牛顿第一定律

牛顿第一定律教案一、教材分析 选自人教版全日制普通高级中学教科书（必修）物理第一册第三章牛顿运动定律第一节牛顿第一定律。牛顿第一定律所讲述的运动和力的关系是动力学的基础问题。这节课学好了，学生建立了对运动和力关系的正确认识，就不容易从日常经验出发产生同历史前人产生过的相同的错误，也为学习动力学奠定了知识基础。二、教学目标1、认知目标 a.借助伽利略的理想实验理解力和运动的关系，知道其主要推理过程及结论； b.理解牛顿第一定律，并理解其意义； c.理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。 2、过程目标 a.培养学生在实验的基础上通过推理得到结论的方法 ； b.通过伽利略的理想实验，使学生受到科学方法论的教育 ； c.通过对惯性现象的解释，培养学生灵活运用所学知识的能力 。 3、情感目标 a.通过物理学史的简介，对学生进得严密的科学态度教育，了解人类认识事物本质的曲折； b.通过对伽利略对力和运动关系的研究，培养学生敢于坚持真理，不迷信权威的精神和科学探究精神。三、教学重难点1重点：是正确认识物体运动跟力的关系，在物体不受力的情况下，应保持匀速直线运动状态或静止状态。通过对牛顿第一定律的学习，加深对惯性概念的理解。2难点：生活常识使人们对力和运动的关系形成了不正确的认识，通过教学要让学生们克服传统观念，形成正确的认识，需要下一定的功夫。四、教学过程1、牛顿第一定律的发展过程 （由复习回顾引入牛顿第一定律）（1）先由实验演示引出亚里士多德的错误观点。演示：用手推粉笔盒，粉笔盒运动；拿开手，粉笔盒停止运动。由这个现象，我们是不是就可以说力是维持物体运动的原因呢？这就是亚里士多德的观点。（2）再由两个实验介绍伽利略的观点。 实验一：让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，滑到三种不同材料的水平面上，观察它们在水平面上滑行的距离。棉 布玻 璃毛 巾 提问：在水平面上运动的物体为什么会停下来？答案：是摩擦力的缘故。提问：在不同水平面上物体运动的距离为什么不一样呢?答案：摩擦力大小不同。提问：那同学们设想一下，如果水平面上没有摩擦，物体将怎样运动呢？答案：物体将保持这个速度继续运动下去。实验二： 甲 乙 丙图(甲)：先让小球沿一个斜面从一固定高度由静止滚下，小球将滚上另一个斜面。让学生由生活经验得出：如果没有摩擦小球将上升到原来的高度。图(乙)：减小另一个斜面的倾斜程度，小球仍会上升到原来的高度。图(丙)：继续减小另一斜面的倾斜程度，使它最终成为水平面，那么由于小球再也达不到原来的高度，故而沿水平面以恒定的速度持续运动下去。伽利略得出：力不是维持物体运动的原因。推翻了亚里士多德的观点。补充讲解：伽利略的第二个实验是想像中的实验，即理想实验。理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠事实和理论思维结合起来，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻揭示自然规律。（3）笛卡尔的补充：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。（4）牛顿的总结2、牛顿第一定律（1）内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。（2）分析：“一切物体”是指所有物体，不论是固体、液体还是气体；不论是静止还是运动都适用。它表明定律具有普遍适用性，没有例外； “或”指两种状态必居其一，是“选择”的意思，不能同时存在，不能把“或”错写成“和”；“直到为止”点出了定律成立的条件是不受外力或在某一方向上不受外力。 物体不受外力作用是一种理想情况，在实际中不可能实现，所以牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括出来的，是建立在实验和科学推理基础上的定律。（3）惯性：物体的这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性，故牛顿第一定律又叫惯性定律。注意：a.惯性是物体的固有属性，与物体的运动状态无关。 b.一切物体在任何情况下都具有惯性。 c.物体惯性的大小只取决于物体的质量。3、牛顿第一定律的应用（1）解释课本图3-3中的现象： 当汽车突然开动的时候，汽车里的乘客会向后倾斜，这是因为汽车已经开始前进，乘客的下半身随车前进，而上半身由于惯性还要保持静止状态的缘故； 当汽车突然停止的时候，汽车里的乘客会向前倾斜，这是因为汽车已经停止，乘客的下半身随车停止，而上半身由于惯性还要以原来速度前进的缘故。（2）解释有关惯性问题的步骤：a.确定研究对象；b.弄清研究对象原来处于什么状态；c.分析物体发生了什么变化；d.由于惯性，物体要保持原来的状态，出现了什么现象。（3）