牛顿第一定律.doc

北京师范大学教学实习教案（注：须于上课前二日写好）院/系 物理学系专业物理学 实习生姓名路东磊学号0710150074院系指导教师李多老师 实习学校指导教师雷正环老师 原任课教师雷正环老师 2010年 11 月 24 日 (星期 三 ) 第 3 节课 实习成绩 （本人本次实习第 9 个教案）实习学校北京师范大学燕化附属中学实习班级高一 (6)班实习科目物理教学课题牛顿第一定律所用教材教材名称：物理第1册，第四 章一节6870页出版社：人民教育出版社教学目标知识与及技能：1、知道和理解伽利略的理想实验及其主要推理过程和结论。 2、记住牛顿第一定律的内容并理解其意义。3、理解和记住描述物体惯性的物理量是它们的质量.过程与方法：1、通过伽利略的理想实验及其推理过程和结论，使学生受到科学方法论的方法2、通过科学探究牛顿第一定律的过程中，培养学生在实验的基础上通过推理得到结论的方法。情感态度与价值观：1、通过探究牛顿第一定律的确立过程，对学生进行科学探究方法的培养，了解人类认识事物本质的曲折性。2、通过介绍伽利略对力与运动关系的研究，培养学生敢于坚持真理，来迷信权威的精神和科学探究精神。教学重点牛顿第一定律的内容、含义；惯性的意义、理解及应用教学难点牛顿第一定律的含义，对惯性的理解课时安排45分钟教学用具多媒体（PPT、视频等）、粉笔盒、书本、透明胶带等教学方法学生自学、教师提问、演示实验、视频演示等相结合教学过程及内容【旧识回顾与新课引入】教师：同学们，前面两章咱们学习了运动，相互作用，也就是力。那么力和运动之间有没有什么关系呢？如果有，又是一种什么关系呢？在物理学中，只研究物体怎样运动而不涉及运动与力的关系的理论，叫做运动学；研究运动与力的关系的理论叫做动力学。教师：【PPT展示图片】汽车的启动以及刹车、火箭的发射、人造卫星绕着地球的运转、投出的篮球的轨迹为什么是这样的，这些都是动力学研究的范畴。而牛顿运动定律就确定了力与运动之间的关系。从今天开始咱们就来学习第四章牛顿运动定律。【板书】牛顿运动定律共有三个定律，今天咱们来学习牛顿第一定律。【板书】【新课教学】 教师：在学习牛顿第一定律之前先来看一句话：自然和自然的法则在黑夜中隐藏；上帝说，让牛顿去吧！于是一切变得光明（英国诗人蒲柏）。由这句话可以看出牛顿运动定律在物理学中的地位。后来有人在这句话后面又加了一句话：魔鬼说，让爱因斯坦去吧！于是一切又归于黑暗。当然这是一句玩笑话，是说爱因斯坦的相对论深奥，人们理解起来困难。教师：爱因斯坦，曾经把科学家探索自然奥秘的过程比作福尔摩斯侦探小说中警员探秘的过程。有时候明显可见的线索却把人们引到错误的判断上去，也就是说，只凭经验来判断往往是靠不住的。【历史上对运动原因的研究】教师：人们对物体运动原因的研究也是由经验判断开始的。那么历史上都有哪些人对运动的原因做了哪些研究呢？下面阅读教材，从68页第二段到69页惯性定律之前，读的过程中找出历史上有哪些人对运动的原因进行过研究以及他们的结论分别是什么。【大部分学生已经阅读完】教师：同学们读完了吗？学生：读完了。教师：历史上有哪些人对运动的原因做过研究？学生：亚里士多德、伽利略、笛卡尔。【板书】教师：亚里士多德的结论是什么？学生：力是维持物体运动状态的原因。教师：伽利略的结论呢？学生：物体不受力时，就会保持原有的速度不变。教师：笛卡尔呢？ 学生：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动下去，既不停下来也不偏离原来的方向。【根据学生的回答，展示相关PPT】教师：很好，大家读得都很仔细。现在咱们来看一下他们是怎样得出自己的结论的。1、经验的结论教师：我这儿有个粉笔盒，现在我来推它，粉笔和运动；然后我把手拿开，粉笔盒不再受到推力，停下来。亚里士多德根据这样的经验得出了他的结论：力是物体运动的原因。亚里士多德根据经验得出结论。【板书：经验】教师：通过阅读教材，我们已经知道了他的结论是错误的。而指出他的结论错误的正是伽利略，那么伽利略是怎么做的呢？学生：实验。2、理想实验的魅力教师：对，正确。咱们共同来看一下伽利略的实验是怎么做的。伽利略观察发现，两个对接的斜面，让小球从一个斜面滚下，会滚上另外一个斜面。我们来教学过程及内容看一下是不是这样的，我这儿有本书，把它两边折起来，让两边缘等高，就形成了两对接的斜面。我没有小球，就用这卷透明胶带代替。从书的一个边缘释放胶带，大家观察胶带能不能滚上另一斜面。【演示】学生：滚上了另一斜面。教师：小球在两斜面的高度关系如何？学生：等高（有学生说“不等高”）。教师：现在同学说等高，有同学说不等高。我们在拉看一遍，是不是等高？【演示】我从一边的边缘释放，同学们观察胶带能否滚到另一斜面的边缘。学生：不等高。教师：不等高。这次没有分歧了吧？那么同学们认为不等高的原因是什么？学生：摩擦力。教师：非常好。如果没有摩擦呢？学生：没有摩擦就会等高。教师：同学们的想法跟伽利略的是一致的，他也这么认为。于是他就做了这么一个理想实验。【结合PPT中图（下图），结合提问讲解伽利略的理想实验】教师：通过这样的一个实验，伽利略得出他的结论：力不是维持物体运动的原因。伽利略经验的得出是以理想实验为依据的。【板书：理想实验】教师：下面我们来回顾一下伽利略的理想实验。【斜面实验“四部曲”】。 