牛頓第一定律教學教案設計
牛頓第一定律教學教案設計
牛頓第一定律是物理學上必學的內容,牛頓第一運動定律表明,除非有外力施加,物體的運動速度不會改變。下面是學習啦小編為大家整理的關于牛頓第一定律的物理教案設計,希望對你們有幫助。
牛頓第一定律教學設計篇一
教學目標
1.知識與技能
?、朋w會伽利略的理想實驗思想。
?、评斫馀nD第一定律的內容及意義;理解力和運動的關系。
⑶理解慣性的概念,知道質量是慣性大小的量度。
2.過程與方法
?、磐ㄟ^回顧歷史探究過程理解牛頓第一定律的形成過程。
?、评斫饫硐雽嶒炇强茖W研究的重要方法。
3.情感態(tài)度與價值觀
?、磐ㄟ^運動和力的關系的歷史探究過程,使學生體會規(guī)律的形成都有一個從感性到理性、從低級到高級的產生、發(fā)展和演變的過程。
?、仆ㄟ^理想斜面的教學,體會理想實驗的魅力。
教學重點
1.教學重點:通過回顧歷史探究過程理解牛頓第一定律;慣性的理解。
2.教學難點:力和運動的關系;慣性和質量的關系。
教學過程
(一)創(chuàng)設游戲,引入課題
撕紙游戲
猜一猜:
1.一張紙已剪成兩截,但未完全剪斷,如果迅速用力撕兩邊,紙會斷成幾截?
2.現(xiàn)在把紙剪成三截,但未完全剪斷,如果迅速用力撕兩邊,紙會斷成幾截?
大家不要動手,先猜一猜。
3.如果在中間的紙下面夾一個夾子,然后迅速撕兩邊,紙會斷成幾截?
請大家想一想:為什么是這樣一個結果呢?怎樣解釋我們的游戲呢?其實,在我們的游戲中還涉及到一個古老的話題──力和運動:用力撕紙,紙條斷開運動起來。運動和力之間到底有什么關系呢?帶著這些問題,我們一起來體驗古人的探究過程,學習古人的探究方法,進一步理解論述運動和力關系的牛頓第一定律。
(二)回顧歷史,探究定律
1.情景設問,經驗猜想
在人類歷史的長河中,運動和力如影隨形,總是和人們的生活、生產密切相關。比如:馬拉車則車前進,不再拉,前進的車會停下來;人象推車則車前進,不再推,前進的車會停下來;踢球,球沿草地向前滾動,不再踢,滾動的球會慢慢停下來。
思考:運動和力之間有什么關系呢?
最早提出這個問題并給出經驗猜想的是古希臘學者亞里士多德。
他根據生活生產經驗猜想:必須有力作用在物體上,物體才能運動;沒有力的作用,物體就要靜止在一個地方。運動需要力維持。
他的觀點來自實際經驗,還能用實際經驗驗證,所以被人們廣泛接受,并維持了近兩千年。
設問:我們現(xiàn)在知道,他的觀點是錯誤的。那么他有貢獻嗎?
亞里士多德的貢獻:開創(chuàng)了一個新的研究領域。
首先質疑并深入研究的是十六世紀的伽利略。他觀察了球的滾動。
2.質疑假設,科學猜想
當球沿斜面向下滾動時,它的速度增大,而向上滾動時,速度減小。他由此猜想:當球沿水平面滾動時,它的速度應該不增不減。實際觀察的結果是:沿水平面滾動的球越來越慢,最后停下來。
?、佻F(xiàn)象:沿水平面滾動的球越來越慢,最后停下來。
按照亞里士多德的觀點,球停下來是因為沒有力的作用。伽利略恰恰從這一現(xiàn)象出發(fā),對亞里士多德的觀點提出質疑。
?、谫|疑:滾動的球之所以停下來,真的是因為沒有力的作用嗎?
設問:球停下來的原因是什么呢?
在伽利略之前,人們還沒有意識到摩擦力這種無形的力,伽利略是第一個意識到摩擦力的人。
他改變了水平面的粗糙程度,發(fā)現(xiàn):水平面越光滑,球滾得越遠。于是,他推斷這是摩擦阻力作用的結果。
結論:滾動的球停下來,是摩擦阻力作用的結果。
?、奂僭O:若沒有摩擦阻力,沿水平面滾動的球將怎樣運動呢?
?、懿孪耄喝魶]有摩擦阻力,球將永遠滾動下去。
過渡:伽利略設計了一個雙斜面實驗。
3.實驗探究,得出結論
(1)雙斜面實驗
左斜面固定,右斜面傾角可變。實驗中我們設定小球始終從左斜面定位卡處由靜止釋放。
?、俟潭ㄓ倚泵?,改變小球所受的摩擦,觀察小球上升的最大高度怎樣變化。重復一次。
思考:
1.小球所受摩擦阻力的大小與小球上升的最大高度之間有什么關系?
2.摩擦阻力的大小與釋放點到上升的最高點的高度差是什么關系?
3.如果沒有摩擦,小球會上升到多高的地方?
②減小右斜面傾角,觀察小球沿斜面運動的最遠距離怎樣變化。重復一次。