高中物理人教版必修1教案 牛頓第一定律2

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111 牛頓第一定律 （一）教學目的 一、 知識目標：1．知道牛頓第一定律． 2．通過大量事實認識慣性，并了解利用慣性及防止慣性的方法。 二、情感目標：體會亞里士多德與伽利略的思想沖突，認識伽利略的理想實驗方法，了解物理上理想實驗的實質(zhì)。 三． 能力目標：1.能將知識應(yīng)用到生產(chǎn)、生活中。 2．通過學習，提高學生的邏輯推理能力和科學想象能力． 重點：通過對實驗探究的參與，強化學生分析與論證的能力；加深對牛頓第一定律和慣性的理解。 難點：轉(zhuǎn)變學生的經(jīng)驗概念，讓學生明了慣性是物體的一種屬性，任何物體都具有，牛頓定律是慣性現(xiàn)象的規(guī)律總結(jié)。 （二）教具 慣性小車、斜面、木板、毛巾、標志小旗． （三）教學過程 一、復習提問 力的作用效果有哪些？ 二、新課引入 教師：我們學過了力，一切物體都受到力的作用．我們也學過了運動，運動是絕對的，一切物體都在運動，靜止只是相對的．物體都受力，同時又都在運動，力的效果之一就是力能改變物體的運動狀態(tài)．可見，力和物體的運動有密切的聯(lián)系．我們在這一章中要學習力和運動二者之間的聯(lián)系． 三、進行新課 1．力與運動 教師：古希臘的學者亞里斯多德早在兩千年前就提出“力是維持物體運動的原因”．他的根據(jù)是一個物體（例如一輛車）運動起來后必須用力才能使它不停地運動下去，失去力的作用，運動會停下來．初看起來，他的觀點似乎符合實際情況，所以這個觀點在人類的歷史上統(tǒng)治了近一千七百年．直到三百年前，人們才開始對這個觀點是否正確提出疑問，并由伽利略和牛頓等幾位科學家對力和運動的關(guān)系提出了科學的論斷． 2．做課本圖9—1所示實驗 (1)教師：這是一塊傾斜放置的木板，它的下端又接出一塊木板水平放置，木板上鋪一塊毛巾．讓一輛小車從斜面上的某一位置由靜止開始向下運動，注意觀察小車的運動情況． （演示，并在小車停止處放一面小旗做為標志．畫板圖） 教師提問：小車為什么停下來？ （學生回答） 小車在水平的毛巾面上受到了阻力． 教師：亞里斯多德認為維持運動必須有力．現(xiàn)在，小車恰恰是因為受到了阻力，它的運動不能維持．可見，他的觀點缺乏一定的前提條件，因此是不確切的． (2)教師提問：能讓小車在水平面上運動的再遠些嗎？ （學生回答） 減小水平面對小車的阻力． （演示，用棉布表面的木板代替毛巾，重復上述實驗，并在小車停止處放小旗做標志） 教師：小車從斜面上的同一位置由靜止開始向下運動，這樣可以保證小車到達斜面底端具有跟剛才實驗時相同的速度，小車在水平面上運動得更遠了，原因是阻力小了． （畫板圖） 教師：從實驗可知，木板對小車的阻力小了，小車運動得更遠了，它的速度經(jīng)過較長的時間才變?yōu)?． (3)教師：我們把水平放置的木板表面換成一塊比較光滑的板，重復上述的實驗． （演示，并畫圖） 可見，水平木板對小車的阻力越小，小車運動得越遠，它的速度必須經(jīng)過更長的時間才能變?yōu)?． 3．牛頓第一定律 教師：請大家設(shè)想，如果小車從斜面上滑下來，滑到一個非常光滑、阻力無限小的光滑平面上，小車的運動將如何？ （學生討論并回答） 由于有前三次實驗做基礎(chǔ)，這種無限光滑的平面雖然沒有，但是我們也有充分的理由認為小車將永遠運動下去．這就是歷史上伽利略所做過的實驗和通過實驗得到的結(jié)論． 法國的科學家笛卡兒進一步補充了伽利略得出的結(jié)論，使人們的認識又深化了一步．笛卡兒認為，物體不受外力時，除了速度的大小不會改變，永遠運動下去，也不會改變運動的方向． 最后，英國的著名物理學家牛頓總結(jié)了前人研究的成果，建立了力和運動的關(guān)系的第一條規(guī)律——牛頓第一定律． 一切物體在沒有受到外力作用的時候，總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律．（強調(diào)“一切”表明這條規(guī)律的普遍適用性，沒有例外，不符合這條規(guī)律的物體是不存在的；“不受外力”是本定律成立的條件，這是一種理想情況，它也包含物體在某一方向上不受外力的情況。；“總保持”指物體在不受外力時，只有保持靜止或勻速直線運動兩種可能，要改變這種狀態(tài)，物體必須受力的作用。） 物體不受外力作用時，原來運動的物體要保持勻速直線運動；原來靜止的物體要保持靜止狀態(tài)．這個規(guī)律說明了維持物體的勻速直線運動是不需要力的．（即：力不是維持物體運動的原因或力是改變物體運動的原因。） 牛頓第一定律不是從實驗中直接得出來的，但是它又有深厚的實驗基礎(chǔ)．