《牛顿第一定律》物理教学反思(共14篇)
王 劲 松
牛顿第一定律是牛顿定律的基石,正是因为它破除了长达近两千年的亚里士多德的错误,改变了人类的自然观和世界观,才导致牛顿第二定律得出,牛顿第一定律教学反思。与此同时,它本身还包含着力、惯性、和参考系这些极富成果的科学概念,成为物理学理论的支柱和基石。另外,伽利略的研究过程蕴涵了重要的科学方法,教学中要引导学生领会牛顿第一定律的含义,充分说明伽利略“理想实验”的实验基础和推理过程,展示了伽利略斜面理想实验的猜想依据、推断结果这一思维过程,通过教学让学生明确运动和力的关系,提升对力、惯性、质量等基本概念的理解。惯性是学生学习运动和力的基础,因其抽象难懂而成为难点。
新课标中本节内容对学生有以下基本要求:
1.了解亚里士多德对力和运动关系的论述及存在的错误。
2.认识伽利略研究运动和力关系的思想方法,了解理想实验的作用,教学反思《牛顿第一定律教学反思》。
3.知道速度是描述物体运动状态的物理量。
4.理解牛顿第一定律的内容,能够运用牛顿第一定律解释有关现象。
5.知道惯性是物体的固有属性,知道质量是物体惯性大小的量度。
6.运用惯性概念,解释有关实际问题。
引导学生看两张来自生活的图片 (多媒体投影) :冬奥会冰壶比赛中为什么要先要助滑一段距离?为什么立定跳远不如急行跳远跳得远?要解决这两个问题, 我们首先来研究有关“牛顿第一定律”的知识。
投影:学习目标
1.知道牛顿第一定律的内容, 了解它的探究历程。
2. 通过活动体验任何物体都具有惯性。
二、 自主探究, 合作交流
师:同学们, 前面我们知道力可以使静止的物体运动, 也可以使运动的物体静止, 可见力和物体的运动有密切的关系。
1. 观察课本第71 页图3—1-1, 想想在生活中还有哪些类似的现象?从这些现象中你能得到什么启示吗?
2. 结合生活体验回答下列问题: (1) 怎样能够使静止的足球运动起来? (2) 足球离开运动员的脚以后, 在草地上滚动的过程中速度有何变化? (3) 骑自行车时, 如果停止蹬车, 自行车运动情况会有什么变化?你认为物体的运动是不是一定需要力来维持?物体的运动和物体受力之间可能有什么关系?
3. 亚里士多德和伽利略都对物体的运动和受力关系进行了研究, 你同意谁的观点?
三、展示交流合作学习成果
师:你是同意亚里士多德的观点, 还是同意伽利略的观点?说出你的理由。
生:静止在课桌上的书, 用力一推由静止变为运动, 不推, 重新变为静止。可见, 物体的运动需要力来维持。
四、牛顿第一定律
1.设计实验方案
师:下面请以小组为单位, 根据屏幕上的提示设计出实验方案。
2.结合课本, 分析图2 所示的实验方案。
思考: (1) 为充分显示阻力对物体运动情况的影响, 每次实验时应该控制哪些因素相同?如何改变物体受到的阻力?
(2) 为什么让小车从斜面的同一高度滑下?
(3) 小车在不同材料的平面上最终停下来的原因是什么?
(4) 设计一个记录实验数据的表格。
(5) 设想一下, 如果水平面足够光滑 (没有任何阻力) , 小车的运动情况会怎样?
(6) 展示交流合作学习成果
五、阅读理解
师:运动的物体不受力将一直运动下去, 那静止的物体如果不受力, 会永远保持静止。牛顿在前人的基础上, 进一步概括总结得出著名的牛顿第一定律。下面请同学们阅读理解牛顿第一定律的内容。
(学生阅读)
师:关于牛顿第一定律, 大家还有补充或疑问吗?
生1:我补充一下, 牛顿第一定律是在实验的基础上经过进一步的推理得出的, 这种方法叫理想实验法。
生2:牛顿第一定律适用于一切物体。
六、惯性
师:牛顿第一定律还指出一切物体都具有的一种性质, 我们把这种性质叫惯性。
1. 思考、讨论问题:冬奥会冰壶比赛中为什么要先先助滑一段距离?
2. 演示实验:将小木块放在小车上, 小木块随小车一起运动, 小车突然停止, 木块飞出。并让学生讨论分析。
3.试一试:请你在地面上用力竖直向上跳起, 观察一下, 落地点将落在起跳点的前边、后边还是起跳点上?
4.精彩展示:课前选出6 个学习物理困难的学生, 两人一组, 提前练习下面3 个实验中的一个, 课上让他们精彩展示。
(1) 将纸条压在玻璃板下, 猛然抽出玻璃杯下的纸条。
(2) 将6 个象棋子叠起来, 让两个学生展示迅速击打最下面一枚棋子。
(3) 在装有水的杯子上放一硬纸片, 纸板上放一鸡蛋, 迅速击打鸡蛋下的硬纸板。
学生讨论分析。
师:大量事实表明, 一切物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。我们把物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。
5. 观看视频, 小组讨论:让学生观看拍打灰尘、锅炉工人填碳、足球的“香蕉球”在空中的运动轨迹、奥运会男子百米决赛冲刺终点, 驾驶员系安全带等方面的视频片段。学生以小组为单位, 讨论分析上述生活中的惯性现象。
七、学习小结 (略)
在实际的教学过程中,教学重点应定位在充分展示科学家的原发现过程及揭示科学家的研究问题的思想方法上,在教育和教学的层面进行适当的剪辑和编制,让学生追根溯源,使教学过程真正成为学生内心体验和主动参与的“再发现过程”或“亚研究过程”,使学生真实体会到真理的发现过程是一个螺旋式上升过程,同时实验演示也是中学物理课堂教学所必须的,下面以“牛顿第一定律”教学为例,探究如何提高初中物理课堂教学质量.
“牛顿第一定律”作为牛顿力学大厦的重要组成部分,也是学生学习力学以来接触到的最重要的一条定律,加上初中学生相对高中学生认知问题的不足.想要让学生能够真正理解并熟练掌握本定律,作者认为教师在课堂教学中讲授“牛顿第一定律”历史争论回顾和课堂实验分析这两点是必须的.通过学习科学家不同观点和生动的实验引发学生好奇心和求知欲,相信通过上述途径可以使课堂教学达到事半功倍的效果.
讲解本堂课可以从人类认识“运动和力”的关系开始,依次介绍了四位科学家研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献.然后讲述“牛顿第一定律”的内容并给出物体惯性的概念.学生对力学的基本概念已经了解,所以在课堂讲解中要以人类对“力是物体运动的原因还是改变物体运动的原因”这一问题为线索,亚里士多德认为力是维持物体运动的原因.
在平路上人推车,车才能运动,人停止用力,车子就要停下来.伽利略认为水平面上物体之所以会停下来,是因为摩擦的作用,如果没有摩擦,水平面上物体一旦具有某一速度,物体将保持这一速度运动下去;笛卡儿认为如果没有其它原因,运动物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,即不会停下来,也不会偏离原来的方向.牛顿认为一切物体总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.以上四位科学家每一位都把人类的认识向前推进了一步,此时可以让学生课堂现场讨论上述科学家推进的一步具体体现在哪里以及自己认为谁的贡献最大?
经过10分钟左右的激烈讨论后,教师可以进行归纳,亚里士多德的贡献在于通过直觉的观察提出问题,为科学家的研究确立了课题;伽利略发现了不易直觉的摩擦力,改变了亚里士多德根据直接经验得出的直觉结论提出运动不需力维持;笛卡儿明确匀速直线运动,指出速度改变是有原因的;牛顿的将此种物理现象推广到一切物体,提出物体静止以及明确了力的作用.
关于谁的贡献大,学生众说纷纭,没有一个确切的定论,教师也无需给出一个正确的结论.但是通过对物理学历史发展过程的考察,对四位科学家贡献的探究,将有助于学生了解物理学家认识和发现物理定理、定律的基本方法.从而“以史为鉴”,培养他们以物理学家认识世界本来面目的方式去认识世界.在一定意义上,通过对规律认识的历史的还原,对学生进行科学思想和科学方法论的教育是培养学生科学素养的有效途径.这也是设计此教学方法的原因之一.
在该块内容的课堂教学中,实验验证定理也是非常必要的,这样将有助于学生进一步理解本定理.具体可如下操作:设置一个向下的斜面,再圆滑地连一个向上的斜面.然后拿一个小球放在斜面某点上,由静止运动下来,它将冲上另一斜面.此时教师可以设疑,小球能“冲”到哪里,它能回到原来高度吗?如果光滑,结果怎样?教师通过一系列问题引发学生的思考.通过实验发现,它升不到原来的那个水平高度,这是因为摩擦较大.若换一个摩擦较小的斜面,可以看出,它就较接近那个水平高度.若摩擦越小,就越接近.这是实验事实,然后引导学生进行科学推理,依据这可靠的实验事实为基础,然后沿着摩擦力越来越小的发展趋势,去科学推理─假如摩擦非常非常的小、以至于没有摩擦,那小球将非常非常接近──以至于达到原来水平高度.这是一种理想的实验情景,即小球沿着光滑的斜面总能上升到原来的高度.教师指出“假设”两个字用得很好,它对物理结论进行合理的外推,其结论的得出符合逻辑.减小第二个斜面的倾角,倾角越小,小球为达到原来的高度所通过的路程就越长;倾角越小,通过的路程就越长.然后,我们再去科学推理,假如它最终成为水平面,那小球所通过的路程也就无限长,只能沿着水平面继续运动下去.
