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高一物理教案牛頓第一定律
作為一名優(yōu)秀的教育工作者,常常需要準(zhǔn)備教案,教案是保證教學(xué)取得成功、提高教學(xué)質(zhì)量的基本條件?靵韰⒖冀贪甘窃趺磳懙陌!下面是小編收集整理的高一物理教案牛頓第一定律,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
高一物理教案牛頓第一定律1
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
。1)伽利略理想實驗;
(2)慣性概念;
(3)掌握牛頓第一定律的內(nèi)容;
(4)理解力是改變物體運動狀態(tài)的原因;
。5)能用牛頓第一定律解釋慣性現(xiàn)象.
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)倪壿嬐评砟芰;培養(yǎng)學(xué)生的口頭表達能力.學(xué)習(xí)科學(xué)的實驗方法.
情感目標(biāo)
對任何現(xiàn)象的發(fā)生不能夠想當(dāng)然,要有嚴謹、認真的科學(xué)態(tài)度.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)內(nèi)容是分兩塊內(nèi)容介紹的,先是介紹了人類對力和運動關(guān)系的發(fā)展歷史,并著重講述了伽俐略的理想實驗及其重要的實驗思想.然后引入了牛頓第一定律,引入了慣性概念,并由此分析出力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因.
教法建議
1、本節(jié)所述內(nèi)容在初中課本上已涉及到,初中課本中用到的標(biāo)題是慣性定律,所以學(xué)生已有一定的.基礎(chǔ).
2、適當(dāng)介紹一些學(xué)史的知識,讓學(xué)生意識到:一個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)并不是一帆風(fēng)順的,或者是一開始的認識就是對的,而是需要人類不斷探索才能形成的,它們的學(xué)習(xí)也是這樣.
3、重點講述伽利略理想實驗的科學(xué)思想,讓學(xué)生學(xué)會一種科學(xué)思維方法.
4、通過對大量實例的分析,讓學(xué)生真正理解力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因.
教學(xué)設(shè)計示例
教學(xué)重點:對伽利略理想實驗的理解;牛頓第一運動定律.
教學(xué)難點:對伽利略理想實驗的理解.
示例:
一、歷史的回顧
1、人類對力和運動關(guān)系的最初認識及亞里士多德其人.(見擴展資料)
2、伽利略理想實驗:
(1)動畫模擬該實驗,并指出不能夠真正試驗的原因.或做課本所講的氣墊導(dǎo)軌實驗(有視頻資料),并指出為什么只是近似驗證.由實驗結(jié)果推出亞里士多德觀點的錯誤,矛盾的焦點蝕是試實驗條件的不同.
(2)分析伽利略理想實驗:它是一個理想化的過程,但并不是憑空想象的來的,而在抽象思維過程中所創(chuàng)造出的一種科學(xué)推理,理想化實驗是物理學(xué)中重要的研究方法.
(3)介紹伽利略.
二、牛頓第一運動定律
1、牛頓第一運動定律(慣性定律):一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.
2、慣性:物體保持原來的勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì).
3、注意:(通過實例分析)
(1)慣性與慣性定律不同.
。2)慣性是物體的固有性質(zhì),任何時候物體都具有慣性,這與物體處于什么狀態(tài)無關(guān).
。3)力和運動的關(guān)系:力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因.
4、實例參考(要讓學(xué)生充分參與討論):
分析剎車時人往前傾;啟動時人往后仰.
做小實驗:慣性實驗器演示慣性現(xiàn)象,并分析.
讓學(xué)生舉例分析,并指出哪些慣性現(xiàn)象有利,哪些慣性現(xiàn)象有害.
探究活動
題目:可以觀察的慣性現(xiàn)象
組織:小組或個人
方案:自己設(shè)計小實驗并展示、講解,由同學(xué)互相評判.
評價:具有可操作性,讓學(xué)生把學(xué)過的知識靈活應(yīng)用.
