原物理ok網)

你們不要動手,先猜一猜。m9z物理好資源網(原物理ok網)

3.假如在中間的紙下邊夾一個夾子,之后迅速撕兩側,紙會斷成幾截?m9z物理好資源網(原物理ok網)

請你們想一想:為何是這樣一個結果呢?如何解釋我們的游戲呢?雖然,在我們的游戲中還涉及到一個古老的話題──力和運動:使勁撕紙,字條斷掉運動上去。運動和力之間究竟有哪些關系呢?帶著這種問題,我們一上去體驗古人的探究過程,學習古人的探究方式,進一步理解闡述運動和力關系的牛頓第一定理。m9z物理好資源網(原物理ok網)

(二)回顧歷史,探究定理m9z物理好資源網(原物理ok網)

1.情境通感,經驗推測m9z物理好資源網(原物理ok網)

在人類歷史的長河中,運動和力如影隨形,總是和人們的生活、生產密切相關。諸如:馬拉車則車前進,不再拉,前進的車會停出來;人象傘車則車前進,不再推,前進的車會停出來;打球,球沿草地往前滾動,不再踢,滾動的球會漸漸停出來。m9z物理好資源網(原物理ok網)

思索:運動和力之間有哪些關系呢?m9z物理好資源網(原物理ok網)

最早提出這個問題并給出經驗推測的是古埃及學者亞里士多德。m9z物理好資源網(原物理ok網)

他按照生活生產經驗推測:必須有力作用在物體上,物體能夠運動;沒有力的作用,物體就要靜止在一個地方。運動須要力維持。m9z物理好資源網(原物理ok網)

他的觀點來自實際經驗,能夠用實際經驗驗證,所以被人們廣泛接受,并維持了近兩千年。m9z物理好資源網(原物理ok網)

通感:我們如今曉得,他的觀點是錯誤的。這么他有貢獻嗎?m9z物理好資源網(原物理ok網)

亞里士多德的貢獻:開創了一個新的研究領域。m9z物理好資源網(原物理ok網)

首先指責并深入研究的是十六世紀的伽利略。他觀察了球的滾動。m9z物理好資源網(原物理ok網)

2.指責假定,科學猜測m9z物理好資源網(原物理ok網)

當球沿斜面向上滾動時,它的速率減小,而向下滾動時,速率降低。他由此推測:當球沿水平面滾動時,它的速率應當不增不減。實際觀察的結果是:沿水平面滾動的球越來越慢,最后停出來。m9z物理好資源網(原物理ok網)

①現象:沿水平面滾動的球越來越慢,最后停出來。m9z物理好資源網(原物理ok網)

根據亞里士多德的觀點,球停出來是由于沒有力的作用。伽利略恰恰從這一現象出發,對亞里士多德的觀點提出指責。m9z物理好資源網(原物理ok網)

②質疑:滾動的球之所以停出來,真的是由于沒有力的作用嗎?m9z物理好資源網(原物理ok網)

通感:球停出來的緣由是哪些呢?m9z物理好資源網(原物理ok網)

在伽利略之前,人們還沒有意識到磨擦力這些無形的力,伽利略是第一個意識到磨擦力的人。m9z物理好資源網(原物理ok網)

他改變了水平面的粗糙程度,發覺:水平面越光滑,球滾得越遠。于是,他推測這是磨擦阻力作用的結果。m9z物理好資源網(原物理ok網)

推論:滾動的球停出來,是磨擦阻力作用的結果。m9z物理好資源網(原物理ok網)

③假設:若沒有磨擦阻力,沿水平面滾動的球將如何運動呢?m9z物理好資源網(原物理ok網)

④猜想:若沒有磨擦阻力,球將永遠滾動下去。m9z物理好資源網(原物理ok網)

過渡:伽利略設計了一個雙斜面實驗。m9z物理好資源網(原物理ok網)

3.實驗探究,得出推論m9z物理好資源網(原物理ok網)

(1)雙斜面實驗m9z物理好資源網(原物理ok網)

左斜面固定,右斜面夾角可變。實驗中我們設定小球一直從左斜面定位卡處由靜止釋放。m9z物理好資源網(原物理ok網)

①固定右斜面,改變小球所受的磨擦,觀察小球上升的最大高度如何變化。重復一次。m9z物理好資源網(原物理ok網)

思索:m9z物理好資源網(原物理ok網)

1.小球所受磨擦阻力的大小與小球上升的最大高度之間有哪些關系?m9z物理好資源網(原物理ok網)