在伽俐略和笛卡儿的正确结论隔了一代人后,由牛顿总结成整个牛顿力学的一条基本定律. 此时可以引出牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静上状态,直到有力迫使它改变这种状态.结合上述科学家的争论及实验分析可以对定律做出如下理解:物体运动不需要力(不受力时,运动会一直运动下来,静止的一直静止);力是改变物体运动状态的原因.最后让学生课后讨论,从“牛顿第一定律”我们得知,物体都要保持它们原来的匀速直线运动或静止的状态,或者说,它们都具有抵抗运动状态变化的“本领”且这种“本领”的大小是不一样的,这种本领叫“惯性”.
反思本节课的教学,主要存在以下优点:
1、环节的设置符合学生的思维方式和步骤,能够很好地抓住学生的心,激发学生自主学习。
在对“阻力对物体运动的影响”进行探究时,通过一段物体从斜面滑下的影像,引导学生思考:小车在水平木板上前进的距离与哪些因素有关?并提供实验器材,让学生能够在实际操作中先归纳,在已有的知识水平基础上总结,激发学生的学习兴趣,让学生在学习的过程中体验成功的喜悦。
2、注重了学生对控制变量法、理论推理法等科学方法的掌握。
从最先影响小车前进距离的多个因素的探究,让学生知道,摩擦力越小,小车运动得越远;然后从毛巾到棉布、木板、玻璃再到没有摩擦的光滑平面,从现实存在到空间想象,从有到无,不断地改变实验条件,利用理论推理法,逐步引导学生建立起形象的空间模型,水到渠成地得出牛顿第一定律。学生在学习的过程中,能够潜移默化地领会到科学方法对物理学习乃至科学进步的重要性。
3、注重学生对知识的理解和掌握。
因为在实际生活中,牛顿第一定律成立的条件“物体不”是不存在的,因此需要学生具有一定的抽象思维。在通过实验探究和总结得出“牛顿第一定律”以后,再通过引导学生弄清定律中的`“一切物体”、“不受力的作用”、“静止或匀速直线运动”等关键性词语,把握定律的适用对象、成立条件以及相应现象等,促进学生学习的效果。
4、突出以学生为主体,以教师为主导的教学理念,在教学过程中教师少讲,学生多动手、多思考,真正做到让学生动起来。
以小组为学习单位,注重培养学生的自主学习能力和团队合作精神,充分发挥学生的主观能动性,促成课堂生成。
存在的不足:
1、对学生不放心,怕学生出错,所以留给学生思考的时间和空间不足,不利于学生发现问题、解决问题能力的培养;
王喜宏
课型:新授 课时:1课时
一、教材分析
这节教材首先对人类认识“运动和力”的关系作了历史的回顾,介绍了四位科学家研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献。然后讲述牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。这是初、高中知识相衔接的一节课程。学生已经了解了牛顿第一定律的基本内容,高中阶段的学习,首先应该在已有知识的基础上,纠正一些片面的、不恰当的认识,进一步深化和提高对相关问题的认识,所以在教学设计上应以教材中有关“力是运动的原因还是改变运动状态的原因”这一问题认识的发展历史为线索,以科学思想、科学方法教育与思维能力培养为主要目标。让学生思考亚里士多德是一个非常博学的人,为何他的错误观点能影响人们两千年呢?牛顿所做的工作不仅是进行总结,更是从物理上赋予了明确的内涵,这其中包括惯性和力作为科学概念的提出。教学的侧重点应放在理解人类认识“运动和力”的关系研究、思考、推理过程,学习科学研究中常用的理想实验方法。在牛顿第一定律内容的学习上,注重知识的理解及与生活实际的联系。为发挥学生学习的自主性,思维的积极性,本课采取学生自主探究模式组织教学。
二、学情分析
学生在初中学习中,已经了解了牛顿第一定律的基本内容,了解了伽利略的理想实验,但是对其认识还不够深入。力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因,学生还不是很清楚。要正确认识它,就要克服日常经验带来的错误认识,让他们通过观察、思考,来澄清错误的认识。同时在课堂教学中,应引导学生特别注意伽利略的理想实验,注意它忽略次要因素、抓住主要因素的科学研究方法,课堂教学中,还应要通过多媒体教学手段,为学生学习创设情景。
三、教学过程设计 【学习目标】
(一)知识与技能:
1.理解牛顿第一定律的内容和意义。
2.知道惯性的概念,知道惯性大小跟质量有关,能够正确解释有关惯性的现象。
(二)过程与方法:
回顾亚里士多德、伽利略、笛卡尔及牛顿等物理学家的科研过程,感受他们的研究方法,重点感悟伽利略的物理研究方法。
(三)情感态度价值观:
通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识,通过对笛卡儿的观点和牛顿第一定律的比较分析,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。【重点难点】 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
难点:1.牛顿第一定律的理解和应用
2.质量是惯性唯一量度的理解
【考纲要求】牛顿运动定律是动力学的基础,考纲对其要求属于理解、应用级别 【学习内容】
通过播放两个和惯性有关的视频引入新课 问题1:阅读课本68页的第一、第二两个自然段,回答下面两个问题:亚里士多德对力和运动的观点是什么?此观点是正确还是错误的?
问题2:恩格斯称亚里士多德是最博学的人,他的研究涉及生物、天文、气象、数学、物理等方面,他是西方文化的奠基人,但他持有的“力是维持物体运动的原因”错误观点,为何能延续两千年呢?
问题3:马如果不拉车,车为什么总要停下来呢?
一、理想实验的魅力
1、伽利略的理想实验
(1)(实验事实)。
(2)(科学推想)若另一个斜面光滑,则小球一定会滚到另一斜面的 高度。(3)(科学推想)若减小另一个斜面的倾角,则小球 高度,不过,在另一个斜面上将滚得更远。
(4)(科学推想)若把另一个斜面改成光滑的水平面,则物体将。
理想实验是建立在可靠的实验事实基础上的一种科学研究方法。
2、伽利略的结论:水平面上运动的物体之所以停下,是因为物体,所以,力不是 物体运动的原因。问题4:为何说伽利略的斜面实验是理想斜面实验呢?
爱因斯坦评价伽利略:伽利略的发现以及他所用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。
问题5:阅读课本69页第三段,笛卡尔的观点是什么?
二、牛顿物理学的基石——惯性定律
牛顿在伽利略、笛卡尔等人研究的基础上进一步完善得出牛顿第一定律。阅读课本69页第四、第五自然段完成下面的填空:
1、内容:一切物体总保持 状态或 状态,除非 迫使它改变这种状态,这就是牛顿第一定律。
思考:牛顿第一定律能不能用实验来验证?什么时候可以看作不受力?并举例说明。
2、对牛顿第一定律的理解(1)明确了惯性的概念
定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态” 揭示了一切物体都具有一个固有属性——惯性,即物体总保持 或 的性质,牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有,因此牛顿第一定律又叫(2)确定了力的含义
定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”,实际上是对力的定义,即力是改变物体(速度)的原因,并不是维持物体运动的原因。(3)牛顿第一定律不是一条实验定律
牛顿第一定律指出物体 时的运动规律,他描述的只是一种理想状态,而实际中 的物体是不存在的,当物体所受 为零时,其效果和不受外力的作用效果相同。
列举演示生活中的惯性现象,并解释本科开头的两个视频。
三、惯性与质量
1、惯性与力的关系
(1)惯性 力,而是物体本身固有的一种性质,因此说“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等都是错误的。
(2)力是改变物体 的原因,惯性是维持物体运动状态的原因。惯性越大,运动状态 改变。
(3)惯性与物体的受力情况。
2、惯性与速度的关系
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量,惯性是物体本身固有的性质。(2)一切物体都有惯性,与物体是否有速度及速度的大小均。
3、是物体惯性大小的唯一量度,越大,惯性越大。【达标检测】
1、关于伽利略的理想实验,说法正确的是()A.只要接触面比较光滑,物体在水平面上就能匀速运动下去 B.这个实验实际上是永远无法做到的 C.利用先进仪器就能使实验成功
D.虽然是想象中的实验,但它是建立在可靠的实验基础上的
2、下列关于牛顿第一定律建立的说法中正确的是()A.它是通过理论推导出来的 B.它是通过实验直接得出的 C.它是可以通过实验验证的
D.它是以实验事实为基础,通过推理、想象而总结出来的
3、下列关于惯性的说法中,正确的是()A.物体只有在静止时才具有惯性 B.物体运动速度越大,其惯性也越大 C.太空中的物体没有惯性
