写教案是每个班主任经常做的事情,那么你知道怎么写化学教案吗? 下面就来学习一下吧。 小编为大家带来中学数学牛顿第一定理教案内容。 我希望它对你有用。
高中数学牛顿第一定理学习计划设计:
教案
教学目标
一、知识与技能
(1) 了解牛顿第一定理的内容 (2) 了解惯性的概念 (3) 了解两种力的平衡 2. 过程与技巧
(1) 通过活动体验任何物体都具有惯性 (2) 探究摩擦力对物体运动的影响
(3) 探索两种力的平衡条件
3.情感、态度和价值观通过活动和阅读,体验身边的科学
教学难点
教学重点 1.探究摩擦力对物体运动的影响
2. 认识日常生活中的惯性现象 3. 探究两种力平衡的条件
教学难点 1. 探究摩擦力对物体运动的影响 进一步分析实验推论 2. 文字理解牛顿第一定理
3. 如何解释惯性现象 4. 学生设计实验,探究两种力平衡的情况
教育工具
多媒体
教学过程
1.牛顿第一定理
1. 问问题
(1)请中学生阅读课文第34页第1页的自然段落,见图11.5-1。
① 讨论交流:文中列举了什么样的现象?
自行车、火车等运动物体在断电时会继续运动,但最终会停止。
②根据你的生活经验或对周围现象的观察。 你还能举出多少个类似的例子?
(2) 让中学生做一个类似的实验:把笔架放在课本上,用力驱动课本在桌面上。 笔杆随课本动,别再试了,看笔杆会不会动?
(3)》对于日常生活中常见的现象,请问一个关于运动物体停止感觉的相关问题。例如:为什么运动物体会停止?是否需要用力维持运动?等。
(4)亚里士多德和伽利略对“运动物体感觉停止”的解释。
古埃及哲学家亚里士多德认为:要想使物体保持运动,就必须对其施加力。 如果撤回该力,则物体停止移动。
科学家伽利略通过理想实验和逻辑推理批判了亚里士多德的观点。 伽利略认为,物体的运动不需要力来维持,运动之所以停止,是因为摩擦阻力。
让中学生评价一下他们对亚里士多德和伽利略的看法,并谈谈自己的看法。
亚里士多德和伽利略对同一现象给出了截然不同的解释。 都有他们的理由。 说法正确与否,只能靠思辨来回答。 让我们自己和我们的大脑来探索和证明它。
2.实验研究
探索:摩擦力对物体运动的影响。
如何进行实验?
(1)请中学生阅读课文第35页,探究“摩擦力对物体运动的影响”。 先通读实验内容。
(2) 提问,让中学生讨论。
①实验过程中控制哪些条件不变? 以什么方式?
(控制货车进入水平面时的速度和方向,控制方法:用同一台货车让货车从静止状态从坡顶(等高)滑下。)
②需要改变什么条件? 使用什么方法来实现这些变化?
(要改变货车在水平面上受到的摩擦力的大小,改变方法:在水平桌面上放置不同粗糙度的物体(浴巾、棉布)
③观察记录哪些数据
(观察货车从同一高度滑下后在水平面上的运动状态变化,记录货车在水平面上经过的距离)
(三)中学生分组实验
(4)中学生交流观察到的三种情况下货车运动的变化,班主任指导中学生分析变化的原因。 从表记录中查找变化模式。
推论:平面越平滑,卡车移动的距离越远,这意味着卡车受到的摩擦力越小,速度增加越少。
(5)进一步引导中学生推理:如果物体不受力,速度不会降低,会一直运动下去。
3.牛顿第一定理
(1) 伽利略分析类似实验得出结论,如果表面绝对光滑,物体遇到的阻力为零,速度不会减弱,永远匀速运动。
(2)笛卡尔对伽利略推论的补充:如果物体不受力,运动方向就不会改变。
(3)美国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果,总结出一个重要的数学定律:一切物体在不受力时,总是保持静止或匀速直线运动的状态。
说明:(1)牛顿第一定理表明,物体的运动不需要靠力来维持。 物体运动之所以停止,是因为物体遇到阻力。
(2)我们可以理解牛顿第一定理中“将保持静止或匀速直线运动状态”这句话的含义:当物体不受力时,原本静止的物体将永远保持静止状态; 物体将始终以恒定速度沿直线运动,速度的大小和方向都不会改变。
2.惯性
1、示范:要求中学生将4个棋子按课文第36页图11.5-4叠放。 先猜一猜:如果你像图中那样用尺子又快又狠地敲打最下面的棋子,里面的棋子会落到哪里?
