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1、牛顿第一定律的发现一、教学目标1通过亚里士多德、伽利略到笛卡尔再到牛顿这根主线，让学生“重现”这段物理思想的 形成过程。2、能够运用牛顿第一定律解决一些简单的问题。3、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正确的，而是 需要人类不断探索才能逐步形成。二、知识拓展阅读课前准备的相关历史资料并找出四位物理学家关于物体运动的观点：1亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。现象：在平直的路上推车，车才能运动；停止用力，车子就要停下来。提问：你认为这个观点有什么问题吗？科学介绍：亚里士多德的观点一直统治人们的思想将近两千年，直到三百年前才由伽俐略指出：力不是维持物体运动的原因
2、，物体的运动不需要力来维持。亚里士多德是古希腊著名的哲学家、文学评论家、物理学家、生物学家、伦理学家和教育家。他的讲课被认为是古希腊思想的百科全书，所以说亚里士多德毫无疑问是伟大的。黑格尔曾经说过，亚里士多德乃是历史上最多才、最渊博、最深刻的科学天才之一，他是一个在历史上无与伦比的人 柏拉图的著作被广泛地阅读，亚里士多德则直到最近还未被认 识，所流行的乃是关于他的一些最错误的偏见。爱因斯坦曾把一代代科学家探索自然奥秘的努力，比作福尔摩斯侦探小说中的破案过程，有时候明显可见的线索却常常把人们引向错误的判断。也就是说，光凭经验来做判断往往是不可靠的，在探索 物体运动原因”的这个问题上，亚里士多德正
3、是由于凭经验才得出了 错误的结论。导致亚里士多德错误观点的根本原因是他没有认识到摩擦阻力的存在。2. 伽俐略的观点：物体运动不需要力来维持。提问：假如你是伽俐略，你会寻找怎样的方法去推翻亚里士多德维持将近两千年的错误论点？科学介绍：再向学生介绍伽俐略创造的实验方法：伽俐略在实验时注意到，当一个小球沿斜面滚下时速度会增加，而小球沿斜面上升时速度会减小， 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：这是由于受到摩擦阻力的缘故。他推理：若没有摩擦阻力，小球 将永远滚动下去。摩擦力越小，小球滚动的时间越长，在没有摩擦理想情况下，小球将
4、以恒 定的速度持续的滚动下去。伽利略这种理想化的运动，是一种科学的抽象，它深刻地反映了 事物的本质。由于现实生活中不可能有绝对光滑的斜面，所以该实验是个理想实验”。尽管现实生活中没有绝对光滑的平面。 但是可以创造出相对比较光滑的平面去证明伽俐略的这种 想法。结论：水平地面上运动的物体之所以会停下来，是因为受到摩擦力的作用， 如果没有摩擦力，水平地面上的物体只要具有某一速度，那么该物体将保持这一速度一直运动下去。伽俐略实验对科学研究的启示：正确实验 +合理的假设推理。在我们今天看来是非常简单的 一个道理，但是在发现它的最初往往是非常艰难的， 伽俐略在充分的事实和理论依据的基础 上，靠坚强的意志和
5、信念，终于获得成功。3笛卡儿的观点：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并且一直运动下去。笛卡儿是一位与伽俐略同时代的法国科学家，他进一步完善了伽俐略的观点，他认为：如果没有其它原因，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。他支持伽利略力不是物体运动原因”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，这应该作为一个原理加以确立，并且 是人类整个自然界的基础。他认为物体内部不存在运动的原因，因此若没有外来的作用，物体就不会有任何变化。所以一个物体的任何运动变化都是其他物体作用的结果。个别存在的任何物体部分，将始终保持其同
6、样状态，直到碰到其他物体部分使它改变这种状态为止。笛卡尔儿想象力丰富，观点新颖，他的漩涡理论曾经盛行一时。他的许多观点富有启发 性，带有较浓厚的思辫色彩。直到有外力迫使它改4. 牛顿的观点：一切物体总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态, 变这种状态为止。牛顿对物体运动原因的认识也经历了一番簸折，直到1687年撰写自然哲学的数学原理之际才摆脱了旧观念的束缚，把物体运动原因提炼和概括到前所未达的高度，作为运动第一 定律提了出来，使之成为力学理论的基础。牛顿成功的密诀：站在巨人的肩上，勤奋学习，不断的积累知识。综上所述，可以看出，牛顿第一定律经历了逐步发展、逐步完善的过程，它是几代人持历史的一个缩
7、影，因为物理学就是永远不会停顿、 门科学。不断发展、不断完善，逐步接近真理的一续不断努力的结果，即使在牛顿之后，牛顿第一定律仍在不断发展着。这实际上也是物理学三、学练结合1、甲图是探究 阻力对物体运动的影响的实验装装置，乙图是探究物体的动能与质量关系的实验装置，关于这两个实验说法正确的是(毛巾)A 甲实验可以推理出如果运动的物体不受力它将以恒定不变的速度一直运动下去B 乙实验可得出物体的速度一定时，质量越大，动能越大C.两个实验都控制物体从同一高度自由下滑，是为了保证物体到水平面时的初速度相同D甲、乙实验中物体运动时，机械能始终都保持不变2、科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段，在研究和
8、解决问题的过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法. 理想实验有时更能深刻地反映自然规律.伽利略设想了一个思想实验，如图所示以下为他的设想步骤： 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 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 如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速直线运动.(1) 把上述理想实验的设想步骤按正确的顺序排列是 (选填序号).(2) 在上述的设想实验步骤中，有一个是实验事实，其余是推论，其中属于可靠实验事实的是 (选填序号)，属于理想化推论的是 (选填序号
9、).3、在研究牛顿第一定律的实验中，同学们已经知道滑块在水平面上滑行的距离与它刚滑到 水平面上时的速度 V。有关，与水平面的粗糙程度有关， 有些同学还认为与滑块的质量有关.下面是甲、乙、丙三位同学在探究滑块在水平面上滑行的距离与滑块质量是否有关”课题时所设计的实验步骤，请你也参与进来.他们选择的器材有：质量相同、粗糙程度不同的木块、 铁块、铜块、铝块各一个，斜面，木板，钩码若干.(1) 实验中应控制 和不变.(2) 甲、乙、丙三位同学设计的实验步骤分别如下，你认为符合本课题探究要求的是 同学的(填选项前的编号).甲：让木块从斜面的顶端由静止滑下后沿水平木板滑行，观察并记录木块在水平木板上滑行的
10、距离和木块的质量；分别在木块上放上数量不等的钩码，先后让其从同一斜面的顶端由静止滑下后沿同一水平木板滑行，观察并记录每次木块在水平木板上滑行的距离和木块及其上 钩码的质量.乙：先后让木块从同一斜面的不同高度处由静止滑下后沿同一水平木板滑行，观察并记录每次木块在水平木板上滑行的距离和木块的质量丙：先后让木块、铁块、铜块、铝块从同一 斜面的顶端由静止滑下后沿水平木板滑行，观察并记录它们分别在同一水平木板上滑行的距离和它们的质量.(3 )下表是按符合本探究课题要求的实验步骤操作后得到的实验数据，从中得出的结论是：.滑块质量/g200250300350在水平木板上滑行的距离 /m0.6510.6510.6510.651