D.不论物体运动与否,受力与否,物体都具有惯性
4、关于力和运动的关系,下列说法中正确的是()A.力是物体运动的原因 B.力是维持物体匀速运动的原因 C.力只能改变物体运动速度的大小 D.力是改变物体运动状态的原因
5、下列说法正确的是()
A.运动得越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大 B.小球在做自由落体运动时,惯性不存在了
C.把一个物体竖直向上抛出后,能继续上升,是因为物体仍受到一个向上的推力 D.物体的惯性仅与质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小
6、如图所示,一个劈形物体M,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表面水平,在上表面放一个光滑小球m,劈形物体从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()
A.抛物线
B.沿斜面向下的直线
C.竖直向下的直线
D.无规则曲线
小结
一、理想实验的魅力
伽利略的结论:水平面上运动的物体之所以停下,是因为物体,说以说,力不是。
二、牛顿物理学的基石——惯性定律
1、内容:一切物体总保持 状态或 状态,除非 迫使它改变这种状态,这就是牛顿第一定律。
2、对牛顿第一定律的理解(1)明确了惯性的概念
揭示了一切物体都具有一个固有属性——惯性,即物体总保持 或 的性质,因此牛顿第一定律又叫(2)确定了力的含义
力是改变物体(速度)的原因,并不是维持物体运动的原因。(3)牛顿第一定律不是一条实验定律
牛顿第一定律指出物体 时的运动规律,他描述的只是一种理想状态,而实际中 的物体是不存在的,当物体所受 为零时,其效果和不受外力的作用效果相同。
三、惯性与质量
是物体惯性大小的唯一量度,越大,惯性越大,惯性与速度、力都。板书设计: 牛顿第一定律
一、理想实验的魅力
1、亚里士多德的观点
2、伽利略的观点
3二、牛顿物理学的基石——惯性定律
1、内容
2、惯性
3、说明
三、惯性与质量
《牛顿第三定律》教学反思
优点:本节课从实际生活中的拍手这一物理现象出发,从大量简单有趣的演示实验和学生动手实验出发,重现物理规律的形成过程,使学生加深对知识理解的同时,又提高教学效果。本节的知识内容学生在前面有关章节中已学了不少,所以这节课以多提问、多讨论、多做实验,用形象生动的实验唤起学生的记忆,用恰到好处的问题去纠正他们一些似是而非的认识,同时可激发兴趣,调动学生的积极性,让学生自主发现平衡力跟作用力和反作用力的区别。
为了检验学生学习和掌握牛顿第一定律的情况, 我们曾用这样一个问题来检测学生:你坐在向前匀速直线运动的汽车里, 将手中的钥匙竖直上抛, 当钥匙落下来时是落在手里, 还是落在手后面。全班56名同学在试卷上皆答:落在手后面。问其原因, 皆曰:汽车在走, 而钥匙抛出后不再向前走了。
认知心理学理论告诉我们, 学生学习物理概念、规律时所形成的错误, 常常是由于其头脑中的前科学概念的影响。
一、前科学概念的涵义
所谓前科学概念, 是指儿童在学习物理课程以前的生活实际中, 对各种物理现象和过程在头脑中反复建构所形成的系统的但并非科学的观念。比如牛顿第一定律就是如此。在物理教学中, 那种认为只需要“正面”传授知识, 学生就能接受, 如果他们仍不理解, 可以多讲几遍就能达到目的的想法, 实践证明是过于天真了。因为在有些学生的经验中, 早已有了与亚里士多德“力是维持物体运动原因”的理论类似的观念。这样, 当他们学习了牛顿第一定律之后, 就可能把定律纳入到自己原有的认知结构中, 牛顿第一定律实际上成了“力是维持物体运动原因”的代名词。让他们解释用手推车、用脚踢球等一些不易暴露错误观念的生活实例时, 他们也能解释得头头是道。但当解释用手抛钥匙、飞机扔炸弹的例子时, 他们却又运用亚里士多德的理论去解释, 其错误观念暴露无遗。这正是牛顿第一定律教学效果不佳的症结之所在。
二、学生头脑中前科学概念的特点
1. 学生头脑中的前科学概念具有自发性
过去, 我们在教学中, 常常误认为学生在学习物理之前其头脑如同一张“白纸”, 教师可以在上面任意涂画, 然事实并非如此。学生在长期的生活实践当中, 逐渐形成了自己对客观世界物质运动规律的看法。他们几乎每天都会看到物体在力的作用下运动, 而在力停止作用时物体静止, 于是便断言:有力, 则物体运动;无力, 则物体静止。这正是亚里士多德“力是维持物体运动原因”的理论。
2. 学生头脑中的前科学概念具有隐蔽性
由于学生头脑中前科学概念都是在潜移默化中形成的, 所以它以潜在的形式存在。这包含两方面的意义。其一是学生自己并没有意识到它的存在, 因为学生并未有意识地思考并形成“力是维持物体运动原因”的概念。其二是前科学概念平时并不表现出来, 但往往在学生运用物理概念解决问题时表现出来。比如前述测验表明, 许多有多年教龄的初中物理教师头脑中也存在着牛顿第一定律的前科学概念, 然而他们自己却并不知道。
3. 学生头脑中的前科学概念具有顽固性
由于前科学概念是儿童头脑中业已形成的, 且长期的日常生活经验与观察又加强了这些概念。因此, 学生头脑中的前科学概念是非常顽固的。
国内外物理教育界近年来的一些研究表明:一旦学生对某些物理现象形成了前科学概念, 转变是极其困难的。尤其那些在人类科学认识史上经历了曲折历程的前科学概念, 更是如此。
三、对牛顿第一定律的教学策略
按照皮亚杰的理论, 学生认识什么和如何行动, 主要决定于他们所具有的认知图式 (思维模式) , 而不完全取决于教师所讲述的内容。他们按照自己已有的图式吸收和排斥信息。在有错误认识存在的情形下, 就会在头脑中形成和正确信息极不相同的东西。因此, 建议在教学中来取以下策略:
1. 注重科学知识、科学方法与科学精神教育
牛顿第一定律不仅在物理学本身占有重要地位, 而且在物理教学中也具有很好的教育价值。在教学中, 不仅应当注重科学知识教学 (定律本身) , 而且要特别强调定律得出所运用的科学方法。包括理论实验的方法和科学推理方法, 这一点常常是许多物理教师容易忽略的。而且, 还要结合定律的教学, 潜移默化地对学生进行科学精神教育。譬如, 为什么只有伽利略能够大胆地怀疑亚里士多德延续2000多年的错误结论?引导学生树立起科学的怀疑精神, 树立实践是检验真理的唯一标准的信念。这样融知识、方法和精神于一体的教学, 才真正体现了牛顿第一定律教学的全部内涵。
2. 破除教师头脑中的前科学概念
由于不少初中物理教师头脑中还具有牛顿第一定律的前科学概念, 因此, 很难想象出这些教师所教授出的学生头脑中的前科学概念能够加以破除。所以, 破除教师自己头脑中的前科学概念是牛顿第一定律教学的前提。
3. 破除学生头脑中的前科学概念
由于学生头脑中存在着前科学概念, 在牛顿第一定律教学中, 教师必须促使学生头脑中前科学概念的转变, 在他们的头脑中引发认知冲突和危机, 使他们头脑中原有的观念与当前面临的现实产生无法调和的矛盾, 促使原结构的解体和新结构的建构。这种过程可以说是在学生头脑中引发了一场科学革命。
比如, 除以上两个例子外, 还可向学生布置如下一个问题:匀速向前行驶的汽车前后玻璃窗上各有一只蜜蜂, 两只蜜蜂同时以相同的速度向前后窗飞去, 问前窗蜜蜂先飞到后窗, 还是后窗蜜蜂先飞到前窗?如果学生正确回答了这个问题, 说明学生头脑中该问题上的前科学概念已经破除。否则, 则认为仍然没有破除。
4. 坚持纠正前科学概念
师:同学们请看大屏幕。请看图中警察正在让司机干什么?
生:让司机系好安全带。
师:对,为什么要系安全带?不系会怎样?
生:系安全带比较安全,不然紧急刹车时,人可能会受伤,很危险。
师:说得非常好,其实这一情境中蕴含着我们今天要学的一些物理知识。请大家把物理课本翻到16页,我们一起来学习第八章《运动和力》的第1节《牛顿第一定律》。(板书课题:第1节 牛顿第一定律。)
二、怀揣好奇,走进新课
(一)一个问题,两种看法
师:同学们请看大屏幕。
师:滑板车在沿水平方向运动时,如果我们不再蹬地,他最终会停下来,为什么?
生:滑板车不受力了就不运动了。
师:也就是说你认为,物体运动需要力来维持,对吗?
生:对。
师:有一个人也是这么认为的,这个人就是古希腊学者亚里士多德。但还有一个人,他不这么认为,这个人认为物体运动并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来,是因为受到了阻力,也就是说按照他的观点,滑板车最终会停下来是因为滑板车受到了阻力作用。那这个人是谁呢?他就是伽利略。到底哪个观点正确呢?下面我们先按照伽利略的观点来研究一下这个问题。也就是探究阻力是否会对物体运动有影响。
板书:阻力对物体运动的影响
(二)各显神通,合作探究
师:同学们请看大屏幕。
师:下面请以小组为单位,结合课本,根据大屏幕上的提示完成实验探究。并思考以下问题:
(1)小车在不同材料的水平面上最终停下来的原因是什么?
(2)哪个水平面的阻力小?哪个水平面的小车滑行的距离大?
(3)设想一下,如果水平面足够光滑(没有任何阻力),小车的运动情况会怎样?