2.磨擦阻力的大小與釋放點到上升的最低點的高度差是哪些關系?m9z物理好資源網(原物理ok網)

3.假如沒有磨擦,小球會上升到多高的地方?m9z物理好資源網(原物理ok網)

②減小右斜面夾角,觀察小球沿斜面運動的最遠距離如何變化。重復一次。m9z物理好資源網(原物理ok網)

思索:m9z物理好資源網(原物理ok網)

1.減少右斜面夾角,小球沿斜面運動的最遠距離怎樣變化?m9z物理好資源網(原物理ok網)

2.假如沒有磨擦,減少右斜面夾角,沿斜面滾動的最遠距離如何變化?小球將上升到多高的地方?m9z物理好資源網(原物理ok網)

③將右斜面放平,釋放小球,觀察小球的運動。m9z物理好資源網(原物理ok網)

思索:m9z物理好資源網(原物理ok網)

1.假如水平木板足夠長,小球會停出來嗎?m9z物理好資源網(原物理ok網)

2.假如沒有磨擦,水平木板足夠長,小球將滾到那里去呢?m9z物理好資源網(原物理ok網)

實驗事實邏輯推理(無磨擦,右斜面足夠長)m9z物理好資源網(原物理ok網)

右斜面固定磨擦越小,球滾得越高球將滾上原來的高度m9z物理好資源網(原物理ok網)

減少左傾射門沿斜面滾得越遠球沿斜面滾得越遠,仍然滾到原先的高度m9z物理好資源網(原物理ok網)

放平右斜面球滾得最遠球將仍然滾動下去m9z物理好資源網(原物理ok網)

過渡:現今通過動漫來模擬沒有磨擦阻力時小球的運動。我們為動漫配了一段戲劇。m9z物理好資源網(原物理ok網)

(2)動漫模擬m9z物理好資源網(原物理ok網)

(老師飾演伽利略,中學生飾演小球。)m9z物理好資源網(原物理ok網)

伽利略:小球先生(小妹),假如沒有磨擦,你會爬上哪些高度呢?m9z物理好資源網(原物理ok網)

小球:我會乘坐夢想的階梯一步一步往上爬,直至爬上原來的高度。m9z物理好資源網(原物理ok網)

伽利略;假如我減少右斜面的夾角,你就會爬到原先的高度嗎?m9z物理好資源網(原物理ok網)

小球:夢想有多高,我就可以爬多高,只是我要走的路程更長了。m9z物理好資源網(原物理ok網)

伽利略:假如我繼續減少右斜面的夾角呢?m9z物理好資源網(原物理ok網)

小球:我心依然,只是又多了一段山水之程。m9z物理好資源網(原物理ok網)

伽利略:假如我把右斜面放平,你就會為了自己的夢想而前行嗎?m9z物理好資源網(原物理ok網)

小球:路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索。既然選擇了高度,留給世界的便只能是背影。m9z物理好資源網(原物理ok網)

播放周杰倫的《蝸牛》節選:我要一步一步往上爬/在最低點乘著莖稈向前飛/小小的天留過的淚和汗/總有三天我有屬于我的天m9z物理好資源網(原物理ok網)

希望朋友們像小球一樣懷著夢想,順著人生的軌道一步一步往前行!總有三天,你有屬于你的天!m9z物理好資源網(原物理ok網)

過渡:伽利略的雙斜面實驗是一個理想實驗。m9z物理好資源網(原物理ok網)

(3)理想實驗的魅力:m9z物理好資源網(原物理ok網)

實驗(事實)+邏輯推理m9z物理好資源網(原物理ok網)

通過可靠的實驗事實,加上合理的邏輯推理,得出規律的一種方式。m9z物理好資源網(原物理ok網)

理想實驗的魅力:實驗不能實現的地方,思維往前一步。m9z物理好資源網(原物理ok網)

這些技巧十分了不起!愛因斯坦是這樣評價的:伽利略的發覺以及他所應用的科學的推理方式是人類思想史上最偉大的成就之一,并且標志著化學學的真正開端。這個評價實事求是,從亞里士多德到伽利略,經歷了2000多年,數學學徘徊不前;從伽利略到愛因斯坦,只經歷300多年,數學學的大樓初步構建,大師輩出。這都得益于伽利略首創的實驗研究方式。m9z物理好資源網(原物理ok網)

過渡:通過雙斜面理想實驗,伽利略得出了推論。m9z物理好資源網(原物理ok網)