问:为什么之前的棋子没有和飞行棋子一起飞出去?
2、让中学生阅读课文第36页的相关内容: 由牛顿第一定理可知,一切物体都具有保持原始运动状态的特性。 我们把物体保持恒定运动状态的特性称为惯性,牛顿第一定理也称为惯性定理。
为了帮助学生理解,告诉中学生:你可以通过简单地用对象产生“习惯”或“惯性”来理解“惯性”。 也就是说,所有的物体都有一种“惯性”,而这些“惯性”的表现就是不愿意改变原来的运动状态。 只要不受外力影响,就会保持原来的运动状态。 除非有外力作用于其上,否则可促使其改变原来的运动状态。
3. 应用牛顿第一定理解释惯性现象
(1) 引导中学生尝试用牛顿第一定理分析论证实验现象:前面棋子的原始状态(静止),由于惯性,会保持静止状态,所以会下落回到原来的位置。
(2)让朋友们说说坐公交车时,公交车启动和刹车时的体味。
(3)中学生看课文中的图11.5-5,讨论交流:为什么木匠在椅子上敲几下锤柄,锤头就松了,而锤头又能牢牢套在上面锤柄? (当锤子撞击台面时,锤头和锤柄一起向上运动,锤柄撞击台面并受力,运动状态改变而停止,锤头继续向上运动,将锤头拧紧锤柄。)
(4)中学生看课文中的图11.5-5,讨论交流:为什么开车的速度太快,容易出现例子? 很容易造成车祸。)
(5)让中学生阅读课文第37页的科普世界,了解人们如何利用安全带来避免和减少车辆事故中惯性对驾乘人员造成的伤害。
三、两种力量的平衡
1. 两种力量的平衡
(1)提问:惯性定理告诉我们,当一个物体不受力时,它会保持静止或匀速直线运动。 但是没有力的物体是不存在的,那么为什么有些物体会保持静止或匀速直线运动呢?
(2)探究:让中学生背着书包不动。 书包受到地心引力和手向下拉的作用,为什么书包在这两种力的作用下保持静止?
在直线道路上以恒定速度行驶的车辆会受到牵引力和阻力的影响。 为什么水平方向的车辆在两个力的作用下保持匀速直线运动状态?
讨论:如果用手握住,书包会掉到地上,即使往下拉也会取消书包掉落的疗效。 这样书包就不会掉了; 同理牛顿第一定律的教学设计,车辆的牵引力形成的疗效也可以说是被牵引力形成的疗效所抵消。 保持车速不变。
(3) 推论:即使某些物体受力,这些力的作用相互抵消,也相当于没有力。
如果几个力作用在一个物体上,每个力作用在物体上改变物体运动状态的疗效相互抵消,我们说这些力是相互平衡的。 这时,我们说物体处于平衡状态。
2. 两力平衡条件
(1)物体在两个力的作用下保持平衡是最简单的情况。 让我们先研究这些案例。
问:一个物体在两个力的作用下能否保持静止或匀速直线运动?
例如:一本书放在光滑的斜坡上,受重力和斜坡的支撑,却顺着斜坡下降; 自动扶梯受到重力和向下拉力的作用,启动时速度越来越快。
问题:如果只有两个力作用在一个物体上,并且物体处于平衡状态,这两个力应该满足什么条件?