(教师深入各组指导。)
(三)展示成果,交流观点
师:同学们都做完了实验,下面我们请同学们展示实验的结果和结论。
投影实验结果:
师:根据以上结果,我们得到的结论是:阻力对物体运动是有影响的,水平面越光滑,小车受的摩擦阻力越小,小车运动的距离就越远。假如水平面对小车完全没有摩擦阻力,小车将一直运动下去。也就是说,运动的物体在不受力时,会一直运动下去,不需要力来维持物体的运动。
师:反之,水平面越粗糙,小车受的摩擦阻力越大,小车运动的距离就越近,最终停下来。也就是说,运动的物体在受力的作用时,可能会停下来,说明力可以改变物体的运动状态。
(板书:力不是维持物体的运动状态的原因;力是改变物体的运动状态的原因。)
师:同学们请看大屏幕(视频):目前的一项体育项目——冰壶运动,由于冰壶运动过程中阻力很小,能以几乎不变的速度前进。
师:在我们今天看来是非常简单的道理。在被发现的最初往往是非常艰难的,如果没有坚强的意志和信念,没有足够的事实和理论依据去支持,许多人可能会放弃,但伽俐略没有放弃。
(四)继续讨论,完善成果
师:运动的物体不受力将一直运动下去,那静止的物体如果不受力,会怎样呢?
生:永远保持静止。
师:牛顿在前人的基础上,进一步概括总结得出著名的牛顿第一定律。下面请同学们阅读理解牛顿第一定律的内容。
(板书:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。)
师:适用范围为一切物体,条件为不受力。
师:关于牛顿第一定律,同学们还有补充或疑问吗?
生:我补充一下,牛顿第一定律是在实验的基础上经过进一步的推理得出的,这种方法叫理想实验法。
师:你补充得很好!
生:牛顿第一定律是在任何情况下都成立吗?
师:是的,牛顿第一定律适用于一切物体。
(五)深入研讨,总结新知
师:从牛顿第一定律可以得知,如果物体不受力的作用,原来静止的物体将一直保持静止状态;原来运动的物体将保持其速度一直运动下去。这说明……
(板书:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们把这种性质叫惯性。)
师:同学们请看大屏幕。
1.如上图,拨动簧片,把小球与支座之间的金属片弹出时,小球并没有随金属片飞出。你能说说发生这一现象的原因吗?
2.行驶中的汽车突然刹车时,乘客身体会前倾;汽车突然开动时,乘客身体会向后仰。想想看,身体向后仰的原因是什么?
师:下面同学们分组讨论。(教师深入小组参与讨论。)
师:下面请同学们各抒己见,说说上述现象产生的原因。
生:金属片被弹出时,上面的小球由于惯性要保持原来的静止状态,所以不会随金属片飞出。
生:汽车突然刹车时,乘客的脚已随车停止运动,而身体的上部要保持原来运动的状态,因此身体会前倾。
生:汽车突然开动时,乘客的脚已随车开始运动,而身体的上部要保持原来静止的状态,因此身体会向后仰。
(六)学以致用,体验收获
师:惯性的应用十分广泛,对人类有利的一面我们要加以充分利用。
生:运动员助跑后,利用惯性能跳得远些;
生:斧头松了,利用惯性可将斧头牢牢地套在斧柄上。
师:当然,对人类不利的一面,需要防范。
生:如前面提到的警察让司机系好安全带就是防止惯性带来的危害。
三、梳理整合,迁移提高
1.师:请同学们想一想:本节课的学习内容有哪些?它们之间有什么内在的联系?请用你喜欢的图示方法表示出来。
学生思考交流并尝试画图。
2.各小组推出代表进行展示、交流。学生在互评、自评中取长补短,知识框架得到修正、完善。
3.引导学生寻找知识的脉络和内在联系。
【板书设计】
第八章 运动和力
大家早上好!
我是3号选手,我今天说课的内容是《牛顿第一定律》.下面我从教材分析、教法学法、教学过程、板书设计、课堂反思五个方面来谈我对本节课的理解。
一、教材分析
(一)教学内容
牛顿第一定律是人教版九年级物理第十二章第五节内容。包括牛顿第一定律和惯性两方面的内容。本节设计有两个课时,我说的是第一课时。
(二)教材的地位和作用
牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一。是整个力学的基础,因为它把最基本的匀速直线运动和物体是否受力联系起来,确立了力和运动之间的关系,是前面力的作用效果的延伸,又为后面学习二力平衡的知识打下了基础,起着承前启后的作用。因此,可以说,牛顿第一定律是本章的重点。
(三)教学目标
根据课程标准要求,结合教材内容以及学生现有的认知基础 ,我制定如下三维教学目标:
知识与技能
1、知道伽利略的理想实验及主要推理过程;
2、知道牛顿第一定律,并理解其意义。
过程与方法:
1、实验探究阻力对物体运动的影响。
2、常识性了解伽利略理想实验的推理方法。
情感、态度与价值观
1.体验在研究过程中成功的喜悦,学会分工与合作,提高团结协作的能力。
2.感悟科学探究的艰辛与曲折,感悟科学就在我们身边。
(四)重点、难点
教学重点:牛顿第一定律。之所以确立它是本节教学内容的重点理由在于本节课是一节物理规律教学课,通过本节课的科学探究及实验论证的目的就是为了认识力和运动的关系,揭示力和运动之间的内在规律。
教学难点:力和运动的关系。学生在从生活经验中获得了一种被现象掩盖了本质的错误认识。那就是物体的运动是力作用的结果,为了使学生摆脱这种观念,转变错误认识,需要教师精心设计,严密推理,才能帮助学生走出误区。
二、教法学法
(一)学情分析
学习者是九年级学生。有利的方面是:经过一年的物理学习,学生具备了一定的实验探究能力,并且学习了机械运动、力的作用效果,知道力可以改变物体的运动状态,为本节学习做好了铺垫。不利的方面是:学生受生活经验的影响,“物体的`运动需要力来维持”的错误观念不容易转变。
(二)教法
“教学有法,教无定法”。选择行之有效的方法是取得良好教学效果的保证。本课时我主要采用“演示法”与“科学推理法”相结合来进行教学,即通过实验现象的观察、分析、讨论,又加以科学的想象和推理,引导学生去发现知识,总结规律 。
(三)学法
教学活动是教与学两方面的有机结合,在上述教学方法的正确实施下,我引导学生采用:科学探究法、小组合作学习法、讨论法、分析归纳法等学习方法,
我认为 “教给学生方法比教给学生知识更重要”。目的是让学生有足够的机会投入到学习活动之中,培养学生动脑动手的习惯,变学生由“学会”转向“会学”。
(四)教具与学具
电教器材:多媒体
教师演示用:斜面、小车、毛巾、棉布等
学生分组器材:
书、圆珠笔、铅笔盒、小车、书包、斜面、毛巾、棉布、乒乓球等
丰富的教学设备,尤其是身边的器材拿来实验,提高了训练密度及广度,使教学过程从枯燥到有趣,从抽象到形象。课堂演示实验并利用计算机多媒体辅助教学,不仅提供了大量的教学信息,使学生在生动形象的环境中,得以迅速理解和掌握物理规律,激发学生们的学习兴趣,调动他们的主动性,从而提高课堂教学效率。
三、教学过程
本节课将从以下几个环节展开教学:
创设情境,引入新知→感受活动,总结观点→合作交流,实验探究→科学推理,得出新知→剖析定律,强化理解→应用迁移,巩固提高→布置作业,延伸升华。
第一环节:创设情境,引入新知(约5分钟)。
高尔基说:“好奇是了解的开端和引向认识的途径。”为此,我设计了两个小实验引入新课,让学生从身边的实例入手可以感受到科学就在身边。
1、要让静止的书(文具盒)运动,该怎么办?
2、停止用力,又会如何呢?(学生实验后上台演示)
误导学生:物理受力就会运动,不受力就停止。
得出谬论:物体运动要靠力维持。
教师实验演示:推一辆小车,撤去推力,小车没有立即停下。
得出结论:物体运动不需要力维持。
观察学生表情,出示亚里士多德和伽利略的两种截然不同的观点,激发
学生探究的兴趣,活跃课堂气氛。这样的实验学生既熟悉又好奇,带着想知道这是为什么的悬念进入新课,可以调动学生的探索兴趣。
第二环节:感受活动,总结观点(约3分钟)
让学生用力推书,圆珠笔,铅笔盒,小车,书包等,然后撤去推力,物体会慢慢停下来。让学生体会物体运动不需要力维持,运动的物体停下来是由于受到阻力的缘故。本环节的设计意图是让学生通过自身感受体验,观察现象,并提出自己的论点,培养分析问题的能力和表达能力。
第三环节:合作交流,实验探究(约20分钟)
本环节设计三个步骤:
第一步:用Flash课件展示实验,用严格的推理方法让学生感受伽利略观点是正确的。通过回顾历史培养学生严谨的科学态度,通过形象的Flash演示,使学生对伽利略理想实验有一个初步的了解,为接下去的分组实验探究做一个铺垫。
第二步:学生分组探究阻力对物体运动的影响。
教师出示以下问题,让学生结合问题学习教材,小组自选器材完成实验。
1、我们实验目的是什么?实验中观察什么?