(3)伽利略:若沒有磨擦阻力,沿水平面滾動的球將永遠滾動下去。運動不須要力維持。m9z物理好資源網(原物理ok網)

回顧、思考:m9z物理好資源網(原物理ok網)

①靜止的車、足球為何運動上去?m9z物理好資源網(原物理ok網)

②運動的車、足球為何會停出來?m9z物理好資源網(原物理ok網)

③力和運動之間有哪些關系?m9z物理好資源網(原物理ok網)

力是改變物體運動狀態的誘因。m9z物理好資源網(原物理ok網)

通感:運動狀態是用哪些數學量描述?m9z物理好資源網(原物理ok網)

車由靜止變為運動,遭到了推、拉力;由運動變為靜止,遭到了磨擦阻力。籃球由靜止變為運動,遭到了腳的力;由運動變為靜止,遭到了草地的磨擦阻力。m9z物理好資源網(原物理ok網)

過渡:與伽利略同時代的波蘭科學家笛卡爾對他的觀點進行了補充。m9z物理好資源網(原物理ok網)

4.補充建立,產生定理m9z物理好資源網(原物理ok網)

(1)笛卡爾的補充:除非物體遭到力的作用,物體將永遠保持其靜止或運動狀態,永遠不會使自己沿曲線運動牛頓第一定律小球,而只保持在直線上運動。這應成為一個原理,它是人類整個自然觀的基礎。m9z物理好資源網(原物理ok網)

笛卡爾補充了物體不受力時保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。m9z物理好資源網(原物理ok網)

過渡:1642年,伽利略去世,1643年牛頓在美國誕生。牛頓是人類歷史上最偉大的科學家之一。主要貢獻有發明了微積分,發覺了萬有引力定理和精典熱學,設計并制造了第一架反射式望遠鏡等等。m9z物理好資源網(原物理ok網)

牛頓在1687年出版的《自然哲學的物理原理》一書中提出了三條運動定理。牛頓把伽利略、笛卡爾的正確推論總結成為牛頓第一定理,它是牛頓數學學的基石。m9z物理好資源網(原物理ok網)

(2)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。m9z物理好資源網(原物理ok網)

過渡:如今我們來理解定理。m9z物理好資源網(原物理ok網)

(三)理解定理,了解慣性m9z物理好資源網(原物理ok網)

思索:牛頓第一定理中闡述的運動和力的關系是如何的?m9z物理好資源網(原物理ok網)

1.運動和力的關系:力是改變物體運動狀態的誘因。m9z物理好資源網(原物理ok網)

物體不受力,保持勻速直線運動狀態或靜止狀態;運動狀態變化,物體一定遭到力的作用。m9z物理好資源網(原物理ok網)

思索:物體不受力時“總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態”,這能不能通過實驗驗證呢?m9z物理好資源網(原物理ok網)

不能。因為不受力作用的物體是不存在的。許多阻力很小的現象可以幫助我們理解牛頓第一定理。m9z物理好資源網(原物理ok網)

2.阻力很小的現象:冰球m9z物理好資源網(原物理ok網)

從視頻可以看出,冰球在一段時間內速率的大小和方向幾乎不變,直至碰上另一個冰球。m9z物理好資源網(原物理ok網)

思索:定理中還闡述了哪些呢?m9z物理好資源網(原物理ok網)

3.慣性:m9z物理好資源網(原物理ok網)

①概念:物體保持原先的勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質。m9z物理好資源網(原物理ok網)

通感:一切物體都有慣性。做變速運動的物體有慣性嗎?m9z物理好資源網(原物理ok網)

當物體做變速運動時,因為慣性,物感受抵抗速率的改變,進而使速率的改變須要一段時間。例如車輛緊急制動時不會立刻停出來,而是繼續往前滑行一段距離。m9z物理好資源網(原物理ok網)

②一切物體有慣性,有抵抗運動狀態變化的“本領”。m9z物理好資源網(原物理ok網)

物體慣性大,“本領”大,運動狀態難改變;物體慣性小,“本領”小,運動狀態易改變。m9z物理好資源網(原物理ok網)

思索并推測:物體的慣性大小和哪些誘因有關?m9z物理好資源網(原物理ok網)

游戲:用嘴吹書m9z物理好資源網(原物理ok網)

提起書,用最大力氣吹垂下的封面;用手提起封面,用最大力氣吹垂下的書。m9z物理好資源網(原物理ok網)

