必修一 4.1牛顿第一定律一、教材分析学习牛顿第一定律不只要明白定律本身说的是什么,还要了解人类进行探究的历史,本书对此做了比较详细的介绍这种处理源于本书对过程与方法的重视二、学习目标(一)知识与技能1、理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持2、理解牛顿第一定律,知道它是逻辑推理的结果,不受力的物体是不存在的3、理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度.(二)过程与方法1、培养学生分析问题的能力,要能透过现象了解事物的本质,不能不加研究、分析而只凭经验,对物理问题决不能主观臆断.正确的认识力和运动的关系.2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯.3、培养学生逻辑推理的能力,知道物体的运动是不需要力来维持的三)情感、态度与价值观1、利用动画演示伽利略的理想实验,帮助学生理解问题2、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系培养学生大胆发言,并学以致用三、教学重难点1、理解力和运动的关系2、理解牛顿第一定律,知道惯性与质量的关系四、学情分析牛顿第一定律的内容本身比较抽象,宜采用探究活动让学生自己去探究运动的物体为什么会停下,运动物体速度变小的快慢跟什么因素有关五、教学方法1、对比实验、自主探索、合理推理。
2、利用生活中的实例,理解惯性与质量的关系,贴近生活更易理解六、课前准备小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺七、课时安排1个课时八、教学过程(-)预习检查、总结疑惑(-)情境导入、展示目标开门见山,阐述课题:前面几章学习了运动和力基础知识,这一章开始我们研究力和运动的关系第一节课我们来学习牛顿第一定律首先来看本节的教学目标知识与技能1、理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持2、理解牛顿第一定律,知道它是逻辑推理的结果,不受力的物体是不存在的3、理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度.过程与方法1、培养学生分析问题的能力,要能透过现象了解事物的本质,不能不加研究、分析而只凭经验,对物理问题决不能主观臆断.正确的认识力和运动的关系.2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯.3、培养学生逻辑推理的能力,知道物体的运动是不需要力来维持的情感、态度与价值观1、利用动画演示伽利略的理想实验,帮助学生理解问题2、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系培养学生大胆发言,并学以致用三)合作探究、精讲点拨教师活动:人推车走,不推车停,由此看来必须有力作用在物体上,物体才运动,没有力作用在物体上,物体就不运动一一这是两千多年前亚里士多德说的,不是我说的。
是这样吗?下面你就利用桌子上的器材来研究一下这个问题让学生利用桌子上的器材,自主设计实验,分别研究:1、力推物动,力撤物停2、力撤物不停教师巡回指导,提出问题:物体的运动是不是一定需要力?学生活动:利用桌子上的器材:小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺做实验:1、桌子上铺毛巾,小车放在毛巾上,推它就动,不推就停2、撤去毛巾,让小车在桌面上,推一下小车,小车运动一段才停下来教师活动:你还能举出其他的例子来说明这个问题吗?刚才的两个实验为什么会出现两种现象呢?矛盾出在哪呢?学生活动:学生举例讨论,比如:自行车蹬一段时间后停止蹬车,自行车会滑行一段距离;溜冰;冰面上踢出去的冰块点评:通过举例进一步理解物体的运动不需要力来维持教师活动:引导学生进行实验对比通过对比实验可以进行逻辑推理,如果接触面非常光滑没有摩擦,那小球会怎样?学生活动:用小球做对比实验A、使斜槽和桌面吻合,让小球从斜槽上滚下,标出滚动距离B、在桌面上放玻璃板,使斜槽和玻璃板吻合,让小球从同样的高度滚下,标出滚动的距离对比发现,接触面越光滑,滚动距离越远总结得出 小球运动停下来的原因是摩擦力如果接触面非常光滑小球会永不停止点评:1、对比实验,找出问题的本质.从而理解物体的运动和力的关系.2、在对比实验的基础上进行合理的逻辑推理.教师活动:在学生回答的基础上,结合实验进一步总结:(并板书)物体的运动是不需要力来维持的。