因而,我们在讲述惯性定律时,必须思考这样一个问题:我们应当怎样来把握惯性定律的度?作者认为,爱因斯坦的相对论意义下的惯性观,已远超出了中学物理学的范围,但诺特尔关于时间均匀性与空间对称性的观点却是必须向学生讲授的。因为从时空的性质来论述、讲解惯性,使学生接触到了关于惯性的更本质的东西。同时根据作者的实践,学生也是可以接受的。
二、关于自然观与方法论
课本上对牛顿第一定律及其它内容的陈述主要是结论性的。其次,是对伽利略的方法论作了简要介绍,而对于与方法论有重大关系的自然观却只字未提。可是,无论是在欧洲的思想史上还是在欧洲的科学史上,自然的观念始终是一个焦点,也始终是一个热烈和持久的被反思的课题。而以自然的观念为基础的自然科学也随之被赋予了新的面貌(11):牛顿第一定律的历史,正首先是一个对自然观念变更与进化的佐证。也正是人类首先在自然的观念上起了变化,才导致了对自然研究方法的不同,从而也得到了不同形式的结论。爱因斯坦在谈到广义相对论的创立过程时就非常明白地表明了这一点。(12)从另外一层意义上来说,自然观无论是对科学定律的建立还是对学生科学素养的提高都起着十分重要的作用。因而,作者认为很有必要在讲述牛顿第一定律的历史时加入非常具有代表性的三位思想者的自然观,从而使学生的思维也越靠近历史的真面目。
素质教育的目标是找寻人类智慧之根,是使人的认识返朴归真。可是对于牛顿以前的科学家却由于我们知之堪少,只能记得他们的个别结论了,对于他们的方法论只是一知半解,而对于他们的自然观则几乎毫无感觉了。但是,在科学创造中,自然观念总是起着先导的作用,他决定着科学创造的方向与内容。
由上述所论述的观点,作者对现行课本中牛顿第一定律的教学内容进行了适当的调整。现将作者的具体讲课提纲列于下面:
1、 亚里士多德(Aristotle前384-322古希腊自然哲学家和思想家)
(1)自然观:自然界是一个自我运动着的事物的世界,展现在自然界中的变化和结构是按逻辑关系相互联系的,变化的最后结局是循环。a、提出了关于自然变化原因的“四因说”:形式因、质料因、动力因、目的因 b、在运动的形式方面将天和地区分开来
(2)方法论:观察现象、归纳得出解释性原理、演绎出关于现象的陈述
(3)结论:天体的运动是“天然运动”;地面上的物体有个“天然处所”
(4)贡献:开辟了探索自然界奥秘的一条新路――观察
2、 伽利略(Galilao Galilei 1564-1642意大利物理学家)
(1)自然观:大自然是和谐的,自然的真理存在于数学的事实中,自然中真实的和可理解的是那些可测量并且是定量的东西
(2)方法论:观察提问、合理假设、数学变换、实验验证
(3)结论:当一个物体在一个无限延伸的水平面上运动时,假如它没有遇到任何阻碍的话,……它的运动将永远以不变的速度继续下去
(4)贡献:提出了新的研究方法――数学变换和科学实验
3、 牛顿(Newton 1642-1727英国科学家)
(1)自然观:自然界是真实的、客观的、是由各种实在的粒子所组成;自然界的结构是简单的、和谐的、各种运动是有规律的,并且这些规律应该建立在观察和实验之上;物理世界是一个因果性的完整体系
(2)方法论:分析与综合,强调论证要用实验验证
一、理想实验是物理学发展过程中的一种重要的研究方法
伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验,但这个实验反映了一种物理思想,它是建立在可靠的事实基础之上的,以事实为依据,以抽象为手段,抓住主要因素,忽略次要因素,从而深刻地揭示了自然规律.也给我们研究物理问题提供了一种重要方法.
1.观察现象,发现问题:让小球从一个斜面(如图1中OP)的高处滚下,它会滚上另一个对接的斜面(如图中PQ),摩擦力越小,小球越能接近于达到滚下前的高度.
2.提出假设:如果没有摩擦,让小球从斜面OP上滚下,观察它在对接的斜面PQ的运动情况.
3.运用逻辑推理:①小球将会达到滚下前的高度;②如果对接斜面的倾角越小,小球在斜面上保持运动的距离越大;③如果对接的斜面倾角为零,成了水平面,小球将以恒定速度永远运动下去.
4.通过实验对推论进行验证,对结论进行修正和推广.伽利略理想实验的结论为牛顿第一定律奠定了基础,但不等同于后来的牛顿第一定律.伽利略那时还未出现重力概念.他预想到地球上的物体如果在没有阻力的水平面上运动,将以恒定的速度持续运动下去.因为地球是球状的,地球上的水平面不断延伸,是个球面,所以他所设想的永恒的匀速运动是网周运动.
例1 伽利略对运动的研究创造了一套对近代科学发展极为有利的科学方法,给出了科学研究的基本要素.伽利略设想了另一个理想实验,如图2,其中有一个是经验事实,其余是推论.
①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它咸水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动
在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论.下列关于事实和推论的分类正确的是
()
A.①是事实,②③④是推论
B.②是事实,①③④是推论
C.③是事实,①②④是推论
D.④是事实,①②③是推论
请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列____(只要写序号即可)
解析在正确理解伽利略理想实验的基础上可知答案为:B②、③、①、④
例2 有一位古代哲学家曾经把自然界的运动分为两种:一种是天然运动,轻的东西如气、火向上走,重的东西如水、土向下跑,这是天然运动.它是由物体的本性决定的,一旦物体达到了自己天然的位置,就不再有运动的倾向了.另一种是受迫运动,如水平地面上的马车,只有马的拉力才能迫使马车运动,这样的运动是受迫运动.地面上物体的运动都是受迫运动.外力一旦消失,受迫运动也就停止了.请你说说这位哲学家的思想有哪些闪光点?
解析 (1)这位哲学家对错综复杂的自然现象进行详细的观察,并且对观察的结果进行分类的做法是可贵的.
(2)他在研究轻的东西时提出了物体的本性,这对后人认识物体的惯性是一个可贵的提示.
二、正确理解牛顿第一定律
1.牛顿第一定律指出一切物体都有保持原有匀速直线运动状态或静止状态的性质.揭示了物质的一种重要属性——惯性.所以牛顿第一定律也叫惯性定律.
2.牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的,是建立在伽利略的理想斜面实验的基础上,经过科学的推理而抽象出来的规律.
3.牛顿第一定律揭示了力的本质:力是迫使物体的运动状态发生变化,是物体获得加速度的原因,而不是维持物体运动的原因.
例3 关于物体的运动状态与所受外力的关系,下面说法中正确的是 ()
A.物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变
B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变
C.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态
D.物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同
解析 力是改变物体运动状态的原因,只要物体受力(合力不为零),它的运动状态就一定会改变,A错误、B对;物体合力为零,其运动状态一定不变,处于静止也可以处于匀速直线运动状态,C错误;物体的运动方向与它所受合力方向可能相同,也可能相反,还可能不在一条直线上,D正确.
4.牛顿第一定律揭示了物体在不受外力或受外力零时的运动状态——静止或匀速直线运动状态,揭示了力和运动的关系.
5.牛顿第一定律具有独立性,它不是第二定律的一个特例.牛顿第一定律确立了动力学定律生效的参考系——惯性系.
例4 如图3所示,在向右高速行驶的列车车厢内,有一人立在车厢中央,用两支同样的手枪在同一时刻分别向车厢的两端A和B射出子弹.则()
A.A端的子弹先到
B.B端的子弹先到
C.子弹同时射到A、B两端
D.未知列车速度大小,无法确定
解析 看A、B是否同时到达,我们是以车厢为参考系的,这是一个惯性系.在车厢中的人看来,车厢是静止的,则两子弹相对于车厢速度等大反向,所以同时到达.答案选C.
例5 如图4所示,一个楔形物体M放在固定的粗糙斜面上,M上表面水平且光滑,下表面粗糙,在其上表面上放一光滑小球m,楔形物体由静止释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是
()
nlc202309030040
A.沿斜面方向的直线
B.竖直向下的直线
C.无规则的曲线
D.抛物线
解析 对小球进行受力分析可知:小球所受的重力和支持力均沿竖直方向,小球在水平方向上不受力.根据牛顿第一定律可知,小球在水平方向上的运动状态不变,又因楔形物体由静止释放,故小球在水平方向上无运动,只沿竖直方向向下做直线运动.故B正确.
三、正确理解惯性
1.一切物体包括固体、液体和气体在任何时候都具有惯性.惯性是任何物体都具有的共同属性.对惯性的理解应掌握“一切”的含义:不论物体的种类、质量大小、是否受力、是否运动、做何种运动都毫不例外地具有惯性.
例6 如图5所示,车厢顶上A处有一小滴掉下并落在地板上偏前方的B点处,由此可以判断,车厢可能做
()
A.向前匀速运动 B.向后匀速运动
C.向前减速运动 D.向后减速运动
解析 水滴虽然是液体,但同样存在惯性,它下落后在水平方向上不受力的作用,由于惯性还保持原来的运动状态,而汽车相对水滴向后运动了,由此可见,汽车是在做减速运动的.所以本题正确的选项为C.
2.质量是物体惯性大小的量度.质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.
3.惯性的表现:当物体处于静止或匀速直线运动时,能表现出它的惯性——维持原来的静止或匀速直线运动的状态不变的性质;当物体受到外力的作用而处于变速运动的状态时,它同样表现出具有惯性.这种表现可以从两方面说明:
一是物体表现出具有反抗外力的作用而维持其原有运动状态不变的趋向.具体地说,外力要“打破物体原有的运动状态”,而物体的惯性要反抗外力的作用而“维持它原有的运动状态”,正是由于这一对矛盾的存在决定了物体运动状态的变化是受一定规律制约.在同样大小的力作用下,有的物体运动状态的变化比较快,而有的物体运动状态的变化比较慢.这就具体反映了前者的运动状态容易被改变,而后者的运动状态不易被改变,即前者的惯性小,后者的惯性大.
