高中物理 41牛顿第一定律教学设计 新人教版必修1.docx
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高中物理41牛顿第一定律教学设计新人教版必修1
2019-2020年高中物理4.1牛顿第一定律教学设计新人教版必修1
课题
§4.1牛顿第一定律
课型型型
新授课(1课时)
教学目标
知识与技能
1.知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论,知道理想实验是科学研究的重要方法。
2.理解牛顿第一定律的内容及含义。
3.知道什么是惯性,会正确地解释有关惯性的现象。
过程与方法
1.观察生活中的惯性现象,通过辩论的方式加深对力和运动关系的认识。
2.通过观看伽利略理想实验的动画视频,加深对牛顿第一定律的理解。
3.通过认真观察实验,进一步总结出惯性只与质量有关有关。
4.理解理想实验是科学探究的重要方法。
情感态度与价值观
1.通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性。
感悟科学是人类进步的不竭动力。
教学重点、难点
重点
1.对牛顿第一定律和惯性的正确理解。
2.科学思想的建立过程。
难点
1.力和运动的关系。
2.惯性和质量的关系。
学生情况分析
1.学生是西安市田家炳中学平行班的学生,学生的基础水平一般,对问题的分析总结能力不是很强,对老师的依赖程度很大,很多时候需要老师逐步引导才能总结出结论;
2.学生对于概念性、理论性、物理学史类型的知识和规律的学习兴趣普遍较低;
3.本节所述内容在初中课本上已经学过,所以学生已有一定的基础,关键是如何激发学生的学习兴趣,如何让学生加深对牛顿第一定律的理解。
教学方法
讲授、辩论、练习
教学手段
教具准备:
多媒体课件、小车、惯性演示器、小球、已脱落的铁锤.
教学活动
[新课导入]
今天,我们开始学习第四章《牛顿运动定律》。
在第二章中,我们学习了怎样描述物体的运动,主要涉及到匀速直线运动和匀变速直线运动,但物体为什么会做这样的运动,我们不得而知。
在第三章中,我们研究例物体的受力情况,知道了怎样去分析物体的受力情况,以及如何对这些力进行运算,但我们没有进一步研究物体在受到这些力的作用下会做什么运动。
实际上,力和运动是紧密联系在一起的,物体受到什么样的力将决定它做什么样的运动,而牛顿运动定律正是架起力和运动之间的一道宏伟桥梁。
在物理血中,我们把研究力和运动关系的理论叫做动力学。
而牛顿运动定律正是动力学的核心支柱。
也正是有了牛顿运动定律做基础,我们才能实现人类的飞天梦想,才能把在人宇宙飞船送入预定轨道并成功回收。
所以,今天我们先来学习牛顿第一定律。
[新课教学]
一.历史回顾
早在几百年前,人们就曾为一个看似简单的问题争论的喋喋不休,这个问题是:
力究竟是不是维持物体运动的原因?
有一派人认为:
用力推小车,小车才能运动;停止用力,小车最终要停下来。
有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止在某一个地方。
所以他们认为力是维持物体运动的原因。
——代表人物:
亚里士多德。
而另一派人则认为力不是维持物体运动的原因,物体之所以停下来是受到了摩擦的缘故。
——代表人物:
伽利略。
通过学生的激烈辩论,最后老师给予评价:
由于黑方的认识仅仅停留在事实的表面现象上,而马克思哲学交给我们要“透过现象看本质”,红方的论辩则更为合理,所以红方胜。
活动目的:
通过学生的辩论,可以加强学生对生活现象的分析能力,为进一步理解力和运动的关系打基础;其次还可以增强学生的语言论辩能力。
回过头来,我们再看看伽利略是怎样为自己的观点辩解的?
师生互动:
老师介绍伽利略的理想实验,学生观看理想实验动画并思考:
这个实验的理想之处在哪?
学生思考讨论后回答:
1.没有摩擦。
2.斜面无限长。
这两点在现实生活中是做不到的。
师:
所以我们吧伽利略的这样一个实验叫做理想实验,但它却是建立在可靠的事实基础——能量守恒定律之上的,所以这个实验是科学的,得出的结论是正确的。
至此,我们已经清楚了力不是维持物体运动的原因,那力是什么?
这个问题伽利略也没能给出答案,而在同时代的笛卡尔,他补充和完善了伽利略的观点,明确指出:
除非物体受到力的作用,物体将永远保持静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动。
但可惜的是,他并没有把这个结论作为一个定律确立下来,而是让牛顿捡了个便宜。
牛顿在总结前人经验的基础之上,进一步完善地提出了三条定律。
二.牛顿第一定律:
1.内容:
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2.对牛顿第一定律的认识:
①物体保持原来运动状态的条件:
物体不受力或合外力为零。
②力和运动的关系:
力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
学生思考:
什么叫做运动状态的改变?
学生思考后回答:
速度的大小或方向的变化就叫运动状态发生了改变。
三.惯性:
师:
从牛顿第一定律可以看出,一切物体在不受力或受合外力为零时,总会保持匀速直线运动状态或静止状态,这种性质叫惯性。
1.惯性概念:
物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
通俗地讲,惯性就好比人的惰性,就是保持原有状态的一种性质。
例如同学们早上睡觉的“惯性”大了,早上就会迟到,所以说有些时候人的“惯性”不能太大。
思考与讨论:
不同的物体保持原有运动状态的能力(即惯性的大小)相同吗?
请大家认真观看以下两个视频,并分析总结惯性的大小与什么有关?