高一物理教案牛頓第一定律2
本文題目:高一化學(xué)教案:牛頓第一定律學(xué)案
第一節(jié) 牛頓第一定律 學(xué)案
一. 教學(xué)內(nèi)容:
牛頓第一定律
二. 本周教學(xué)目標(biāo)
1. 知道伽利略和亞里士多德對力和運動關(guān)系的不同認識。
2. 知道伽利略的理想實驗及其推理過程和結(jié)論.
3. 知道什么是慣性,會正確理解有關(guān)現(xiàn)象.
4. 理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義.
[教學(xué)過程]
1 .理想實驗的魅力
(1)伽利略的理想斜面實驗
理想實驗:
如圖甲所示,讓小球沿一個斜面從靜止?jié)L下,小球?qū)L上另一個斜面.如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨?
如果第二個斜面傾斜角度小,如圖乙所示,小球在這個斜面上達到原來的高度就要通過更長的路程,繼續(xù)減小第二個斜面的傾斜角度,如圖丙所示,使它最終成為水平面,小球就再也達不到原來的高度,而是沿水平面以恒定的速度持續(xù)運動下去.
伽利略的思想方法
伽利略的實驗+科學(xué)推理的方法推翻了亞里士多德的觀點。
伽利略的理想斜面實驗雖然是想像中的實驗,但這個實驗反映了一種物理思想,它是建立在可靠的事實基礎(chǔ)之上的.以事實為依據(jù),以抽象為指導(dǎo),抓住主要因素,忽略次要因素,從而深刻地揭示了自然規(guī)律.
(2)伽利略的觀點:在水平面上的物體,設(shè)想沒有摩擦,一旦物體具有某一速度,物體將保持這個速度繼續(xù)運動下去.
(3)笛卡爾的觀點:除非物體受到外力的作用,物體將永遠保持其靜止或運動狀態(tài),永遠不會使自己沿曲線運動,而只保持在直線上運動.笛卡爾補充和完善了伽利略的觀點.
2. 牛頓物理學(xué)的基石慣性定律
牛頓總結(jié)了伽利略等人的工作,并提出了三條運動定律,先看牛頓第一定律:
牛頓第一定律:
(1)內(nèi)容:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.
(2)如何正確理解牛頓第一定律?
對牛頓第一定律應(yīng)從以下幾個方面來理解:
、倜鞔_了慣性的概念:
定律的前半句話一切物體總保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài),揭示了物體所具有的一個重要的屬性慣性,即物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),牛頓第一定律指出一切物體在任何情況下都具有慣性、因此牛頓第一定律又叫慣性定律.
②確定了力的含義:
定律的后半句話直到有外力迫使它改變這種運動狀態(tài)為止,實際上是對力的定義,即力是改變物體運動狀態(tài)的原因,并不是維持物體運動的原因,這一點要切實理解.
、鄱ㄐ越沂玖肆瓦\動的關(guān)系:
牛頓第一定律指出物體不受外力作用時的運動規(guī)律,它描述的只是一種理想狀態(tài),而實際中不受外力作用的物體是不存在的,當(dāng)物體所受合外力為零時,其效果跟不受外力的作用相同.但是,我們不能把不受外力作用理解為合外力為零.
3. 理解慣性和慣性定律
(1)對慣性定律的理解
牛頓第一定律揭示了一切物體都具有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì),即一切物體都具有慣性.同時,牛頓第一定律還定性地指出了力的動力學(xué)意義:力是改變物體運動狀態(tài)的原因,即改變速度的原因.物體在速度發(fā)生改變時,就有加速度.因此也可以說:力是使物體產(chǎn)生加速度的原因.不能認為力是維持物體運動(勻速直線運動)的原因,也不能認為有力就有運動,沒有力就沒有運動,更不能認為物體向哪個方向運動就一定受到那個方向的力的作用.
(2)對慣性的理解
①慣性是物體的固有屬性:一切物體都具有慣性.