力撤物停的原因是因为摩擦力如果没有摩擦力,运动的物体会一直运动下去)最早发现这一问题的科学家是伽利略伽利略是怎么研究这个问题的呢?教师活动:介绍伽利略的理想实验1)对称斜面,没有摩擦小球滚到等高2)减小另一侧斜面倾角,小球从同一位置释放要滚到等高,滚动距离就会越远3)把另侧斜面放平,小球要到等高,就会一直滚下去根据这一现象伽利略得出了什么样的结论?学生活动:观察并回答提出的问题:运动的物体如果不受力物体将匀速运动下去点评:通过观察伽利略的理想实验,启发学生在研究科学问题时大胆的设想和科学的推理都是很有必要的教师活动:让学生阅读课文找出:1、伽利略的观点2、笛卡儿的补充和完善3、牛顿第一定律对比三个人的观点,他们都是叙述力和运动关系的,谁的更全面?学生活动:阅读课文,回答问题1、伽利略:物体不受力时,运动的物体一直作匀速直线运动2、笛卡儿:物体不受力时,物体将永远保持静止或运动状态教师活动:既然牛顿第一定律是最完善的,那么它从几个方面阐述了力和运动的关系?在学生回答的基础上,进一步总结:力不是维持物体运动状态的原因,力是改变运动状态的原因运动状态是指什么?学生讨论回答:两个方面:不受力时,物体保持匀速直线运动状态或静止状态;受力时,力迫使它改变运动状态。
运动状态:速度的大小和方向教师活动:牛顿第一定律可不可以用实验来验证?什么时候可以看作不受力并举例说明学生活动:学生回答不能因为不受力作用的物体是不存在的受力但合力为零时比如:冰面上的滑动的冰块教师活动:牛顿定律又叫惯性定律,惯性是指什么?你又怎样理解这种性质呢?举例说明因为这是一个新概念,学生刚接受可能不是很好理解举例说明人站在匀速行使的车厢内竖直向上跳起,仍会落到原地这都是惯性再让学生举例,学生就必然入门了学生活动:学生观察并思考,再进一步理解惯性:是指物体具有保持原来运动状态或静止状态的性质教师活动:进一步总结:物体不受力时将保持匀速直线运动状态或静止状态,理解时可认为不受力和合力为零效果是一样的,如果某个方向不受力,那么在这个方向物体也会保持匀速直线运动状态或静止状态培养学生灵活运用物理规律解决问题的能力教师活动:一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,当力使它改变这种状态时,它就会有抵抗运动状态改变的的“本领”这个本领与什么有关呢?比如货车启动时,由静止到运动得需要一段时间,是空车好启动还是满载时?你还能举出什么例子来?学生活动:学生思考比如骑自行车,单人时和带人时的感觉相比。
从实例可看出,运动状态变化的难易程度与质量有关.点评:通过生活中的一些例子理解惯性大小与质量有关.(四)反思总结、当堂检测例1 关于伽利略的理想实验,下列说法正确的是(.只要接触面相当光滑,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.利用气垫导轨,就能使实验成功D.虽然是想象中的实验,但是它建立在可靠的实验基础上例2关于惯性,下列说法中正确的是()A.速度大的物体不能很快地停下来,是因为物体速度越大,惯性越大B.小球在做自由落体运动时,没有惯性C.乒乓球的运动状态容易改变,是因为乒乓球惯性较小的缘故D.物体受到的外力越大,其惯性越小,受到的外力越小,惯性越大拓展:惯性是物体本身固有的属性,质量是物体惯性大小的量度.火车在平直轨道上匀速行驶,车厢内有一个人向上跳起,发现仍落回车上原处,这是因 为()A.人跳起后,车厢内空气给他以向前力,使他随与同火车一起向前运动B.人跳起的瞬间,车厢地板给他一个向前的力,使他与火车一起向前运动C.人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下后必定偏后一些,只有由于时间很短,不明显而已D.从人跳起后仍落到回车上原处,这是由于人有惯性,在水平方向上始终和车具有相同的速度(五)发导学案、布置预习九、板书设计物体的运动是不需要力来维持的牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