它是在實驗的基礎(chǔ)上通過進一步的科學推理而得到的，由這個定律進一步得出的一切科學推論都經(jīng)受住了實踐的檢驗，因此，牛頓第一定律早已成為大家公認的力學基本定律之一． 4、 慣性 牛頓第一定律又叫慣性定律。那么，什么是慣性呢？ [過渡]從牛頓第一定律知道：一切物體總是“試圖”保持其勻速直線運動或靜止狀態(tài)。我們把物體的這種性質(zhì)叫做慣性。 [慣性定義]物體保持原來的勻速直線運動或靜止狀態(tài)的性質(zhì)叫做慣性。 [多媒體課件演示]視頻展示汽車突然啟動和突然停止這兩種情形下乘客會向后傾倒和向前傾倒。分析并解釋原理。 [結(jié)論] 1、一切物體都具有慣性，物體的運動并不需要力來維持。 2、慣性是物體的固有屬性，不論物體處于什么狀態(tài)，都具有慣性。 [鞏固練習] 例1 關(guān)于伽利略理想實驗,下列認識正確的是 A.理想實驗是不科學的假想實驗 B.理想實驗所得到的結(jié)論是不可靠的 C.理想實驗是一種科學方法 D.牛頓第一定律描述的是一種理想化狀態(tài) 例2 關(guān)于力和運動的關(guān)系,下列說法錯誤的是 A 力是維持物體運動的原因. B 力是改變物體運動狀態(tài)的原因. C 力是使物體產(chǎn)生速度的原因. D 力是改變物體速度的原因. 例3 下列關(guān)于慣性的說法中,正確的是 A.物體只有在靜止時才具有慣性 B.物體運動速度越大,其慣性也越大 C.太空中的物體沒有慣性 D.不論物體運動與否,受力與否,物體都具有慣性 例4 火車在長直軌道上勻速行駛,坐在門窗密閉的車廂內(nèi)的一個人將手中的小球相對車豎直向上拋出,小球?qū)⒙湓? A.手的后方 B.手的前方 C.落在手中 D.無法確定 教師：引導學生閱讀課本圖6－7慣性小實驗，并思考，得出慣性的定義。讓學生做“迷你小實驗”認識慣性，（雞蛋落杯實驗，或鋼筆帽下快速抽動紙條而鋼筆帽不倒，球和書一起運動，當書本突然靜止時，球向前運動等）接著通過一組生活中的事實，如“勞動時利用慣性”?！凹眲x車時防止慣性”，來獲知如何利用慣性和防止慣性帶來的危害。 鼓勵學生舉例說明：生活中有那些做法是利用了慣性和預(yù)防慣性造成的危害的。（洗衣機脫水的原理，拍打衣服上的灰塵，抖落傘上的雨點，跳遠前的助跑，高速公路上對汽車之間的車距有限制，在一些拐彎較多的地方限制車速等） 教師強調(diào)：慣性是萬物皆有的一種固有屬性，慣性與物體是否受外力、處于何種狀態(tài)無關(guān)。慣性由物體的質(zhì)量決定，質(zhì)量越大，慣性越大。慣性不是力，力是……，力產(chǎn)生的條件是……，而慣性是每個物體都有的，慣性只有大小沒有方向，所以，把慣性說成“慣性力”或“受慣性作用”，都是錯誤的。 區(qū)分慣性和慣性現(xiàn)象：慣性是物體的一種屬性，而慣性定律是描述物體在不受外力作用時，由于慣性而表現(xiàn)出來的一種運動規(guī)律，它的實質(zhì)是說明力不是維持物體運動的原因，力是改變物體運動狀態(tài)的原因。 明確：解釋慣性現(xiàn)象分三步，即“三步法”。 （1） 明確研究的是那個物體，它原來處于怎樣的運動狀態(tài)。 （2） 觀察那個物體（或物體的某一部分）受到外力作用后突然改變了運動狀態(tài)，并指明其運動狀態(tài)的變化情況。 （3） 分析研究的物體由于慣性怎樣保持原來的運動狀態(tài)，從而出現(xiàn)題目給出的現(xiàn)象。 學生據(jù)自己所知講解“牛頓的故事”． 四、練習 1.一切物體總保持_________狀態(tài)或________狀態(tài),直到有 __________迫使它的改變這種狀態(tài)為止. 2.物體保持___________的性質(zhì)叫做慣性,慣性是物體的_________與物體的運動情況或受力情況____________ 3.伽利略的理想實驗說明了_____________________- 4.汽車突然開動的時候,乘客會向后傾倒,為什么? 5.汽車突然停止的時候,乘客會向前傾倒,為什么? 6.關(guān)于慣性的說法中正確的是( ) A、快速運動的物體難以靜止，說明物體的速度大、慣性大 B、靜止的火車難以啟動，說明靜止的物體慣性大 C、乒乓球可以快速抽殺，說明乒乓球慣性小 D、物體受到的力越大時，物體越容易變速，說明物體受力大，慣性小 五、小結(jié) 六、作業(yè) 1復習本節(jié)課文． 2查閱有關(guān)慣性的資料，討論慣性的利弊。 七、板書設(shè)計 牛頓第一定律 1、 力與運動 1、物體的運動 不需要力來維持 2、力不是維持物體運 動狀態(tài)的原因，力是改 變運動狀態(tài)的原因。 2、 牛頓第一定律 3、 慣性 1、慣性：是指物體具有保持原來運動 狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)。 2、慣性大小與質(zhì)量有關(guān)． 111