思索:你觀察到了哪些現象?這個現象能說明慣性和質量的關系嗎?m9z物理好資源網(原物理ok網)

③慣性與質量:質量是慣性大小的量度。m9z物理好資源網(原物理ok網)

質量只有大小,沒有方向,是標量。在國際單位制中,質量的單位是千克,單位符號為kg。m9z物理好資源網(原物理ok網)

在中學質量定義為物體所含物質的多少;現今進一步從慣性的角度認識了質量;之后還要從物體間的引力認識質量。m9z物理好資源網(原物理ok網)

過渡:如今,就可以解釋撕紙游戲了。m9z物理好資源網(原物理ok網)

(四)再設情境,規律應用m9z物理好資源網(原物理ok網)

1.思索:如何解釋撕紙游戲?m9z物理好資源網(原物理ok網)

有夾子,減小了中部的質量,減小了慣性。當迅速掀開兩側時,中部仍保持靜止狀態,所以撕成三截。無夾子,中間字條慣性很小,靜止狀態易改變。因為掀開字條的力左右有差別,所以撕成兩截。m9z物理好資源網(原物理ok網)

過渡:了解了慣性的知識,我們就能用它判定是非。m9z物理好資源網(原物理ok網)

2.日本海軍UFO檔案記載,1952.12.6黎明前,一架B29轟炸機在澳大利亞灣上空訓練時,一個很大的不明飛行物以~的車速緊靠、經過、遠離它。在目擊描述中,不明飛行物能迅速增減速率,甚至能夠隨之停止。m9z物理好資源網(原物理ok網)

思索:1.假如沒有非常的裝置,UFO隨之停止時,外星人飛行員的命運是如何的?m9z物理好資源網(原物理ok網)

2.人們想像外星人持有慣性去除器,拿來清除自身的慣性,便于應對速率的迅速變化,你如何看?m9z物理好資源網(原物理ok網)

我們借助慣性的知識發覺了UFO檔案記載中的謎團。希望你們在碰到問題時借助所學知識,冷靜剖析。m9z物理好資源網(原物理ok網)

(五)課堂總結,課外探究m9z物理好資源網(原物理ok網)

1.了解了運動和力關系的探究過程。m9z物理好資源網(原物理ok網)

在探究過程中,亞里士多德是開拓者。伽利略首創了理想實驗方式;笛卡爾補充了伽利略的觀點;牛頓提出了慣性、力、慣性參考系的概念。m9z物理好資源網(原物理ok網)

2.感受了理想實驗的魅力:實驗(事實)+邏輯推理m9z物理好資源網(原物理ok網)

3.深入理解了牛頓第一定理,曉得了質量是慣性大小的量度。m9z物理好資源網(原物理ok網)

4.后來愛因斯坦等科學家又進一步發展了牛頓第一定理。沒有哪一個定理是終極真理,數學學的大樓永不封頂,還等待大家為它添磚加瓦!m9z物理好資源網(原物理ok網)

牛頓第一定理教學學案設計篇二m9z物理好資源網(原物理ok網)

一、三維目標m9z物理好資源網(原物理ok網)

1.知識與技能m9z物理好資源網(原物理ok網)

⑴體會伽利略的理想實驗思想。m9z物理好資源網(原物理ok網)

⑵理解牛頓第一定理的內容及意義;理解力和運動的關系。m9z物理好資源網(原物理ok網)

⑶理解慣性的概念,曉得質量是慣性大小的量度。m9z物理好資源網(原物理ok網)

2.過程與技巧m9z物理好資源網(原物理ok網)

⑴通過回顧歷史探究過程理解牛頓第一定理的產生過程。m9z物理好資源網(原物理ok網)

⑵理解理想實驗是科學研究的重要方式。m9z物理好資源網(原物理ok網)

3.情感心態與價值觀m9z物理好資源網(原物理ok網)

⑴通過運動和力的關系的歷史探究過程,使中學生感受規律的產生都有一個從感性到理智、從低級到中級的形成、發展和演化的過程。m9z物理好資源網(原物理ok網)

⑵通過理想斜面的教學,感受理想實驗的魅力。m9z物理好資源網(原物理ok網)

二、教材剖析m9z物理好資源網(原物理ok網)

牛頓運動定理是整個熱學體系的基石,而牛頓第一定理又是這個“基石”中的“基石”,它定性地闡明了力和運動的關系,提出慣性的概念,為定量研究力和運動的關系拉開了帷幕。m9z物理好資源網(原物理ok網)

