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1、伽利略的理想实验与牛顿第一定律教案一、 教案背景1、学生： 中学 小学 2，学科：物理2、课时：13、学生课前准备：初读课文，了解牛顿第一定律的大致内容和探究过程。收集有关研究力与运动关系的历史人物资料，了解其探究的过程特点。发现自学中遇到的问题，并尝试同学间互助解答。 二、教学课题：伽利略的理想实验与牛顿第一定律 三、教材分析在前三章关于运动和力的分别研究基础上，本章进一步综合研究两者之间的密切关系，从而建立其牛顿运动定律。牛顿运动定律是动力学的基础，是力学中也是整个物理学的基本规律，而牛顿第一定律则是这个基础的开端，提出物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因这些关键结论，为进
2、一步确立力与运动的定量关系，建立牛顿第二定律提供了很好的铺垫。所以学好这一节内容有着极其重要的意义。同时，这一节内容彻底打破人们习以为常的力是维持物体运动的原因的观念，强烈地冲击了学生的思维，更让学生懂得如何用科学的研究方法解决实际的物理问题。 对于如何探究这个问题，百度网上有丰富的科学家探究的历史资料，包括文字、图片、视频等资源，特别是对于伽利略的理想实验，鉴于其一定的不现实性和思维外推性，网上的视频资源有效地解决了这个问题，既满足了学生的直观形象思维的需要，更提升了其抽象逻辑思维能力的水平。五、教学方法 1、网络搜索2、对比实验、自主探索、合理推理。3、利用生活中的实例，理解力与运动、惯性
3、与质量的关系，贴近生活更易理解。 六、教学过程（一）导入：1、多媒体播放考工记图片文字，提问为什么“马力既竭，辀犹能一取也。”从而引出“运动需要力来维持吗？”这个问题。（http:/ 事实来源：（1） 给竖放着的易拉罐初速度，它运动一段距离才停下来；给平放的易拉罐初速度，它运动得更远才停下来。摩擦力越小，运动更远。当摩擦力为零时，情况怎样？（2） 伽利略单摆实验。2、 科学推导：伽利略理想实验 http:/ （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，运动时间更长。（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
4、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。教师活动：用气垫导轨消除摩擦。让滑块在导轨上滑动，利用光电门测出滑块在不同位置的速度。学生活动：学生记录数据并比较。确信他的正确性。在教师引导下学生认真阅读课文，找出其他科学家对此问题的探究情况：1：笛卡尔对力与运动关系的补充说明：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。2：最后，牛顿站在巨人的肩膀上通过自己的努力把力与运动的关系明确的指出来，确立了牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
5、（三）对牛顿第一定律的理解教师活动：(引导学生比较几种观点的全面性，发现牛顿第一定律描述得更为完善。) 我们初中时也学过牛顿第一定律，与我们现在高中学的有什么不一样，请大家比较一下。学生活动：比较理解初中和高中的两种描述：初中：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。高中：一切物体总保持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。 教师活动：引导学生思考得出：1、 初中强调一种理想状态和物体的固有性质。而高中在强调物体固有性质的基础上更指出外力对运动状态的作用，更具有现实指导意义。2、 运动状态是指：速度的大小和方向3、 对牛顿第一定律的理解： 一切物
6、体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质说明物体具有惯性 外力的作用是迫使物体改变其运动状态说明力是使物体运动速度改变的原因。（从而否定了力是维持物体运动的原因）教师活动：牛顿第一定律可否用实验来验证？学生活动：不可以，因为没有物体不受任何力的情况存在。教师活动：什么时候可以看作不受力并举例说明？学生活动：受力但合力为零时。比如：冰面上的滑动的冰块。冰壶球。教师活动：牛顿第一定律也称惯性定律。那惯性是指什么？学生活动：惯性：一切物体都具有保持原来运动状态的性质。（播放视频，学生感受生活中的惯性。装满水的气球爆破瞬间 http:/ 教学中发现，要从根本上彻底根除学生对力与运动的关系的错误认识必须在其感官认识的基础上达到理性思维的提升。不受力物体就可以运动是一个难以接受的事实，因为这是一种理想的状态，所以在教学中，我尽量借助科学家探究此问题的艰辛历程，特别是伽利略的理想实验的力量帮助学生重新建立正确的认识，更让他们感受到科学家们奇妙而严谨的逻辑思维过程，激发他们对物理学习和研究的兴趣，提高其积极性。另外，其实对于牛顿第一定律的学习，在初中时，学生已经有一定的认识基础，如何突破高中与初中对此问题的理解，提升其思维的高度是这节内容的闪光点，让学生们体会到学习知识的成就感。
