第八章运动和力
第1节牛顿第一定理
第1课时牛顿第一定理
【教学目标】
一、知识与技能
1.晓得并理解牛顿第一定理.
2.理解力是改变物体运动状态的诱因,而不是维持物体运动的诱因.
二、过程与技巧
通过实验探究阻力对物体运动的影响,具有初步的观察能力、逻辑推理能力和科学想像力.
三、情感、态度与价值观通过观察与实验、探究与讨论、分析与概括等教学活动,迸发中学生的学习兴趣,培养科学探究的精神.
【教学重点】牛顿第一定理的解释.
【教学难点】牛顿第一定理的理解.
【教具打算】长木板、斜面、毛巾、棉布、小车.
【教学课时】1课时
【巩固备考】
班主任引导中学生备考上一课时所学内容,并讲解中学生所做的课后作业(班主任可针对性地选购部份困局讲解),强化中学生对知识的巩固.
【新课引入】
班主任用多媒体展示来自生活中的图片,请朋友们思索:为何最终轮滑车会停出来?
【进行新课】
阻力对物体运动的影响
1.维持运动真的须要力吗?
班主任演示实验:用手推桌面的货车,货车运动前进,当停止使劲,货车最终停止运动.
班主任提问:生活中还有什么类似的现象?
生思索后回答:①静止的单车使劲踩脚踩板才开始运动,停止使劲蹬车,车最终会停出来.②用力推吊床时,它会摆动上去,停止使劲时,它最终会停出来.③用力抛标枪它就往前运动,停止使劲,它最终会停出来.
师维持运动真的须要力吗?
生思索、交流、讨论.(指责)
师古埃及学者亚里士多德早就对类似的现象进行思索过,他觉得:假如要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用.假如这个力被撤消,物体都会停止运动.亚里士多德的观点仍然维持和统治人们的思想近两千年,直至三百年前,由英国科学家伽利略通过实验才阐明了这个谜底.好,我们就一上去进行实验探究吧!
2.探究阻力对物体运动的影响
实验目的:探究阻力对物体运动的影响
提出问题1:货车在水平木板上前进的距离与什么诱因有关?
中学生思索、猜想.说出推测的根据.
班主任总结:影响诱因有斜面斜度,货车质量,货车起始高度,水平面的阻力.
提出问题2:研究货车在水平木板上前进的距离s和水平木板对它的阻力f的关系,你觉得应当怎样进行?
中学生思索、交流和讨论,设计出一个研究方案.
班主任引导、启发中学生运用控制变量法:必须让其他诱因相同,只让表面粗糙程度不同(如浴巾、木板、棉布).
注意:在同一斜面上用同一货车在同一位置开始运动.中学生进行实验,设计表格,记录数据.
班主任提问:从三次实验现象可以得到如何的描述?
中学生剖析:三种表面中,浴巾粗糙,麻布略光滑,木板最光滑,浴巾上阻力最大,麻布阻力次之,木板阻力最小,可以看出牛顿第一定律是谁提出来的,阻力小,货车运动距离远.中学生推论:阻力越小,货车前进的距离越远.若表面十分光滑,则货车遭到的阻力将特别小,速率将减少得十分慢,货车运动的距离就很远很远.
牛顿第一定理
班主任推理:假如表面绝对光滑,物体遭到的阻力为零,速率不会减弱,将以恒定的速率永远运动下去.这就是伽利略研究实验得到的推论.
师请朋友们思索:静止的物体,如操场上的足球架,处于哪些状态?
生:静止状态.
师那是为何呢?
生:由于没有遭到推力或阻力.师不完全正确.静止的物体是因为不受力或所受合力为零,总是保持静止状态.
班主任总结:概括上述两种情况,一切物体在不受力时,原本静止的物体将总保持静止状态,原本运动的物体将总保持恒定的速率匀速直线运动下去.这就是美国科学家牛顿在总结了伽利略等人研究成果的基础上,概括出一条重要的数学规律:
一切物体在没有遭到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态.这就是知名的牛顿第一定理.
师请你们再回头判定下,古埃及学者亚里士多德的观点“力是维持物体运动的诱因”是否正确?
生:不对.维持物体的运动不须要力牛顿第一定律是谁提出来的,力是改变物体运动状态的诱因.
板书:
例题(用多媒体展示)关于牛顿第一定理,下述说法中正确的是()
A.牛顿第一定理可以通过大量的实验直接证明下来
B.物体保持静止或匀速直线运动状态称作牛顿第一定理
C.力是改变物体运动状态的诱因
D.力是维持物体运动的缘由
解析:牛顿第一定理是构建在经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括下来的.由于实际中物体不可能不受力的作用(只是遭到的力的合力为零),实验中也不可能保证表面绝对光滑,阻力为零,货车永远运动下去,所以不可能设计出这些实验来直接验证.维持物体的运动根本不须要力,而改变物体的运动状态必需要有力,所以力是改变物体运动状态的缘由.
答案:C
【教师结束语】大家通过这节课的学习,收获确实不少,我们晓得了牛顿第一定理,明白了力和运动的关系:力是改变物体运动状态的缘由,不是维持物体运动的缘由.
课后作业
完成本课时对应练习.
在帮助中学生构建牛顿第一定理时,采用演示实验,师生参与实验探究,提出问题、设计实验,迸发中学生积极参与思索、分析、讨论,引导中学生概括、总结,并运用科学思维方式进行推理,得出规律:运动的物体,不受力的作用时,总保持匀速直线运动状态;静止的物体,不受力的作用时,总保持静止状态.因而理解力不是维持物体运动状态的缘由,而是改变物体运动状态的缘由.这些教学方式充分彰显了在教学过程中,以中学生为主体,班主任为主导的理念,真正实现了把学习的主动权交给中学生.