《41牛顿第一定律.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《41牛顿第一定律.doc(5页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第一节 牛顿第一定律教学目标:(一)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、知道什么是惯性,会正确地解释有关惯性的现象。(二)过程与方法1、观察生活中的惯性现象,了解力和运动的关系。2、通过实验加深对牛顿第一定律的理解。3、理解理想实验是科学研究的重要方法。 (三)情感态度与价值观1、通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性。2、 感悟科学是人类进步的不竭动力。教学重点:1、对牛顿第一定律和惯性的正确理解。2、科学思想的建立过程。教学难点:1、力和运动的关系。2、惯性
2、的有关因素。教学方法:讲练法,归纳法,实验法教学用具:投影仪、投影片、斜面实验器材教学过程:(一)导入新课前面我们已经学习了如何描述物体的运动,不同的物体运动情况为什么会不同呢?这个问题并没有做深入的分析,实际上物体的运动情况是由它的受力情况决定的,有怎样的受力情况,就有怎样的运动状态。这一章,我们就要来研究运动与力的关系,物理学中,把研究运动和力的关系的理论,称作动力学。(二)新课教学一、历史上人类对运动与力的关系的认识师:前面我们已经学过了描述运动的方法,也学过了力的基本知识,现在,请同学们讨论一下,力和运动有什么样的关系呢?请结合日常生活中的例子来说明。学生进行讨论师:在研究物体运动的原
3、因的过程中,很长一段时期,人们凭直觉认为物体只有受到力的作用,才会运动起来。代表人物有古希腊的哲学家、物理学家亚里士多德。这种错误的判断维持了近两千年。直至三百多年前意大利物理学家伽利略才用实验否定了这种判断,得出了正确的结论。二、伽利略的理想实验学生活动:阅读 P68伽利略实验的过程,讨论伽利略如何用实验来推翻亚里士多德的结论的,伽利略的结论又是什么。师:伽利略用斜面实验证明了,力不是维持物体的运动,即维持物体的速度的原因,而是改变物体运动状态,即改变物体速度的原因。大家要注意,这里斜面实验是一个理想实验,是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”,但是,“理想实验”并不是脱离实际
4、主观臆想的。它是以实践为基础的,理想实验的推论过程是以一定的逻辑法则为根据的。生:牛顿第一定律不是实验定律,没法用实验验证。师:哪位科学家完善了伽利略的观点,如何完善?生:法国科学家笛卡儿指出:除非物体受到外力作用,物体将永远保持其静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动。教师总结:大家要注意运动状态发生改变,通常是指速度发生改变,包括大小和方向的改变。三、牛顿物理学的基石-惯性定律师:牛顿在前人研究的基础上提出总结了动力学的一条基本定律-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他改变这种状态。生:什么是运动状态的改变?师:运动状态
5、的改变是指物体速度的改变,即速度大小改变,或方向改变,或二者都发生变化。请大家考举例说明。学生列举例子,教师给予点评。师:大家在理解牛顿第一定律的时候应该注意一下几方面:(1)明确力与运动的关系:运动并不需要力来维持,因而力并不是使物体运动的原因;只有当物体的运动状态发生改变的时候,才需要力,所以力是改变物体运动状态的原因。(2)定律揭示了物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质,称惯性。所以牛顿第一定律又称惯性定律。(3)不受力作用的物体是不存在的,所以牛顿第一描述的一种理想化的状态,无法用实验直接验证,但是它具有实验基础,正确的揭示了自然规律。四、惯性与质量师:牛顿第一定律又
6、叫惯性定律,从定义可知,物体有抵抗运动状态变化的“本领”,这种本领我们叫它惯性。惯性是物体的固有属性。对于不同的物体来说,这种“本领”的大小,也就是惯性的大小是不是相同的呢?比如,有一辆卡车和一辆自行车静止在地面,要使他们运动起来,哪个比较容易呢?如果一个大人和一个小孩相撞,谁容易摔倒呢?生:自行车容易动起来,小孩容易摔倒。师:很容易看出,不同物体惯性的大小是不同的。师:请大家思考一下,物体的惯性与什么因素有关系,(跟运动状态,受力情况有没有关系?)结合实例进行分析。学生活动:讨论上述问题,发表各自的意见。师:观察和实验表明,对于任何物体,在它们受到相同的作用力时,决定它们运动状态变化难以程度
7、的唯一因素就是它们的质量,所以,我们可以得出结论:量度物体惯性大小的物理量是它们的质量。课堂练习例1 下列关于惯性的说法中,正确的是( D )A 人走路时没有惯性,被绊倒时有惯性B 百米赛跑到终点时不能立即停下来是由于惯性,停下来时就没有惯性了C 物体没有受外力作用时有惯性,受外力作用后惯性被克服了D 物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关解 惯性是物体的固有属性,与其内在因素即质量有关,与受力与否及运动状态无关,一切物体都有惯性,质量是物体惯性大小的量度,静止物体的惯性是保持静止,匀速运动的物体的惯性是保持其速度不变。当物体在外力作用下运动状态发生变化时,只要其质量不变,其惯性大小不发生
8、改变。例2. 火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为( D )A. 人跳起后,车厢内空气给他以向前的力,带着他随同火车一起向前运动。B. 人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动。C. 人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下后必是偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离太小,不明显而已。D. 人跳起后直到落地,在水平方向上人和车始终有相同的速度。解 人从跳起到落地的过程中,水平方向不受外力作用,保持着原来所具有的速度做匀速直线运动,所以仍落回车上原处。 小结 这节课我们重点学习了牛顿第一定律,要求大家理解的有三方面的
9、内容:1、伽利略如何用理想实验推翻人类陈旧的观念;2、牛顿第一定律定性揭示了力和运动的关系:力是物体运动状态发生改变的原因。3、惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关。 从以下几方面来理解惯性惯性就是使原来运动的物体(不管是匀速、加速还是减速)匀速直线运动,使原来静止的物体静止。惯性是物体的固有性质,宇宙万物中任何物体都具有惯性,没有惯性的物体是不存在的。质量是物体惯性大小的量度。物体惯性大小与物体的运动速度、物体的密度、形状、体积无关。物体的质量越大,物体的惯性就越大,越难改变物体的运动状态。只要物体的质量不变,物体的惯性就不变。所以“克服惯性”“惯性增大”“惯性减小”是错误的。惯性大小表示物体改变运动状态的难易程度。物体惯性越大,越难改变运动状态,惯性越小,越容易改变物体的运动状态。作业:课本P70物体与练习