小學教材與高中相比,主要有四方面的不同。m9z物理好資源網(原物理ok網)

一是定理內容深淺不同:小學教材表述為“一切物體在沒有遭到外力作用的時侯,總是保持靜止狀態或勻速直線運動狀態”;小學教材表述為“一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直至有外力促使它改變這些狀態為止”。小學教材中的敘述具有更為豐富的內涵,它指出了力是改變物體運動狀態的緣由,突出了第一定理的獨立性和重要意義,也為學習牛頓第二定理做了一定的鋪墊。m9z物理好資源網(原物理ok網)

二是慣性的認識層次不同:小學指出一切物體都有慣性,中學注重慣性與質量的關系。m9z物理好資源網(原物理ok網)

三是實驗的設計、探究及思維深度不同:小學為斜面貨車實驗;中學為伽利略理想實驗,突出了理想實驗這些科學方式的價值所在。m9z物理好資源網(原物理ok網)

四是情感、態度、價值觀的彰顯不同:小學對牛頓第一定理構建的歷史一語帶過,小學教材回顧了歷史,讓中學生感受一個規律的獲得是一代又一代人努力的結果,才能迸發中學生追求科學,敢于創新的情感。m9z物理好資源網(原物理ok網)

三、學情剖析m9z物理好資源網(原物理ok網)

經過小學的學習,中學生初步曉得了牛頓第一定理的內容和慣性的概念,并且缺少對牛頓第一定理構建歷史的了解,對內容也是一知半解。m9z物理好資源網(原物理ok網)

中學生對于“質量是慣性惟一的量度”更是缺少認識,憑著自己的生活經驗,覺得速率也是慣性的量度。班主任要在課堂上充分引導,配合實驗、結合生活例子來澄清概念。m9z物理好資源網(原物理ok網)

教學實踐表明,中學生在腦子中構建正確的力和運動關系的過程,并非一帆風順,經常產生與亞里士多德相像的觀點,且根深蒂固。處理具體的實際問題時,一些直覺的錯誤觀點不時冒下來,存在著嚴重的"口是心非"問題。m9z物理好資源網(原物理ok網)

四、教學重難點m9z物理好資源網(原物理ok網)

1.教學重點:通過回顧歷史探究過程理解牛頓第一定理;慣性的理解。m9z物理好資源網(原物理ok網)

2.教學難點:力和運動的關系;慣性和質量的關系。m9z物理好資源網(原物理ok網)

五、教學活動設計m9z物理好資源網(原物理ok網)

(一)創設游戲,引入課題m9z物理好資源網(原物理ok網)

撕紙游戲m9z物理好資源網(原物理ok網)

猜一猜:m9z物理好資源網(原物理ok網)

1.一張紙已剪成兩截,但未完全割斷,假如迅速使勁撕兩側,紙會斷成幾截?m9z物理好資源網(原物理ok網)

2.如今把紙剪成三截,但未完全割斷,假如迅速使勁撕兩側,紙會斷成幾截?m9z物理好資源網(原物理ok網)

你們不要動手,先猜一猜。m9z物理好資源網(原物理ok網)

3.假如在中間的紙下邊夾一個夾子,之后迅速撕兩側,紙會斷成幾截?m9z物理好資源網(原物理ok網)

請你們想一想:為何是這樣一個結果呢?如何解釋我們的游戲呢?雖然,在我們的游戲中還涉及到一個古老的話題──力和運動:使勁撕紙,字條斷掉運動上去。運動和力之間究竟有哪些關系呢?帶著這種問題,我們一上去體驗古人的探究過程,學習古人的探究方式,進一步理解闡述運動和力關系的牛頓第一定理。m9z物理好資源網(原物理ok網)

(二)回顧歷史,探究定理m9z物理好資源網(原物理ok網)

1.情境通感,經驗推測m9z物理好資源網(原物理ok網)

在人類歷史的長河中,運動和力如影隨形,總是和人們的生活、生產密切相關。例如:馬拉車則車前進,不再拉,前進的車會停出來;人象傘車則車前進,不再推,前進的車會停出來;打球,球沿草地往前滾動,不再踢,滾動的球會漸漸停出來。m9z物理好資源網(原物理ok網)

思索:運動和力之間有哪些關系呢?m9z物理好資源網(原物理ok網)

最早提出這個問題并給出經驗推測的是古埃及學者亞里士多德。m9z物理好資源網(原物理ok網)