1、两斜面对接,让静止的小球沿一个斜面滚下来,小球将滚上另一个斜面；（事实） 2、若没有摩擦,小球将上升到原来静止时的高度； 3、如果减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度,但要通过更长的距离； 4、继续减小第二个斜面的倾角,使它成为水平面,小球不可能达到原来的高度,就要沿水平面以不变的速度持续运动下去。（2、3、4步均是理想情况） 不可能没有摩擦，斜面实验只能是理想实验。 【讲解理想实验的四个步骤时需指出需要学生掌握四个步骤的先后顺序；另外，在这四个步骤中只有第一部是实施情况，其余三部均为理想情况】教师：伽利略的时代想要做这个实验是不可能的，但是随着科技的进步，现在我们已经可以是的摩擦力很小了，下面来看一个视频。【视频：气垫导轨实验】教师：在刚才的视频里，小滑块由于受到的摩擦阻力很小，在气垫导轨上的运动可近似看为匀速直线运动。可见伽利略的结论是正确的。尽管小滑块在气垫导轨上受到的摩擦阻力很小，但是摩擦阻力仍然存在，小滑块的运动还是只能近似看成匀速直线运动。3、笛卡尔的补充教师：与伽利略同时代的笛卡尔对伽利略的结论进行了和完善，他指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动下去，既不停下来也不偏离原来的方向。【板书：补充和完善】他所补充的是运动的方向也不改变。【牛顿第一定律】【板书】教师：在伽利略和笛卡尔之后，牛顿对他们的结论进行总结，得出了牛顿第一定律。牛顿第一定律的内容是什么呢？1、内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。教学过程及内容教师：怎么来理解牛顿第一定律的内容呢？也就是说牛顿第一定律的含义是什么呢？我们一起来看一下。2、含义：（1）物体在不受力时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。（力不是维持物体运动的原因） （2）物体运动状态的改变需要外力的作用。（力是改变物体运动状态的原因） （3）一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫做惯性。（一切物体都有惯性）教师：牛顿第一定律又叫惯性定律。 【板书：内容，含义，“惯性定律”】【惯性】【板书：惯性，及其概念】教师：上面咱们提到了惯性的概念，现在我们通过一段视频来具体了解一下惯性。【视频：惯性】教师：视频中有四个实验。【对四个实验逐一解释，解释的过程中让学生参与讨论、回答】教师：通过对视频中四个实验的分析，我们能够得出：1、惯性是物体的固有属性，不论物体是否受到力的作用，是否运动或运动状态如何都具有惯性。 【板书：惯性是物体的固有属性】教师：“固有属性”是指物体本身所具有的性质，与外界条件无关。2、惯性只跟物体的质量有关：质量大惯性大，质量小惯性小。【板书】教师：惯性“只”跟物体的质量有关，所以，只要物体的质量不变，它的惯性就不变，而且质量越大惯性越大。【学以致用】教师：这节课的内容就这些，下面通过几个题目来练习一下。 例1：下列说法正确的是（ ）A、静止或做匀速直线运动的物体，一定不受外力作用。B、当物体的速度等于零时，物体一定不受外力作用。C、当物体的速度发生变化时，物体一定受到了外力作用。D、当物体受到的合外力为零时，物体的运动状态一定保持不变。答案：C、D教师：不受外力的物体是不存在的，合外力为零等效于不受外力。 例2：关于物体的惯性，下列说法正确的是（ ）A、只有处于静止或匀速直线运动的物体才具有惯性B、只有运动的物体才能表现出它的惯性C、物体做变速运动时，其惯性不断变化D、物体在月球上没有惯性E、速度大的物体惯性大F、以上说法均不正确答案：F 例3：被踢出的冰块以2m/s的速度在阻力可以忽略的水平冰面上滑动，冰块受不受向前的作用力？5s后它的速度将是多大？答案：受力为0,速度为2m/s。 例4：某同学在学校和同学打架，脑后被同学打起一个大包，他怕回家妈妈骂他，就编了一个谎言。他对妈妈说是坐公汽的时候由于司机急刹车，头被后座撞起个包。但是妈妈立即就知道他是在说谎。妈妈怎么那么快就知道了呢？答案：刹车时前倾，撞不到脑后。 例5：一个在澳洲的旅游者，想来中国。他设想将自己悬挂在空中的热气球中，由于地球的自转，只要在空中停留几个小时， 就可以到达中国，您认为这教学过程及内容样可行吗？为什么？答案：热气球会跟地球一起运动。【小结】牛顿第一定律：内容、含义 合外力为零等效于不受外力 惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，质量越大惯性越大 板书设计第四章 牛顿运动定律第1节：牛顿第一定律一、历史上对运动原因的研究 亚里士多德：经验 伽利略：理想实验（“四部曲”） 笛卡尔：补充和完善二、牛顿第一定律（惯性定律）1、内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。合外力为零等效于不受外力2、含义：（1）力不是维持物体运动的原因（2）力是改变物体运动状态的原因（3）一切物体都有惯性三、惯性 概念：所有物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。1、惯性是物体的固有属性2、惯性只与物体的质量有关，