、趹T性與運動狀態(tài)無關(guān):不論物體是處于怎樣的運動狀態(tài),慣性總是存在的,當(dāng)物體原來靜止時,它一直想保持這種靜止?fàn)顟B(tài);當(dāng)物體運動時,它一直想以那一時刻的速度做勻速直線運動.
、蹜T性與物體是否受力無關(guān),與物體速度大小無關(guān),僅由物體的質(zhì)量決定.
4. 慣性與力的比較
(1)從概念比較
慣性是物體保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),而力是物體與物體之間的相互作用,力是迫使物體改變運動狀態(tài)的原因.
(2)從意義比較
任何物體都具有慣性,而物質(zhì)無處不在,慣性也就無處不有,一切物體均具有慣性,我們所處的世界是慣性的世界,也叫慣性系。
慣性不是力,慣性與力毫無關(guān)系,二者有著本質(zhì)的區(qū)別。
力是物體與物體之間的相互作用,是迫使物體改變運動狀態(tài)的原因,也是使物體產(chǎn)生加速度的原因
5. 決定物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的內(nèi)因與外因
決定物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的因素有兩個:一個是物體受到的外力;另一個是物體本身的質(zhì)量.外力是物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的外部因素,質(zhì)量是決定物體運動狀態(tài)發(fā)生變化難易程度的內(nèi)部因素。
在物體的質(zhì)量一定時,物體受到的力越大,其運動狀態(tài)的變化就越迅速;反之,物體受到的力越小,其運動狀態(tài)的變化就越緩慢。
在物體所受外力一定時,物體質(zhì)量越大,其運動狀態(tài)的變化就越困難;反之,物體的質(zhì)量越小,其運動狀態(tài)的變化就越容易.物體質(zhì)量的大小決定了運動狀態(tài)發(fā)生變化的難易程度。
6. 明確區(qū)分運動狀態(tài)改變的難易與讓運動物體停止運動的難易的不同
有同學(xué)認為:汽車的速度越大,讓它停下來即剎車所用的時間越長,即讓汽車停止運動就越困難,因此認為汽車的速度越大其慣性就越大.其實這是錯誤的.
比較物體慣性大小的方法是:在相同外力作用下,加速度大的其慣性小;加速度小的其慣性大;加速度相等時其慣性等大.同輛汽車,剎車時所受阻力相同,加速度相同,即單位時間內(nèi)速度改變量相同,慣性大小就相同.行駛速度大的汽車,停下來的速度改變量越大所用時間就越長,而單位時間內(nèi)的速度改變量仍然相同,即加速度相同,慣性大小相同.所以慣性的大小與速度大小無關(guān)。
【典型例題】
例1. 關(guān)于牛頓第一定律,下面說法正確的是( )
A. 牛頓第一定律反映了物體不受外力作用時物體的運動規(guī)律
B. 牛頓第一定律就是慣性
C. 不受外力作用時,物體運動狀態(tài)保持不變是由于物體具有慣性
D. 物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化時,物體必定受到外力的作用
解析:對A,由牛頓第一定律可知,該定律反映的就是不受外力作用時物體靜止或勻速直線運動的規(guī)律.故A選項正確.
對B,慣性與慣性定律二者的物理意義截然不同.慣性是一切物體都具有維持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),無論物體處于什么狀態(tài),物體的慣性都會以不同的形式表現(xiàn)出來.而慣性定律則是說:一切物體在不受外力作用時總是保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使物體改變這種狀態(tài)為止.它是物體不受外力作用的條件下所遵守的規(guī)律.慣性與慣性定律這二者極易混淆,只有從概念的物理意義上分析、對比,從而作出正確判斷.故B選項錯誤。
對C,由牛頓第一定律可知,物體保持原來運動狀態(tài)不變的原因,就是由于物體不受外力和具有慣性.故C選項正確.
對D,由牛頓第一定律的含義可知,力就是迫使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因,故D選項正確.