他按照生活生產經驗推測:必須有力作用在物體上,物體能夠運動;沒有力的作用,物體就要靜止在一個地方。運動須要力維持。m9z物理好資源網(原物理ok網)

他的觀點來自實際經驗,能夠用實際經驗驗證,所以被人們廣泛接受,并維持了近兩千年。m9z物理好資源網(原物理ok網)

通感:我們如今曉得,他的觀點是錯誤的。這么他有貢獻嗎?m9z物理好資源網(原物理ok網)

亞里士多德的貢獻:開創了一個新的研究領域。m9z物理好資源網(原物理ok網)

首先指責并深入研究的是十六世紀的伽利略。他觀察了球的滾動。m9z物理好資源網(原物理ok網)

2.指責假定,科學猜測m9z物理好資源網(原物理ok網)

當球沿斜面向上滾動時,它的速率減小,而向下滾動時,速率降低。他由此推測:當球沿水平面滾動時,它的速率應當不增不減。實際觀察的結果是:沿水平面滾動的球越來越慢,最后停出來。m9z物理好資源網(原物理ok網)

①現象:沿水平面滾動的球越來越慢,最后停出來。m9z物理好資源網(原物理ok網)

根據亞里士多德的觀點,球停出來是由于沒有力的作用。伽利略恰恰從這一現象出發,對亞里士多德的觀點提出指責。m9z物理好資源網(原物理ok網)

②質疑:滾動的球之所以停出來,真的是由于沒有力的作用嗎?m9z物理好資源網(原物理ok網)

通感:球停出來的緣由是哪些呢?m9z物理好資源網(原物理ok網)

在伽利略之前,人們還沒有意識到磨擦力這些無形的力,伽利略是第一個意識到磨擦力的人。m9z物理好資源網(原物理ok網)

他改變了水平面的粗糙程度,發覺:水平面越光滑,球滾得越遠。于是,他推測這是磨擦阻力作用的結果。m9z物理好資源網(原物理ok網)

推論:滾動的球停出來,是磨擦阻力作用的結果。m9z物理好資源網(原物理ok網)

③假設:若沒有磨擦阻力,沿水平面滾動的球將如何運動呢?m9z物理好資源網(原物理ok網)

④猜想:若沒有磨擦阻力,球將永遠滾動下去。m9z物理好資源網(原物理ok網)

過渡:伽利略設計了一個雙斜面實驗。m9z物理好資源網(原物理ok網)

牛頓第一定理教學學案設計篇三m9z物理好資源網(原物理ok網)

一、教學理念m9z物理好資源網(原物理ok網)

1、教育教學工作中,堅持以人為本、注重多元化的教學方法的教育理念。m9z物理好資源網(原物理ok網)

運用實驗法圖像法、數學極限法、受力剖析法、等效法,邏輯推理得出牛頓第一定理,m9z物理好資源網(原物理ok網)

2、讓中學生從生活邁向化學,從數學邁向生活m9z物理好資源網(原物理ok網)

從生活中找出二力平衡的事例,過渡到學習牛頓第一定理,增加學習的難度,最后又通過中學生練習,將所學數學知識應用于生活。m9z物理好資源網(原物理ok網)

3、注重探究歷程m9z物理好資源網(原物理ok網)

讓中學生在實驗基礎上,經歷實驗剖析與論證,交流與合作,培養科學方式、實驗能力,有助于中學生對“物理與生活”的認知。m9z物理好資源網(原物理ok網)

4、情感心態與價值觀m9z物理好資源網(原物理ok網)

通過實驗活動與剖析讓中學生體會科學就在身邊。m9z物理好資源網(原物理ok網)

二、學情剖析m9z物理好資源網(原物理ok網)

牛頓第一定理是中學學習的重點也是學習難點,它是通過實驗對比剖析推理得出的理想狀態下物體不受力和運動之間的關系,與它緊密相連的是慣性及應用慣性解釋簡單慣性現象。人教版原有的書本知識次序:先上牛頓第一定理,再上二力平衡的知識,打破這個次序,先上二力平衡知識,再上牛頓第一定理,從教學實踐上看,中學生更易接受這樣的次序安排,增加了學習的難度。在實驗基礎上結合運用圖像法、數學極限法、受力剖析法、等效法,邏輯推理得出牛頓第一定理。m9z物理好資源網(原物理ok網)

三、教學目標、重點、難點。m9z物理好資源網(原物理ok網)