二是做变速运动的物体虽然每时每刻速度都在变化,可是在任何时刻物体都表现出要维持它这一时刻瞬时速度不变的性质,只不过由于外力的存在不断地打破它本身惯性的这种“企求”,以致速度继续变化.如果某一时刻外力突然撤销,物体立即就“维持住”该时刻的瞬时速度做匀速直线运动.这就充分反映了做变速运动的物体仍然具有要维持它每时每刻的运动速度保持不变的性质,即惯性.
例7 将一玻璃瓶装水后封闭,放在水平桌面上,在瓶的中部有一个气泡处于静止状态,如图6所示.现突然用力将瓶子向前推动一下,则可看到气泡相对于瓶子的运动情况是
()
A.不动
B.向前
C.向后
D.无法确定
解析 假设气泡用水替代,则会随水一起向前运动,但实际上由于气泡的质量小,惯性小,在相同的力的作用下,运动状态改变得快,所以气泡相对于瓶子向前运动.
根据教材 (人教版物理必修1第四章第五节) 的功能及新课标的要求, 并联系学生的实际情况, 我将教学目标这样定位:
1. 知识教学
(1) 知道作用力与反作用力的概念;
(2) 理解并掌握牛顿第三定律;
(3) 区分平衡力跟作用力与反作用力。
2. 能力训练
(1) 自主探索、分析、总结规律的能力;
(2) 在具体问题分析中应用牛顿第三定律的能力;
(3) 语言表达能力。
3. 德育渗透
(1) 勤于动手、敢于实践、勇于创新的精神;
(2) 体验物理就在身边, 感受物理世界的美妙。
二、教学重点和难点
为实现教学目标, 我确定重点、难点如下:
1. 重点
(1) 掌握牛顿第三定律;
(2) 区分平衡力跟作用力与反作用力。
2. 难点
区分平衡力跟作用力与反作用力。
3. 重点的突出及难点的突破
(1) 改演示实验为学生自主探索实验, 得出牛顿第三定律;
(2) 利用视频资料、图片, 通过列举典型实例, 让学生观察、体会, 正确解释、描述;
(3) 通过典型例子的分析, 使学生总结出平衡力跟作用力与反作用力的不同之处, 突破难点。
三、教法学法与教学互动
1. 教学方法
从教育学角度看, 教学的本质就是活动。从新课程的理念出发, 为充分发挥学生的主体作用, 本节课采用的教学方法为实验法、探索法、举例法。通过创设问题情景, 激发学生兴趣, 触动学生思维, 以问题为中心, 促使学生自主实验探索, 让学生经历建立物理规律的全过程, 从而使学生对所得出的结论深信不疑, 体验成功的喜悦。最后通过典型实例, 让学生分析讨论、合作交流, 顺利解决问题, 渗透“学以致用”的思想。
2. 学法指导
学而得法是教学的最终目的, 恰当的学法指导不仅可以突出学生在教学中的主体地位, 还有利于形成师生互动, 使教学轻松而高效, 教学气氛活跃。本节课通过教师设问和学生动手自主实验, 教师指导学生学会观察、学会实验、学会总结规律。教师还通过列举典型实例, 指导学生学会分析讨论, 应用物理知识解释生活现象, 进行知识的迁移, 形成教学过程的师生互动。
四、课时安排
1课时
五、教学程序
为实现教学目标, 让学生能在开放而富有创新的活动氛围中学习, 我分了五个环节安排教学程序 (如下图所示) :
具体程序是:
例1观看刘翔的110米栏破纪录的视频录像, 带领学生鼓掌, 引导学生体会“相互”作用的含义。
引导学生思考:鼓掌时, 左手不动, 右手主动击打左手, 你的感觉是以下哪种情况?
() 只是左手有感觉。
() 只是右手有感觉。
() 左手和右手都有感觉。
例举生活实例, 如: (1) 打球时两运动员相碰时, 两人会有什么感受?
(2) 高速行驶的两车相碰会发生怎样的后果?让学生自已举生活实例, 引导学生分析得出结论。
结论:两物体相互作用时, 一个物体受到了力, 同时另一个物体也会受到力, 可见力是成对出现的, 我们把其中一力叫“作用力”, 那么另一个力叫。
评析:让学生进入多媒体再造的具体情景及日常生活实例中, 让学生真切体会物体间力的作用是相互的, 很自然地引出作用力与反作用力的概念。
创设情景, 领悟出“相互作用的两个力之间有什么关系”。利用视频资料、图片, 通过列举典型实例, 让学生观察、体会, 领会相互作用的两个力之间有什么关系。
例2视频演示 (1) 两人分坐两辆冰车互推; (2) 两磁铁间的相互吸引; (3) 手拉同时拉两根挂钩连在一起的弹簧。结论:作用力与反作用力:
(1) 是同时产生同时消失。
(2) 是同性质的力。
评析:通过创设情景, 激发学生寻求物理规律的好奇心、探究欲, 以形成一种“未成曲调先有情”的良好课堂基调。
小组讨论, 合作交流, 动手实验, 探索相互作用的两个力之间的关系。
结论:作用力与反作用力是:等大、反向、共线、异物、同性质、同变化。
规律:牛顿第三定律
(1) 内容:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等, 方向相反, 作用在同一条直线上。
(2) 数学表达式:F=-F'
(3) 意义:牛顿第三定律提示了物体之间相互作用的必然联系, 使人们不仅可以通过牛顿第一定律和牛顿第二定律来研究单个物体的运动, 还可以把两个以上物体的运动联系起来研究。
评析:学生通过自主实验, 体验知识的发生、形成过程, 将静态的知识变为动态的实验探索, 然后由学生分析讨论、合作交流、寻找规律。改演示实验为学生自主探索实验, 得出牛顿第三定律。
立足已学知识, 建构牛顿第三定律。
知识链接:力有三个要素:大小、方向、作用点。我们学习过用“力的图示”详细描述力, 用“力的示意图”简要描述力。
结论:作用力和反作用力的作用点, 作用在 (同一、不同) 物体上, 效果是 (能、不能) 抵消的。
牢记物理规律, 辨析典型难点。
例3正确理解牛顿第三定律, 回答以下问题:
(1) 火箭发射上天, 是受到一个向上的作用力, 那么反作用了谁呢?
(2) 小明扔了个蓝球砸在你身上就跑走了, 你没办法反作用他, 这是不是说明作用力与反作用力可以不同时?
(3) 质量小的物体和质量大的物体对拉, 作用力和反作用力还会大小相等吗?你能设计个实验验证一下你的猜想吗?
(4) 小孩子和大人拔河, 大人一般会赢, 是大人的拉力比小孩的拉力大吗?
(5) 鸡蛋和石头相碰, 鸡蛋一般会破而石头没事, 是石头给鸡蛋的力更大些吗?
例4分析小孩子与大人拔河比赛中胜、负原因结论:作用力和反作用力总是大小相等的, 跟物体的质量、运动状态无关, 至于可能出现不同的结果, 那是因为还有其他的因素影响。
评析:物理知识不能脱离生活而存在。为加深学生对牛顿第三定律的理解, 我设计了典型的几道题, 针对学生在日常生活中形成的错误和直觉的诊断, 应用所学知识进行修正, 形成知识的同化。
体会“一对平衡力”和“一对作用力和反作用力”的异同。
知识链接:单个物体处于“静止”或“匀速直线运动”状态时, 物体受力平衡。平衡力的特点:等大、反向、共线、异物。
例5水平桌面上放一黑板擦, 黑板擦处于静止状态。填充以下的空格。
(1) 桌子对黑板擦有个向上的支持力, 但黑板擦不向上运动而是保持静止, 可见黑板擦还受到一个向下的, 它们是一对。
(2) 黑板擦对桌子有个向下的压力, 但桌子不向下运动而是保持静止, 可见桌子还受到一个向上的, 它们是一对。
(3) 做个对比:一对作用力与反作用力是:等大、反向、共线、异物、同性质、同变化。一对平衡力是:等大、反向、共线、。
作业训练, 巩固新知:
(1) 分析人在走路时, 有几对作用力和反作用力?
(2) 竖直方向的电线下吊着静止的电灯, 下面的说法中正确的是: ()
A.电灯受到的重力和电线对它的拉力是一对作用力和反作用力;
B.电线对电灯的拉力大小, 等于电灯受到的重力;
C.电灯对电线的拉力就是电灯受到的重力, 这两个力的性质相同;
D.电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力是一对作用力和反作用力。
(3) 设想你处在遥远的天空, 面前有一个与你相对静止的巨石, 你轻轻推它一下。试描述这块巨石和你自己在推石时和推石后的运动情况。如果巨石静止地放在地面上, 结果会一样吗?为什么?
