牛顿第一定理的例子之一
牛顿第一定理的例子之一
(一)教学目的
1. 了解牛顿第一定理。
2、通过学习,提高中学生的逻辑推理能力和科学想象能力。
(二)教具
惯性卡车、斜坡、木板、毛巾、旗帜。
(三)教学过程
1.复习题
力的作用是什么?
2.新课程介绍
班主任:我们学过力,所有的物体都会受到力的影响。 我们也了解了运动,运动是绝对的,所有的物体都在运动,静止只是相对的。 所有物体都受力并同时运动。 力的疗效之一是力可以改变物体的运动状态。 可见,力与物体的运动密切相关。 在本章中,我们研究力和运动之间的联系。
3.开展新课
一、历史回顾
班主任:两千多年前古埃及学者亚里士多德就提出“力是维持物体运动的诱因”。 他的依据是物体(如汽车)向上运动后,必须施加力才能使它连续运动,如果失去力的作用,运动就会停止。 乍看之下,他的观点虽然符合实际,但这种观点却支配了人类近1700年的历史。 直到三百年前,人们开始质疑这种观点是否正确,伽利略、牛顿等几位科学家才对力与运动的关系提出了科学结论。
2.做课本中图9�1所示的实验
(1)班主任:这是一块斜放的木板,在它的上端连接着另一块木板水平放置,木板上铺了一条浴巾。 让卡车从静止的斜坡上的某个位置向上移动,仔细观察卡车的运动。
(演示并在卡车停靠处放置一面旗帜作为标志。画板)
班主任问:卡车怎么停了?
(中学生回答)
卡车在水平毛巾面上遇到阻力。
班主任:亚里士多德认为保持锻炼一定是有力量的。 现在,由于阻力,货车不能准确地保持运动。 可见,他的观点缺乏一定的前提条件,所以是不准确的。
(2) 班主任提问:小车能否在水平面上移动远一点?
(中学生回答)
减少卡车的水平阻力。
(为了演示,把浴巾换成一块表面有麻布的木板,重复上面的实验,在卡车停靠的地方放一面旗子)
班主任:小车从坡上同一位置开始向上运动,保证小车以刚才实验相同的速度到达坡底,小车在水平面上走得更远因为阻力小。
(草图)
班主任:从实验中我们可以看出,木板对小车的阻力小了,小车跑得远了,时间长了速度就变成0了。
(3)班主任:我们把水平板的表面换成比较光滑的木板牛顿第一定律的教学设计,重复上面的实验。
(示范、绘图)
可以看出,水平木板对小车的阻力越小,小车移动的越远,速度变为0的时间就越长。
3.牛顿第一定理
班主任:请想象一下,如果卡车滑出斜坡,以无穷小的阻力滑到光滑的路面上,卡车的运动会发生什么变化?
(中学生讨论回答)
因为以前面三个实验为基础,这些无限光滑的平面实际上并不存在,但我们也有充分的理由认为卡车会永远运动。 这是历史上伽利略做过的实验,也是通过实验得出的推论。
日本科学家笛卡尔进一步补充了伽利略的推论,使人们的认识更上一层楼。 笛卡尔认为,当一个物体不受外力作用时,如果它永远运动下去,不仅速度的大小不会改变,而且运动的方向也不会改变。
最后,德国著名化学家牛顿总结了前人的研究成果,完善了力与运动关系的第一定律�� 牛顿第一定理。
一切物体在不受外力作用时,总是保持匀速直线运动状态或静止状态。 这就是著名的牛顿第一定理。
当物体不受外力作用时,原本运动的物体将保持匀速直线运动; 原本处于静止状态的物体将保持静止状态。 该定律表明,保持物体匀速直线运动不需要任何力。
牛顿第一定理不是直接从实验中得出的,它有坚实的实验基础。 它是在实验的基础上进一步进行科学推理得出的牛顿第一定律的教学设计,由该定理得出的一切科学结论都经受住了实践的检验。 正因如此,牛顿第一定理就成了大家公认的热能基本定理之一。
4、中学生阅读课本《牛顿的故事》。
4.作业
准备本课。
注:教材为人民教育版九年义务教育中学数学第一册。
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