1、教學目標m9z物理好資源網(原物理ok網)

(1)學會應用實驗方式來研究化學問題。m9z物理好資源網(原物理ok網)

(2)探究阻力對物體運動的影響,具有初步的觀察能力、邏輯推理能力和科學想像能力。m9z物理好資源網(原物理ok網)

(3)運用物理圖像法、極限法和二力平衡知識過渡到研究物體在不受力時的運動狀態。m9z物理好資源網(原物理ok網)

2、教學重點m9z物理好資源網(原物理ok網)

在實驗基礎上結合物理圖像法、極限法、等效法推理牛頓第一定理。m9z物理好資源網(原物理ok網)

3、教學難點m9z物理好資源網(原物理ok網)

牛頓第一定理實驗設計m9z物理好資源網(原物理ok網)

四、教學設計:m9z物理好資源網(原物理ok網)

1、教學用品:貨車(1輛)、長木板(兩塊)、毛巾(1張)、玻璃(1塊)。m9z物理好資源網(原物理ok網)

2、教學處理m9z物理好資源網(原物理ok網)

先學習二力平衡知識后再學習理想狀態下物體不受力時的牛頓第一定理。m9z物理好資源網(原物理ok網)

3、教學過程m9z物理好資源網(原物理ok網)

演示實驗:出示一輛貨車,用手推貨車運動,停止使勁后,車往前運動一段距離后停下。m9z物理好資源網(原物理ok網)

提出問題:貨車在運動過程中不遭到推力的作用只遭到阻力的作用,莫非物體的運動須要力來維持嗎?m9z物理好資源網(原物理ok網)

啟發:上面我們學習過二力平衡知識,物體受平衡力作用時保持平衡狀態即保持勻速直m9z物理好資源網(原物理ok網)

f線運動狀態或靜止狀態,而當物體受大小不等,方向相反且作用在一條直線時兩力作用時,m9z物理好資源網(原物理ok網)

物體將會如何運動呢?m9z物理好資源網(原物理ok網)

(1)電纜線下吊著的一物體原先處于靜止狀態,電纜線忽然斷了,物體在重力作用下也許會下落,改變了運動狀態而不能保持靜止狀態。m9z物理好資源網(原物理ok網)

(2)如圖A所示,一豎直下落的物體遭到重力和阻力作用,重力方向與物m9z物理好資源網(原物理ok網)

體運動方向一致,而阻力方向與物體運動方向相反。因為重力作用療效小于阻m9z物理好資源網(原物理ok網)

力作用療效,使得這個物體運動越來越快。m9z物理好資源網(原物理ok網)

(3)如圖B所示,一豎直上拋的物體遭到重力和阻力作用,重力方向、阻m9z物理好資源網(原物理ok網)

力方向都與物體運動方向相反,在兩個力的作用下使得這個物體運動越來越m9z物理好資源網(原物理ok網)

慢。m9z物理好資源網(原物理ok網)

總結:物體在非平衡力的作用下不能保持平衡狀態。只有物體在平衡力作用下會保持平衡狀態。m9z物理好資源網(原物理ok網)

問:運動的物體在遇阻力作用下將會這樣運動呢?運動的物體在不受力作用下將會處于哪些狀態呢?后面一個問題我們通過實驗來驗證,前面一個問題我們可以在實驗基礎上來推理,下邊設計實驗。m9z物理好資源網(原物理ok網)

a、實驗設計思想m9z物理好資源網(原物理ok網)

當貨車以不同的初速率在相同的平面上運動時,運動路程長短不同,為了比較貨車在不同的平面上遇阻力后運動路程的長短,必順控制貨車的初速率,讓貨車在不同的平面上開始運動的初速率相同。探究貨車在阻力越大時運動路程是越長,還是阻力越小時運動路程越長呢?m9z物理好資源網(原物理ok網)

鼓勵中學生大膽猜測結果,讓中學生看本節的“探究”部份內容。m9z物理好資源網(原物理ok網)

b.設計實驗m9z物理好資源網(原物理ok網)

讓貨車從同一斜面同一高度處滑下以獲得抵達斜面底端相同的速率,接著讓貨車以這樣相同的速率在浴巾、木板、玻璃粗糙程度不同的平面上運動,并比較貨車在不同的平面上運動路程的長短。m9z物理好資源網(原物理ok網)

提問:做此實驗注意哪些問題?m9z物理好資源網(原物理ok網)