慣性與質(zhì)量關(guān)系的定性分析
例2. 在谷物的收割和脫粒過程中,小石子、草屑等雜物很容易和谷物混在一起,另外谷粒中也有癟粒.為了將它們分離,可用揚場機分選,如圖所示。它的分選原理是( )
A. 小石子質(zhì)量最大,空氣阻力最小,飛得最遠
B. 空氣阻力對質(zhì)量不同的物體影響不同
C. 癟谷粒和草屑質(zhì)量最小,在空氣阻力作用下,反向加速度最大,飛得最遠
D. 空氣阻力使它們的速度變化不同
解析:各種雜物以相同的速度從機器中拋出,由于所受空氣阻力不同,產(chǎn)生的加速度也不一樣,使它們的速度變化不同,故D選項正確.或者這樣理解:小石子質(zhì)量大,慣性大,運動狀態(tài)較雜質(zhì)要難改變得多,故飛得最遠,而實谷粒質(zhì)量和慣性介于小石子和癟粒之間,故最后實谷粒位置居中.
答案:D
例3. 如圖(1)所示,重球M系于細線DC的下端,重球M的下方又系一條同樣的細線BA,下列說法正確的是( )
(1)
A. 在線的A端緩慢加大拉力時,線DC先斷
B. 在線的A端緩慢加大拉力時,線BA先斷
C. 在線的A端猛力一拉,線BA先斷
D. 在線的A端猛力一拉,線DC先斷
解析:重球M的受力如圖(2)所示.
(2)
對A,當(dāng)在線的A端緩慢加大拉力時,使得重球M能夠發(fā)生向下的微小位移,從而使得上部細線CD的拉力 逐漸增大,又由于這個過程是極其緩慢地進行的,故可以認為重球M始終處于受力平衡狀態(tài),重球M的受力是 。當(dāng)AB線下端的力 增大時, 也隨之增大,并且總是會有上部的CD繩先到達受力極限的程度,因而CD繩先被拉斷.故A選項正確.
對B,由上面的分析可知,B選項錯誤.
對C,當(dāng)在A端猛力一拉時,由于重球M的質(zhì)量較大,其慣性也就較大,并且力的作用時間又極短,故重球M向下發(fā)生的位移也極小,以至于上部的線CD還沒來得及發(fā)生伸長的形變,下端線中的拉力 已經(jīng)達到了極限強度,因而下部的線AB必然會先斷.故C選項正確。
例4. (20xx年廣東)下列對運動的認識不正確的是( )
A. 亞里士多德認為物體的自然狀態(tài)是靜止的,只有當(dāng)它受到力的作用時才會運動
B. 伽利略認為力不是維持物體速度的原因
C. 牛頓認為力的真正效應(yīng)總是改變物體的速度,而不僅僅是使之運動
D. 伽利略根據(jù)理想實驗推論出:如果沒有摩擦,在水平面上的物體,一旦具有某一個速度,將保持這個速度繼續(xù)運動下去
解析:亞里士多德認為力是維持物體運動的原因,故A項錯,其他三項與史實吻合。
答案:A
例5. (20xx年上海市綜合試題)科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認識世界的基本手段.在研究和解決問題過程中,不僅需要相應(yīng)的`知識,還要注意運用科學(xué)方法.理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律.咖利略設(shè)想了一個理想實驗,其中有一個是實驗事實,其余是推論.
、贉p小第二個斜面的傾角,小球在這個斜面上仍然要達到原來的高度;
、趦蓚對接的斜面,讓靜止的小球沿一個斜面滾下,小球?qū)L上另一個斜面;
③如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨?
④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運動.
