第一節 牛頓運動第一定律 教案

  第一節 牛頓運動第一定律   教學目標： 一、知識目標 1、知道理想實驗是科學研究的重要方法； 2、知道牛頓第一定律的建立過程； 3、理解牛頓第一定律的內容和意義； 4、知道什么是慣性，會正確解釋有關現象； 5、正確理解力和運動的關系； 二、能力目標 培養學生的觀察能力，抽象思維能力、應用定律解決實際問題的能力及客觀公正評價事物的能力。 教學重點：牛頓運動第一定律、慣性 教學難點：對牛頓運動第一定律、慣性和理想實驗的正確理解 教學用具：多媒體電腦、數據/視頻投影儀、實物展臺、雞蛋(生的、熟的各一只)、裝滿水的瓶子、蠟塊、銅塊。 教學步驟： 一、導入新課 【演示實驗】分別讓兩只雞蛋旋轉，再迅速按住，使蛋停下又立即松手，一只不動，另一只卻能繼續旋轉。 【提問】猜猜看，兩只蛋有何不同？ 【設疑】猜想是否正確？為什么兩只蛋會出現兩種不同的現象？從這節課開始研究與此有關的內容。這一章我們要學習的就是牛頓運動定律。今天我們學習第一節牛頓運動第一定律。 二、新課教學 【提問】放在講臺上的書，處于靜止狀態：怎樣才能讓書運動起來呢？（學生答：要用力去推它） 【師講】從這個例子很容易得到：物體要運動，需要對它施加力的作用，力是使物體運動的原因嗎？這是一個運動和力的關系問題．這個問題在2000多年前人們就對它進行了研究，下面我們來回顧一下歷史。 1、歷史的回顧： ①請同學們閱讀課文有關內容，并回答下列問題。 a、在研究力和運動的關系上有哪些代表人物？ b、每位科學家對力和運動的關系是如何認識的？ c、伽利略是如何證明其觀點的？   ②歷史上幾位代表人物關于力和運動關系的看法。（學生回答） 亞里士多德的觀點：必須有力作用在物體上，物體才能運動，沒有力的作用，物體就要靜止下來。 伽利略的觀點：在水平面上運動的物體所以會停下來，是因為受到摩擦阻力的緣故。 笛卡兒的觀點：如果沒有其他原因，運動的物體將繼續以同一速度沿著一條直線運動，既不會停下來，也不會改變原來的方向。 【設問】伽利略是如何得出結論的呢? 【演示】伽利略針和單擺實驗及模擬實驗。 【結論】改變懸點的高度，擺球仍能上升到原來的高度。 【演示】模擬伽利略的理想試驗。 理想實驗：以可靠的事實為基礎，突出主要因素、忽略次要因素，通過抽象思維深刻揭示自然規律。 伽利略通過以可靠的事實為基礎,經過抽象思維的理想實驗,從而推翻了亞里士多德的觀點！指出了：力不是維持物體運動的原因。伽利略的這種把可靠的事實和深刻的理論思維結合起來的理想實驗,是科學研究中的一種重要方法。 沒有摩擦的情況是很難實現的，現代技術給我們提供了阻力很小的條件．我們來看一下氣墊實驗． 【播放錄像】氣墊導軌實驗 【提問】伽利略通過理想實驗得到了結論，但定律為何不以伽利略的名字命名？對于力與運動的關系問題還有誰作出過貢獻？ 法國科學家笛卡爾補充和完善了伽利略的論點，提出：如果沒有其它原因，運動的物體將繼續以同一速度沿著一條直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。伽利略和笛卡爾對物體的運動作了準確的描述，但是沒有指明原因是什么，這個原因跟運動的關系是什么。牛頓總結了前人的經驗，指出了加速和減速的原因是什么，并指出了這個原因跟運動的關系，這就是牛頓第一定律。 2、牛頓第一定律： （1）內容：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。 （2）含義： a: 物體在不受力時,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。力不是維持運動的原因。   b: 物體運動狀態的改變需要外力。力是改變物體運動狀態原因。 c: 一切物體都有保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質，這種性質叫做慣性。所以說一切物體都有慣性。 【播放錄像】慣性   （3）慣性： 物體的這種保持原來的勻速直線運動或靜止狀態的性質叫慣性，所以牛頓第一又叫慣性定律。 a: 一切物體都具有慣性； b: 慣性不是力，是物體的固有屬性，不論物體處于什么狀態，都具有慣性。 c: 慣性只與物體的質量有關。與運動與否、速度大小、所受外力無關。質量是物體慣性大小的唯一量度。   （4）深入： 【提問】現實中有不受力的物體嗎？ 【師講】不受外力作用的物體是不存在的。牛頓第一定律所描述的物體不受外力的狀態，是一種理想化狀態。這種狀態雖不能實現，但在現實中卻可以用合力為零的狀態來代替它，或者說合力為零與不受外力是等效的。這時仍可以正確地反映出力和運動的關系：力不是維持物體速度的原因，而是改變物體運動速度的原因，這樣就使得牛頓第一定律在實際應用中有了實際意義。 3：鞏固訓練： 三、小結 （一）歷史的回顧： 亞里士多德→伽利略→笛卡爾→牛頓 （錯誤）  （片面）（完善）（總結） （由以上研究歷程可以看出一個科學結論有時要經過漫長的過程才能最終得出，說明人類認識世界的長期性和艱巨性） （二）牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。 1、物體不受外力時的運動狀態是勻速直線運動或靜止。 2、一切物體都有保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質——慣性，慣性是物體的固有性質。 3、外力的作用迫使物體改變原來的運動狀態。 （三）客觀公正的評價事物 四、思考題：（選講：由時間決定） 運用牛頓第一定律解釋現象：裝滿水的瓶子中放一塊蠟塊和一塊銅塊，使瓶子由快速運動狀態立即到靜止狀態，解釋所觀察到的現象。

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