六、板书设计
为突出教学的重点、难点, 我设计了简洁、清晰的板书。
七、教学预估
元庆余 *** yuanqyteacher@Yahoo.com.cn
一、设计思想
物理学是一门与自然、生活、技术进步和社会发展有着最为广泛联系的科学。所以要让学生在体验中获得物理规律,在物理史实中领略思维的力量和美。本节课的设计特点是注重物理规律的发现和发展,对科学家的创造性思维品质和坚持真理的献身精神成为情感态度价值观教育的好素材。适当介绍一些物理学史的知识,通过对大量实例的分析,让学生真正理解力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因。先是介绍了人类对力和运动关系的发展历史,并着重讲述了伽俐略的理想实验及其重要的实验思想。然后引入了牛顿第一定律,引入了惯性概念,并由此分析出力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因。另外,实验的验证是本节课必需要的。
二、教材分析
牛顿第一定律是牛顿定律的基石,正是因为它破除了长达近两千年的亚里士多德的错误,改变了人类的自然观和世界观,才导致牛顿第二定律得出。与此同时,它本身还包含着力、惯性、和参考系这些极富成果的科学概念,成为物理学理论的支柱和基石。另外,伽利略的研究过程蕴涵了重要的科学方法,教学中要引导学生领会牛顿第一定律的含义,充分说明伽利略“理想实验”的实验基础和推理过程,展示了伽利略斜面理想实验的猜想依据、推断结果这一思维过程,通过教学让学生明确运动和力的关系,提升对力、惯性、质量等基本概念的理解。惯性是学生学习运动和力的基础,因其抽象难懂而成为难点。
三、学情分析
本节所述内容在初中课本上已涉及到,初中课本中学习到了惯性定律,所以学生已有一定的基础,关键是如何让学生加深对牛顿第一定律的理解。对力和运动的关系,从日常经验出发,人们往往会产生错误的认识,所以使学生建立起运动改变的原因在于物体间的相互作用力的观点,不是轻而易举的事情。在对惯性的学习中,这仍是学生难于理解的问题。许多学生把物体具有保持匀速直线运动和静止状态的性质与物体在这种状态下的特点混为一谈。
四、教学目标
1.知识、技能目标
(1)理解牛顿第一定律的内容及意义。
(2)理解惯性,知道日常生活中由于惯性而产生的简单现象,会解释日常生活中的惯性现象。
2.能力、方法目标:培养学生严谨的逻辑推理能力;通过对大量实例的分析,培养学生归纳、综合能力。善于思考、善于总结,把物理与实际生活紧密结合。
3.情感、态度目标:让学生知道科学研究过程的艰难,领悟实验加推理的科学研究方法。
五、重点难点
本节的重点是伽利略理想实验,难点是对惯性的理解。
六、教学策略与手段
分组讨论,探究式教学,按物理史实为线索展示物理规律的形成。
七、课前准备
自制理想斜面实验器、气垫导轨。
八、教学过程
1.创设情景、导入新课
引导学生看两张来自生活的图片(多媒体投影):
交通警察叫司机系安全带,为什么?
②亚洲飞人柯受良驾车飞越黄河,他凭什么有这种胆识去飞越气势磅礴的黄河呢?
演示一个惯性现象的小实验:用棒敲打叠放的象棋子(学生提前准备,课堂演示)。
通过生活中的一些现象引起学生探求物理知识的兴趣,同时为惯性的学习打下伏笔。
2.历史回顾、新课教学
首先让同学看一个实验:用手推车,车前进,停止用力,车停止。
设问:生活中还有哪些类似此类的现象?(由学生思考后回答)
学生答:可能有如静止的自行车用力踩脚踏板才开始运动,如没有对车继续用力,它最终会停下来。等等)
历史的回顾:
1.亚里士多德观点:力是维持物体运动的原因
在得出亚里士多德的观点后,设问:你认为这个观点有什么问题?学生思考后回答
学生也许有不同的观点,由于初中已学习过这部分知识,所以学生会得到此观点是错误的,但不少同学心中的疑虑还是存在的。
在学生提出的观点后指出:亚里士多德的观点一直维持和统治人们的思想近两千年,才到三百年前伽俐略才指出:力不是维持物体运动的原因,物体运动不需要力。指出亚里士多德在当时提出了很多观点,有时候提出问题比证明一个问题更难,所以说亚里士多德毫无疑问是伟大的。
2.伽俐略的观点:物体运动不需要力
设问:现在假设你是伽俐略,你会寻找怎样的“侦察”方法去推翻这维持两千年的“错案”。引起亚里士多德错误观点的“罪魁祸首”是什么呢?
(学生分组讨论:然后请学生代表发言)
给学生充分展示自己思维过程的机会,让他们自己去探求物理规律的真伪,让每一个学生都能够深刻体会力和运动之间的关系。
结论:引起亚里士多德错误观点的“罪魁祸首”是:摩擦力
介绍伽俐略创造的“侦察”方法:理想斜面
这个想法是如何产生的呢?伽俐略注意到,当一个小球沿斜面下滚时速度会增加,小球沿斜面上滚时时速度会减小,他由此猜想,当小球沿水平面滚动时,它的速度应该不增不减,实际上他发现,球越来越慢,最后停下来,伽俐略认为:这是由于摩擦阻力的缘故,他推理:若没有摩擦力,球将永远滚下去,为了说明他的思想,他设计理想斜面实验。
(1)实验演示理想斜面实验整个过程(说明:主要是为了理解伽俐略的思想)
(2)再用视频动画演示理想斜面实验
通过对理想斜面实验的演示,说明物理研究中抓住主要因素,忽略次要因素的必要性,同时也展示了物理研究思想的美妙和逻辑的力量。
由于现实生活中不可能有绝对光滑的斜面,所以这个实验是个“理想实验”。
尽管现实生活中没有绝对光滑的平面。但可以创造比较光滑的平面去证明伽俐略的想法:
实验:气垫导轨上物体近匀速的运动
视频观看:目前的一项体育项目——冰壶球运动,由于球运动过程阻力很小,能以几乎不变的速度前进。
最后总结(投影)①伽俐略理想实验对科学研究的意义。
②介绍伽俐略其人其事,通过对伽俐略其人其事的了解,强调指出,在我们今天看来是非常简单的道理。在它发现的最初往往是非常艰难的,如果没有坚强的意志和信念,没有足够的事实和理论依据去支持你,许多人可能会放弃,但伽俐略没有放弃。
让学生意识到:一个规律的发现并不是一帆风顺的,不是一开始的认识就是对的,而是需要人类不断探索才能形成的,并明白科学研究过程的艰难和科学家为此所付出的努力和心血。
至此,我们已经对力和物体运动之间的关系有了一个正确的认识。
3.与伽俐略同时代的法国科学家笛卡儿,补充和完善了伽俐略观点,他认为:如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。他支持了伽利略力不是物体的运动的观点,并且还强调没有力作用时物体的运动情况。他还认为,这应该要作为一个原理加以确立,并且是人类整个自然界的基础。
3.牛顿第一定律的学习、理解
在伽俐略和笛卡儿的正确结论隔了一代人后,由牛顿总结成整个牛顿力学的一条基本定律。
牛顿第一定律(惯性定律):一切物体总保持匀速直线运动状态或静上状态,直到有力迫使它改变这种状态——物理学的基石。
投影介绍牛顿——经典力学之父的成就,指出牛顿第一定律是牛顿力学系统中的基础。
对定律的理解指出:①物体运动不需要力。
(不受力时,运动会一直运动下来,静止的一直静止)
②力是改变物体运动状态的原因。
思考与讨论:从牛顿第一定律我们得知,物体都要保持它们原来的匀速直线运动或静止的状态,或者说,它们都具有抵抗运动状态变化的“本领”。但是这种“本领”的大小是不一样的。
物体抵抗运动状态变化的“本领”,与什么因素有关?请大家通过实例进行分析。
由学生分组讨论,收集各组的实例和观点,老师对此进行总结并对错误的认识进行引导和纠正。指出:把物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。在此基础上,再提以下设问:
设问:是不是说只有匀速直线运动或静止的物体才有惯性呢?变速的物体有没有惯性?(由学生思考、回答)
得出:惯性是物体固有的属性,与物体的运动状态无关,物体的质量是物体惯性的量度。
投影通过下面的问题来巩固和理解牛顿第一定律(由学生回答分析)
问题:被踢出的冰块,在摩擦力可以忽略的冰面上匀速滑动,冰块受不受向前的作用力?
4.定律的应用
视频:铁锹扬沙(设问:为什么沙可以被扬出?由学生回答)
实验演示车运动碰到障碍物后停止,车上物体反倒。(要求解析车停后,车上物体反倒的原因)
你能举出生活中还有哪些与惯性有关的现象?