請將上述理想實驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列_______(只要填寫序號即可).在上述的設(shè)想步驟中,有的屬于可靠的事實,有的則是理想化的推論。下列有關(guān)事實和推論的分類正確的是( )
A. ①是事實,②③④是推論
B. ②是事實,①③④是推論
C. ③是事實,①②④是推論
D. ④是事實,①②③是推論
解析:本題是在可靠事實的基礎(chǔ)上進行合理的推理,將實驗理想化,并符合物理規(guī)律,得到正確的結(jié)論,而②是可靠事實,因此放在第一步,③①是在高度上作無摩擦的設(shè)想,最后推導(dǎo)出水平面④上的理想實驗,因此正確順序是②③①④。
答案:②③①④ B
【模擬試題】(答題時間:20分鐘)
1. 人從行駛的汽車上跳下來后容易( )
A. 向汽車行駛的方向跌倒
B. 向汽車行駛的反方向跌倒
C. 向車右側(cè)方向跌倒
D. 向車左側(cè)方向跌倒
2. 有道是坐地日行八萬里,可見地球自轉(zhuǎn)的線速度是相當(dāng)大的,然而當(dāng)你在原地向上跳起后會發(fā)現(xiàn)仍落在原處,這是因為( )
A. 你跳起后,會得到一向前的沖力,使你隨地球一同轉(zhuǎn)動
B. 你跳起的瞬間,地面給你一個力,使你隨地球一同轉(zhuǎn)動
C. 你跳起后,地球也在轉(zhuǎn),但由于你留在空中時間太短,以至于落地后的距離太小,看不出來
D. 你跳起到落地,水平方向速度同地球一樣
3. 殲擊機在進入戰(zhàn)斗狀態(tài)時要丟掉副油箱,這樣做是為了( )
A. 減小重力,使運動狀態(tài)保持穩(wěn)定
B. 增大速度,使運動狀態(tài)易于改變
C. 增大加速度,使?fàn)顟B(tài)不易變化
D. 減小慣性,有利于運動狀態(tài)的改變
4. 下列事例中,利用了物體的慣性的是( )
A. 跳遠運動員在起跳前的助跑運動
B. 跳傘運動員在落地前打開降落傘
C. 自行車輪胎做成凹凸不平的形狀
D. 鐵餅運動員在擲出鐵餅前快速旋轉(zhuǎn)
5. 關(guān)于慣性,以下說法正確的是( )
A. 人在走路時沒有慣性,被絆倒時才有慣性
B. 百米賽跑到達終點時不能立即停下來是由于有慣性,停下來后也就沒有慣性了
C. 物體在不受外力作用時有慣性,受到外力作用后慣性就被克服了
D. 物體的慣性與物體的運動狀態(tài)及受力情況均無關(guān)
6. 你試著自己學(xué)做蛋炒飯,你兩手分別握住一只雞蛋,現(xiàn)用右手的雞蛋去碰停在你左手中的雞蛋,結(jié)果如何?大部分情況是只破了一只雞蛋,則先破的蛋是( )
A. 右手的 B. 左手的 C. 同時破 D. 無法判定
7. 當(dāng)人們的衣服上沾了一些灰塵時,都習(xí)慣地用手在沾有灰塵的地方拍打幾下,這樣灰塵就會掉了,請同學(xué)們用學(xué)過的知識解釋.
8. 在足球場上,為了不使足球停下來,運動員帶球前進必須不斷用腳輕輕地踢撥足球(即盤帶)又如為了不使自行車減速,總是不斷地用力蹬腳踏板.這些現(xiàn)象不正說明了運動需要力來維持嗎?那為什么又說力不是維持物體運動的原因?
【試題答案】
1. A 2. D 3. D 4. AD 5. D 6. B
7. 當(dāng)你拍打沾有灰塵的衣服時,衣服受力突然運動,而灰塵因慣性要保持靜止,所以與衣服脫離,就掉下來了。
8. 足球在草地上時,受到阻力作用,運動狀態(tài)發(fā)生改變,速度變小,最終會停下來,所以在盤帶足球時,人對足球施加力的作用,恰好是起了使足球已經(jīng)變小的速度再變大的原因。
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