惯性:是指物体具有保持原来运动状态或静止状态的性质描述物体惯性的物理量是质量十、教学反思从人类的直觉入手,以实验来说明事实必修一 4.2实验:探究加速度与力、质量的关系二、教材分析这是一节学生实验课,目的是为了让学生体会物理探究过程中所用的科学方法书中没有给出确定的实验方案,要学生自己设计,但是给出了实验的基本思路:控制变量法学生在初中已经接触过控制变量法,难度应该不大二、教学目标知识与技能1.理解物体运动状态的变化快慢,即加速度大小与力有关,也与质量有关.2.通过实验探究加速度与力和质量的定量关系.3.培养学生动手操作能力.过程与方法1.指导学生半定量的探究加速度和力、物体质量的关系,知道用控制变量法进行实验.2.学生自己设计实验,自己根据自己的实验设计进行实验.3.对实验数据进行处理,看一下实验结果能验证什么问题,情感态度与价值观1 .通过探究实验,培养实事求是、尊重客观规律的科学态度.2 .通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神.(2)培养与人合作的团队精神.三、教学重难点教学重点1 .控制变量法的使用.2 .如何提出实验方案并使实验方案合理可行.3 .实验数据的分析与处理.教学难点1 .如何提出实验方案并使实验方案合理可行.2 .实验数据的分析与处理.四、学情分析学生对控制变量法应以掌握,关键是实验设计,实验操作能力不强,应让其做好充分的课前预习五、教学方法探究、讲授、讨论、练习六、课前准备多媒体课件,小车(2 0 辆,每辆车上贴上质量为2 0 0 g,贴 上“参照车”与“实验车”字样),一端带有滑轮的长木板(2 0 个),一次性小塑料口杯及棉线套(2 0 个,质量可忽略),5 0 g 规格钩码1 0 盒(每 盒 1 0 个),托盘天平祛码2 0 盒,刻度尺(米尺),线绳若干,铁文件夹1 0 个,计算机和大屏幕投影系统一套,计算器。
七、课时安排1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情境导入、展示目标利用多媒体投影图4 一2 一1;图 4-2-1分组定性讨论组 I:物体质量一定,力不同,物体加速度有什么不同?组 2:力大小相同,作用在不同质量的物体上,物体加速度有什么不同?师:请 组 1 的代表回答一下你们讨论的结果.组 1 生:当物体质量一定时,物体的加速度应该随着力的增大而增大.师:请组2的代表回答你们组讨论的问题,组 2生:当力大小相同时,物体质量越大,运动状态越难以改变,所以质量越大,加速度越小.师:物体运动状态改变快慢取决于哪些因素?定性关系如何?生1:应该与物体的质量和物体所受的力有关系.力越大,加速度越大;质量越大,加速度越小.生2:这里指的力应该是物体所受的合力,以上图为例,物体所受的重力和支持力相等,不参与加速度的提供.师:刚才进行多媒体演示时一次是固定力不变,一次是固定质量不变,这样做有什么好处呢?生:方便我们的研究.师:这是研究多个变量之间关系的非常好的方法,我们把它称作控制变量法.我们以前在什么地方学到过这种方法?生1:在初中我们在探究物体的密度与质量、体积之间的关系时生2:在研究电流与电压、电阻的关系时.师:好,我们这节课就用这种方法进行探究加速度和力、质量之间的关系.首先来看本届的学习目标知识与技能1 .理解物体运动状态的变化快慢,即加速度大小与力有关,也与质量有关.2 .通过实验探究加速度与力和质量的定量关系.3 .培养学生动手操作能力.过程与方法1 .指导学生半定量的探究加速度和力、物体质量的关系,知道用控制变量法进行实验.2 .学生自己设计实验,自己根据自己的实验设计进行实验.3 .对实验数据进行处理,看一下实验结果能验证什么问题,情感态度与价值观1 .通过探究实验,培养实事求是、尊重客观规律的科学态度.2 .通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神.3.培养与人合作的团队精神.八、合作探究、精讲点拨一、加速度与力的关系师:设计一个实验,保持物体的质。