答:保持斜面傾斜度不變,每次貨車都從同一斜面同一位置處滑下。m9z物理好資源網(原物理ok網)

C、進行實驗m9z物理好資源網(原物理ok網)

將一長木板傾斜后作為斜面,將另一長板與斜面底端相接作為平面。在適當高度處作下記號,讓貨車從這一記號處滑下,并記下貨車在鋪著浴巾的平面上停下的位置,改用木板和玻璃重復以上的實驗。m9z物理好資源網(原物理ok網)

d、實驗結果m9z物理好資源網(原物理ok網)

貨車在浴巾表面上遭到阻力最大,運動距離最短;貨車在木板表面遭到的阻力較大,運動距離較長;貨車在玻璃表面上遭到的阻力最小,運動距離最長。m9z物理好資源網(原物理ok網)

e、實驗剖析m9z物理好資源網(原物理ok網)

(1)從里面實驗可看出,貨車遇阻力越小,它的速率降低得越慢,運動時間越長,運動路程也越長,能夠用圖像來表示貨車在不同粗糙程度表面上運動速率與時間的關系呢?先看這個問題,物體做加速、減速、勻速運動時速率隨時間變化圖像各是哪一個?m9z物理好資源網(原物理ok網)

(a)圖是減速運動,(b)是加速運動,(c)勻速運動。故選(a)圖像來表示運動速率與時間變化關系。m9z物理好資源網(原物理ok網)

畫出面包車在浴巾、木板、玻璃平面運動時速率隨時間變化的圖像m9z物理好資源網(原物理ok網)

推理:繼續換用比玻璃更光滑的平面,所得到的圖像傾斜度越來越小,當平面無限光滑時,圖像將與橫座標平行牛頓第一定律小球,得到與(c)圖相同的圖象,即物體作勻速運動。m9z物理好資源網(原物理ok網)

運動貨車不受任何阻力時,等效于運動的物體受平衡二力的作用,據二力平衡知識可知物體將保持勻m9z物理好資源網(原物理ok網)

牛頓第一定理教學設計速直線運動狀態,物體的運動方向和運動快慢保持不變。當物體靜止不受力作用時也等效于受平衡二力的作用,物體將保持原先的靜止狀態。m9z物理好資源網(原物理ok網)

最后師生共同總結牛頓第一定理:一切物體在沒有遭到力的作用時,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。m9z物理好資源網(原物理ok網)

介紹伽利略、笛卡兒的運動思想,物體不遇阻力作用時,運動快慢不變作勻速運動。可見物體的運動不須要力來維持,力只是使物體的運動狀態發生改變的緣由。m9z物理好資源網(原物理ok網)

對牛頓第一定理的說明:此定理適用于一切物體。m9z物理好資源網(原物理ok網)

(1)定理前提條件:物體沒有遭到力的作用或在某一方向上不受力的作用,還可以推廣到物體受平衡力的作用,或在某一方向上遭到平衡力的作用。m9z物理好資源網(原物理ok網)

(2)推論:原先靜止的物體將保持靜止狀態,原先運動的物體將保持勻速直線運動狀態,或在不受力的方向下將保持原先的相對靜止狀態或勻速直線運動狀態,受平衡力或在某一方向上受平衡力作用亦這么。m9z物理好資源網(原物理ok網)

f、鞏固練習:m9z物理好資源網(原物理ok網)

(1)重為50N物體在光滑水平面上保持勻速直線運動狀態,作用在這個物體上水平拉力是N。m9z物理好資源網(原物理ok網)

(2)一本重為80N的書靜止在桌面上,假如書所有遭到的力m9z物理好資源網(原物理ok網)

忽然全部消失,書將處于狀態。m9z物理好資源網(原物理ok網)

(3)如下圖,用一水平推力使小球從桌面上以1m/s的水平速m9z物理好資源網(原物理ok網)

度滾出來后編曲線運動,,小球經0.5s后落到地面,則小球在水m9z物理好資源網(原物理ok網)

平方向上通過了m距離。(不計空氣阻力)m9z物理好資源網(原物理ok網)

G、小結m9z物理好資源網(原物理ok網)

1、通過本課的學習,你收獲了通過對本章的學習你有什么收獲呢?請朋友們從以下方面進行敘述。m9z物理好資源網(原物理ok網)

①在數學知識方面你有什么收獲?存在什么疑問?m9z物理好資源網(原物理ok網)

②在數學技巧的學習運用上你又有什么收獲?m9z物理好資源網(原物理ok網)

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