(2)探究:①让中学生推测在什么条件下两种力达到平衡。 (可能与排斥力的大小、方向、作用位置有关……)
② 根据桌上规划的实验装置,如图所示(有一些质量相同或不同的重物),学生自己设计实验,探索两种力的平衡。 两个力的大小、方向和作用点应该是什么关系。
③实验方法:在两边的板上分别放上质量相等的重物,使铁块在同一条直线上受到大小相等、方向相反的力。 一块铁处于平衡状态(静止)。 改变铁块的受力:
A。 改变板子一侧重物的质量,使铁块受力不同。
b. 将一块板的重量移到另一块板上,使铁块上的力方向相同。
C。 转动铁块,使铁块上的力不在同一条直线上。
d. 连接铁块垂直于铁块受力方向,使铁块上的力不在同一条直线上,方向相同或不同。
④ 各实验组对设计的实验方案进行交流,并对设计方案进行修改。
⑤学生进行实验。
⑥结论:如果作用在同一物体上的两个力大小相等,方向相反,但在同一条直线上,则这两个力会相互平衡。
力的平衡在日常生活中有许多实际应用。 应能根据平衡状态求出平衡力; 根据物体所受的力判断是否处于平衡状态。
例:当它悬在空中,重5N,静止不动时,绳索对它的拉力是多少?
高中数学牛顿第一定理练习题:
1、让货车从静止状态的斜面顶部滑下,以不同的平稳程度移动,货车会逐渐停在终点。 这是因为得出的推论是:水平面越光滑,卡车受到的摩擦力越大。 越小,速率增加越快
. 由此可以推断:如果卡车不受压牛顿第一定律的教学设计,卡车就会受压。
2.关于惯性,下列说法正确的是( )
A、物体静止时有惯性,运动时无惯性。 B. 物体保持静止或匀速直线运动时具有惯性。
C.物体只有在受力时才有惯性 D.物体的惯性与运动状态和是否受力无关
3、我国公安部门规定在高速公路上,车辆驾乘人员必须系好安全带,主要是为了减少以下可能造成人身伤害的情况()
A. 汽车加速 B. 汽车速度太快 C. 紧急制动 D. 汽车突然启动
4.一本书放在水平的桌子上,下面哪对力是书上的平衡力()
A.书的重力和书对桌子的压力 B.书的重力和桌子对书的支撑力
C.书对桌子的压力和桌子对书的支撑力 D.书对桌子的压力和椅子的重力
5.惯性是许多交通事故的原因。 为避免因惯性造成交通事故,未制定下列交通规则()
A. 部分地区对机动车限速有要求。 B. 车辆快速行驶时,必须保持车距
C. 车辆靠左侧行驶 D. 小货车司机必须系好安全带
6、跳伞者在空中展开降落伞后,跳伞者以匀速滑下。 这是因为跳伞员 ()
A.无重力 B.重力大于阻力
C.重力等于阻力 D.重力小于阻力
7.画出在直线道路上匀速行驶的车辆所受的力示意图。
8、惯性与惯性定理的区别在于:描述物体的运动规律,描述物体本身的性质; 它的建立是有条件的,但任何对象都有它。
功率增强
9、写下你在生产、生活、交通等方面观察到的惯性现象的两个反例,并结合例子说明如何避免或利用惯性。
10、2000多年前,古埃及学者亚里士多德认为,必须有一个力作用在一个物体上,物体才能运动,如果没有力,物体将保持静止。 亚里士多德对生活现象的观察总结了这一推论。 人们确实听说过,用力推木架,木架会动,不用力推,木架不动。 由于这些现象,亚里士多德的观点被普遍接受了两千多年,直到伽利略后来推翻了这一观点。
你认为亚里士多德错在哪里? 如何解释上述“推木架”现象?
11. 请设计一个实验,探究两种力平衡的条件。 要求:写出实验设备、实验步骤、实验结果,并比较两种力的平衡条件与斥力、反斥力条件的异同。
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