学生讨论作答:
惯性大小与质量有关。
2.惯性特点:
惯性大小只与质量有关。
质量大,惯性大,运动状态难改变。
质量小,惯性小,运动状态易改变。
3.惯性与生活:
试利用惯性分析:
①汽车启动或刹车时,乘客会向后或向前倾倒;
②用惯性演示器演示小球的惯性;
③铁锤的惯性;
④用铁铲运送沙石;
教师活动
教师引入
教师提出问题,将全班学生分为两组
教师评价
教师播放动画,并提出问题
教师分析总结
教师引导学生分析总结
教师再次引导学生读牛顿第一定律
教师举例讲解
教师播放视频并适当介绍
师生共同总结
教师纠正学生在解释现象过程中的不当之处或表述不清的地方
学生活动
一组代表亚里士多德(黑方),一组代表伽利略(红方),展开辩论。
先不管自己所在的一方观点是否正确,要竭力为自己的观点做辩护。
展开辩论
学生观看理想实验动画并思考:
这个实验的理想之处在哪?
学生阅读牛顿第一定律
学生思考
学生总结
学生观看视频,并分析总结
学生分析
课堂练习
例1.下列关于惯性的说法中,正确的是
A.人走路是没有惯性,被绊倒时有惯性
B.百米赛跑到终点是不能立即停下是由于惯性,停下时就没有惯性了
C.物体没有受外力作用时有惯性,受外力作用后惯性被克服了
D.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关
c
c
c
例2.从水平匀速向右飞行的飞机上按相等的时间间隔,依次释放出a,b,c三个球,不考虑空气阻力,站在地面上的人看到它们在空中的排列情况是
c
ABCD
例3.如图所示,在一辆表面光滑足够长的小车上,有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2),两小球原来随车一起运动,当车突然停止时,如不考虑其他阻力,则两个小球
m1
m2
A.一定相碰
B.一定不相碰
C.不一定相碰
D.无法确定
课堂小结
▪1.牛顿第一定律(惯性定律):
▪2.惯性:
只与质量有关
▪3.认真体会理想实验的魅力
作业
做好知识巩固及课后练习
板书设计
§4.1牛顿第一定律
一.历史回顾
1.亚里士多德的观点:
2.伽利略的观点:
3.笛卡尔的看法:
二.牛顿第一定律:
1.内容:
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2.对牛顿第一定律的认识:
①物体保持原来运动状态的条件:
物体不受力或合外力为零。
②力和运动的关系:
力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
三.惯性:
1.惯性的概念:
物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
2.惯性特点:
惯性大小只与质量有关。
质量大,惯性大,运动状态难改变。
质量小,惯性小,运动状态易改变。
3.惯性与生活:
教
学
反
思
本节课可按照人类对知识的认识顺序组织教学,让学生就几百年前人们曾激烈讨论的问题展开辩论,让学生体会规律的认识过程,并通过辩论增强学生的语言思辨能力。
首先通过学生的激烈辩论得出:
力不是维持物体运动的原因,紧接着通过动画演示伽利略的理想实验,逐步引导学生总结牛顿第一定律。
再由牛顿第一定律总结出惯性的概念,通过观察视频实验进一步总结出惯性与质量有关,最后利用所学的知识解决生活和生产中的实际问题来完成教学任务。
除了课本上的实验,还可以利用身边的物体做一些惯性小实验,让学生通过认真的观察并学会进一步对现象进行解释。
多
媒
体
的
使
用
目
标
1.通过伽利略和亚里士多德图片的展示,用幻灯片给学生创设一种辩论的场景,更容易引起学生的思辨能力。
2.通过动画演示伽利略的理想斜面实验,以及第二个练习中的动画演示,能清楚形象给学生形成一种感性认识。
3.鉴于实验条件所限,通过几个视频实验的播放,让学生能真正体会到惯性大小与质量有关;并把生活中的一些现象搬到了学生眼前,让学生能感受到物理就在我们身边。
4.本节内容学生已经比较熟悉,所以不用在黑板上板书太多,多媒体可以让老师节省板书时间,从而把更多的时间留给学生思考讨论。
2019-2020年高中物理4.1牛顿第一定律教案新人教版必修1
课题
§4.1牛顿第一定律
课型
新授课(2课时)
教学目标
知识与技能
1.知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论,知道理想实验是科学研究的重要方法.
2.理解牛顿第一定律的内容及意义.
3.知道什么是惯性,会正确地解释有关惯性的现象.
过程与方法
1.观察生活中的惯性现象,了解力和运动的关系.
2.通过实验加探对牛顿第一定律的理解.
3.理解理想实验是科学研究的重要方法.
情感态度与价值观
1.通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性.
2.感悟科学是人类进步的不竭动力.
教学重点、难点
教学重点
1.对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解.
2.科学思想的建立过程.
教学难点
1.力和运动的关系.
2.惯性和质量的关系.
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学手段
教具准备
多媒体课件、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块、气垫导轨装置、伽利略针和单摆实验装置.
教学活动
[新课导入]
做实验引入力和运动的关系,引发学生的思考.
[参考实验]在讲台上放一辆小车,使它处于静止状态.
师:
怎样才能让小车运动起来呢?
生:
要用力去推它.
师:
从这个例子很容易得到:
物体要运动,需要对它施加力的作用,那么力和运动之间关系如何呢?
本节课我们就来探究这个问题.
[新课教学]
承接刚才的实验现象,演示当物体不再受手的推力时,物体停止运动.
师:
静止在水平面上的物体,用力去推,物体由静止变为运动;一段时间后撤掉该力,物体的运动状态又如何?
生:
一段时间后撤走该力时,物体速度越来越慢,最终停下.
师:
根据以上的例子,思考“运动一定需要力来维持吗”.
生l:
需要.因为用力推物体它才能运动,而撤走了这个力物体最终会停下,所以,运动必须用力来维持.
生2:
不一定,按照生1的说法,运动一定需
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