高中必修一牛顿第一定律教案可以包括以下几个部分:
一、教学目标:
1. 理解牛顿第一定律,知道力是改变物体运动状态的原因,理解惯性概念,知道惯性与物体质量有关。
2. 培养学生观察、分析、推理、概括的能力。
3. 体会定律的实验基础,树立科学研究的正确观念。
二、教学重点:
1. 牛顿第一定律。
2. 惯性的概念。
三、教学难点:
1. 对牛顿第一定律的理解。
2. 推理能力的要求。
四、教学用具:
小车、斜面、木板、毛巾、棉布、支架。
五、教学过程:
1. 导入新课:通过日常生活中的现象引出问题,如为什么不同的物体在相同力的作用下,速度变化不同?从而引出牛顿第一定律。
2. 介绍定律内容:如果运动中的物体受到的合外力为零,它的速度将不会改变,将以原来的速度一直运动下去。如果运动中的物体所受合外力不为零,它的速度将发生变化。因此,力是改变物体运动的原因。同时向学生解释牛顿第一定律的实验基础——伽利略斜面实验。
3. 探究阻力对物体运动的影响:用小车、斜面、木板和毛巾等工具,模拟不同的阻力情况,让学生观察并记录数据。通过推理,得出阻力对物体运动的影响是至关重要的,这也是理解牛顿第一定律的重要环节。
4. 讲解惯性的概念和性质:让学生了解惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性。同时介绍惯性与物体的质量有关,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小。
5. 课堂小结:回顾本节课的主要内容,强调牛顿第一定律和惯性的重要性。
6. 布置作业:让学生通过阅读材料了解更多关于牛顿第一定律和惯性的知识,并尝试用本节课学到的知识解释生活中的一些现象。
六、课后反思:根据学生的掌握情况和课堂表现,反思本节课的教学效果,是否达到了预期的教学目标。
例题:一个质量为5kg的物体在水平地面上以2m/s的速度做匀速直线运动,受到的滑动摩擦力为30N。
求:
(1)物体受到的摩擦力;
(2)如果物体以1m/s的速度在原来的水平地面上做匀速直线运动,它受到的摩擦力为多少?
(3)如果物体与另一物体的接触面之间存在摩擦,且它们以相同的速度做匀速直线运动,那么摩擦力的大小是否与物体的运动速度有关?请设计实验方案并加以证明。
参考答案:
(1)根据二力平衡条件可知,物体做匀速直线运动时,受到的摩擦力和拉力大小相等,所以摩擦力为30N。
(2)当物体以1m/s的速度在原来的水平地面上做匀速直线运动时,物体受到的摩擦力和拉力大小相等,所以摩擦力仍为30N。
(3)实验方案:用弹簧测力计测量出两个物体的重力,然后用弹簧测力计分别测量出两个物体在相同水平面上以不同的速度做匀速直线运动时的摩擦力,比较两次测得的摩擦力大小是否相同。如果两次测得的摩擦力大小相同,则说明摩擦力的大小与物体的运动速度无关;如果两次测得的摩擦力大小不同,则说明摩擦力的大小与物体的运动速度有关。
注意:实验时要保持两个物体的接触面粗糙程度相同,且两个物体之间的压力相等。