在学生举出一些惯性的实例后,看两段视频材料:
人在车上抛球,最后落回地面(可结合此理解为什么地球在自转,人起跳后还能落回原地)
汽车实验厂里的汽车启动和刹车的过程,以及为什么要系安全带的必要性(呼应课题引入时司机为什么要系安全带)
最后,在爱因斯坦的一句话中结束这节课:伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。强调这节课中理想实验的科学思想方法的重要性。
九、知识结构
十、作业设计
问题与练习1.2.3.4。
十一、课后反思
在本节课的设计中,我想能不能提前让学生通过对本课的预习和课外查阅资料,先由小组讨论筛选,再由小组代表上讲台对本节内容作讲解,其它小组补充,最后老师点评和总结。
【设计思想】
新课改提倡学生探究学习,自主学习,通过交流与合作,经历知识的获取过程。本节课本着新课改的思想,一改以往“满堂灌”的教学模式,努力做到以学生为中心,教师为主导,学生为主体。在教学内容的设计方面,注重知识问题化,问题层次化,让不同层次的学生都有思考与讨论、交流与合作的空间;注重面向全体学生,提高每一位学生主动参与课堂教学的积极性。在教学过程的设计方面,关注学生对知识形成过程的理解,让学生亲历思考和探究的过程,领悟科学探究的方法。鼓励学生积极发言,对学生的回答做出积极评价,并让学生进行自我评价和互评,形成生生,师生之间的多向反馈渠道。最终使学生学会知识,掌握技能,经历过程,体验方法,培养勇于探索,不畏艰险,挑战权威的科学精神。【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、理解惯性的概念,会正确解释惯性现象。过程与方法
1、体验伽利略理想实验的推理过程,理解理想实验是科学研究的重要方法。
2、通过实验加深对牛顿第一定律的理解。
3、观察生活中的惯性现象。情感、态度与价值观
通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识,通过对笛卡儿的推论和牛顿第一定律的比较分析,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】
对牛顿第一定律和惯性的正确理解;科学思想的建立过程 【教学难点】
力和运动的关系,惯性和质量的关系 【教学方法】
实验探究、交流与合作、多媒体辅助教学
【教学器材】
1、多媒体课件
2、劈型斜面、毛巾、棉布、小车、木板 【教学过程】
新课导入:力和运动有关系吗?(情景创设,引入新课)
大屏幕播放视频:有趣的太空生活。
航天员在太空舱中游走穿梭,就像鱼儿在水中游泳一样; 航天员用吸管把水挤到空中,然后去喝空中漂浮的大水珠; 航天员洗刷时,随手去拿飘在空中的牙刷、牙膏、剃须刀等; 航天员互传桔子、苹果,然后去吃飘过来的水果。观看后请学生尝试在教室内再现以上的某个情景。学生尝试后得出结论:教室内无法再现。【思考与讨论】
太空舱中的情景在教室内为何无法重现?
太空是一个几乎不受力的环境,在这样的环境中,一切物体都可以随拿随放,而在地球上,一切物体都受重力,把物体拿到空中静止释放后,物体并不能静止在原处,而是要落下来。
得出结论:力和运动是有关系的。以此引出课题:第五章
研究力和运动的关系 新课展示
一、力和运动有什么关系呢?
1、亚里士多德 【阅读与思考】
结合课本内容,组织学生思考、讨论并引导学生得出下列问题的答案。(1)古希腊哲学家亚里士多德的观点是什么,他凭什么得出观点的?
力是维持物体运动的原因; 观察和直觉。(2)造成亚里士多德得出错误观点的原因是什么?
由于地面环境中重力和摩擦力的干扰。
【过渡引导】一边解说引导,一边用小车演示
其实,最先悟出这一原因的是17世纪意大利的物理学家伽利略。他观察到,在推力作用下运动的小车,撤去推力后,小车并不是立刻停止,而是运动了一段时间才停下来的。撤
去推力,小车仍可以运动,这就说明:“力是维持运动的原因”这一观点,并不是力和运动的真正关系。为了找出力和运动的真正关系,伽利略巧妙的设计了一个实验,这个实验把他深邃的思想和超人的睿智体现的淋漓尽致,那么,这到底是一个什么样的实验呢?
2、伽利略的实验
(1)实验过程
(动画展示:层层设问,步步深入,让学生经历伽利略的思考过程,体验理想实验的科学研究方法)
装置介绍:两个对接的粗糙斜面,中间用圆弧相连。
师:让小球从一个斜面的某一个高度静止释放,小球的运动情况如何?试描述出来。生:小球滚上另一个斜面,到不了原来的高度就返回了,然后在两个斜面间往返运动,高度越来越低,最终停在斜面的低端。
师:小球为什么达不到原来的高度,而且最终又停下来呢? 生:受到摩擦阻力的作用。
师:设想斜面光滑,没有摩擦,小球的运动情况如何呢?
生:小球将达到跟原来同样的高度,然后在两个斜面间往返运动,永不停息。师:如果减小第二个斜面的倾斜度,小球的运动情况如何?和前一次有什么异同呢? 生:小球依然达到同一高度,但经过的路程会更长,用的时间也更长。师:推想:如果持续减小第二个斜面的倾斜度,小球的运动情况如何呢? 生:小球仍会达到同一高度,只是走的路程越来越长,所需的时间越来越长,师:当第二个斜面变成水平面时,小球的运动情况如何呢? 生:小球将沿着光滑的水平面一直运动下去,永不返回。
师生总结:小球在水平方向上不受力,仍可以运动,这就说明:运动并不需要力来维持。伽利略由此得出结论:力不是维持运动的原因。【过渡引导】
伽利略实验的整个过程,都是在假设斜面光滑没有摩擦的前提下进行的,而绝对光滑的斜面是不存在的,所以说伽利略的实验是一个理想实验。那么什么是理想实验呢?
(2)理想实验
在学生稍加讨论后,给出理想实验的概念。
理想实验是在思想中塑造的一种理想过程。它是以科学实验为基础,以科学事实为根据,突出主要因素,排除次要因素,运用逻辑推理,揭示物理世界的内在联系,发现物理规律。这是科学研究的重要方法。
举例说明:理想实验并不神秘。在我们下棋时,每走一步之前,总会先在脑海里布局一个假象的战场,我如何走,对手如何应付,我该怎样走,对手才无路可走。棋技越高,设想的布局方案也就越多,越深入,越全面。在这个过程,我们就在进行着理想实验。
(3)实验设计
根据伽利略的实验和你对理想实验的理解,设计一个实验,说明力不是维持物体运动的原因。
器材:毛巾、棉布、木板、劈型斜面、小车 要求:同桌讨论实验方案,说明实验步骤。
在学生讨论完后,请两个同学展示讨论的结果,边做实验边解说。(试验中要体现理想实验的思想,并合理推出结论)
(4)实验验证
播放视频:
(请同学们要特别注意观察物体被推出后的运动状态。)
两位航天员传背包;两位男航天员传送一位女航天员。
太空可以看做是一个几乎不受力的环境,在这样的环境中,具有初速的物体一直运动。这就直接验证了伽利略的结论。【过渡引导】
在伽利略实验的基础上,法国科学家笛卡尔,对力和运动的关系做了进一步的推论。英国科学家牛顿做了进一步的补充、完善和总结,提出了牛顿第一定律。
二、牛顿第一定律
1、笛卡尔的推论
一个不受外界任何影响的运动着的物体,将保持原来的运动,一个静止的不受外界影响的物体,将保持静止。
2、牛顿第一定律
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
【思考与讨论】
(1)笛卡尔的推论中,外界影响指什么呢?
外力的作用。
(2)比较、分析、讨论牛顿第一定律比笛卡尔的推论有哪些地方更完善了?
体现在以下四点:
①一个
—→ 一切: 体现出普遍性、共性;②将保持
—→ 总保持: 体现出物体的固有性、特性;③只研究了物体不受力的情况—→还研究了受外力的情况:说明了外力的作用;④表述上,牛顿第一定律比笛卡尔的推论更明确,更简洁。(3)通过(2)的分析,总结牛顿第一定律的意义。
①说明了物体不受力时的状态:匀速直线运动状态或静止状态。②说明了力的作用:力是改变物体的运动状态的原因。
③揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性,因此,牛顿第一定律又叫做惯性定律。
【过渡引导】
那么什么是惯性呢?(根据牛顿第一定律得出惯性的定义。)
三、惯性
1、定义:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的特性。
2、说明:
①一切物体都有惯性,惯性是物体的固有属性。
(为更好的理解“一切”和“固有”,设计以下两个问题和一个视频)问题:地球上的物体有惯性,太空中的物体有惯性吗? 问题:人行走时有惯性,静止时有惯性吗? 播放视频:有关生活中惯性的例子,请学生解释。【思考与讨论】
惯性是物体的固有属性,那么惯性有大小吗?(结合视频思考、讨论、分析该问题。)播放视频:
一弹簧弹开静止的质量不同的小车,两车运动的距离不同; 卡车和自行车同时刹车,停止的难以程度不同。
师生总结:质量不同的物体,保持原有运动状态的本领是不同的,质量越大,保持原有
运动状态的本领越大,就说物体的惯性越大;相反,惯性越小。可见,物体的惯性是有大小的,并且质量是物体惯性大小的唯一量度。
②质量是物体惯性大小的唯一量度。
练习:1kg的铁块、1kg的木块、1kg的棉花,谁的惯性最大?
一样大!
师生总结
学生总结:(这节课我学到了什么?)
教师总结:通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识,通过对笛卡尔的推论和牛顿第一定律的比较分析,我们知道了,人类对事物或规律的认识,并不是一蹴而就,一步到位的,而是经历着一个步步深入。逐步完善的曲折的过程。 反馈练习
1、判断下列哪些说法正确(A)
A.两个质量相同的物体,不论速度大小如何,它们惯性大小一定相同。B.物体不受力时有惯性,受力时没有惯性。
C.在月球上举重比在地球上容易,则质量相同的物体在月球上比在地球上的惯性小。D.在地上滚动的小球越滚越慢,小球的惯性也逐渐减小。
2、正在运动的物体,如果将所受的外力同时撤去,这个物体将:(B)
A.立即停下来 B.做匀速直线运动 C.速度越来越慢,最后停止 D.速度越来越快,永远停不下来 家庭作业
1、思考与活动: 课本1、4
2、自主学习:预习《5.2 探究加速度与力、质量的关系》,完成导学案。【教学评价与反思】
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