《牛顿第一定律》教案 篇一
引言:
牛顿第一定律,也被称为惯性定律,是物理学中最基本的定律之一。它描述了物体的运动状态,为后续的运动学和动力学研究奠定了基础。本教案将介绍牛顿第一定律的基本概念和应用,帮助学生更好地理解这一定律的重要性和实际意义。
一、教学目标:
1. 理解牛顿第一定律的基本概念和内容;
2. 掌握牛顿第一定律的应用方法;
3. 能够运用牛顿第一定律解决与物体运动状态相关的问题。
二、教学重点:
1. 牛顿第一定律的基本概念和内容;
2. 牛顿第一定律的应用方法。
三、教学内容:
1. 牛顿第一定律的概念和表述:
牛顿第一定律指出,如果没有外力作用于物体上,物体将保持静止或匀速直线运动。
牛顿第一定律的数学表述为:当物体的合力为零时,物体的加速度为零,即a=0。
2. 牛顿第一定律的应用方法:
a. 判断物体是否处于平衡状态:根据物体是否保持静止或匀速直线运动,判断物体是否处于平衡状态。
b. 分析物体的受力情况:通过分析物体受到的所有外力,判断物体的运动状态和受力情况。
c. 解决与物体运动状态相关的问题:通过应用牛顿第一定律,解决与物体运动状态相关的问题,如求解物体的加速度、力的大小和方向等。
四、教学方法:
1. 讲授与讨论相结合的方法:通过讲解牛顿第一定律的基本概念和内容,引导学生思考和讨论与物体运动状态相关的问题。
2. 实验观察法:通过实验观察物体在不同受力情况下的运动状态,加深学生对牛顿第一定律的理解和应用。
五、教学过程:
1. 导入:通过引导学生观察一些日常生活中的运动现象,引发学生对物体运动状态的思考。
2. 讲解牛顿第一定律的基本概念和内容,同时结合实例进行说明和讨论。
3. 进行实验观察,通过实验验证牛顿第一定律的正确性,并引导学生从实验中总结出牛顿第一定律的应用方法。
4. 练习与讨论,引导学生运用牛顿第一定律解决与物体运动状态相关的问题,并进行讨论和交流。
5. 总结与拓展:总结牛顿第一定律的基本概念和应用方法,并拓展到其他物理学知识领域的应用。
六、教学评价:
通过课堂练习和讨论,检查学生对牛顿第一定律的理解和应用情况。可以通过小组合作和个人答题等形式进行评价。
七、教学资源:
1. 实验器材:小车、光电门、计时器等。
2. 教学素材:包括牛顿第一定律的实例、实验数据和图表等。
八、教学反思:
通过本节课的讲解和实验观察,学生对牛顿第一定律的理解和应用能力得到了提高。但在教学过程中,还应注意引导学生思考和发现问题的能力,培养学生的实践能力和解决问题的能力。进一步拓宽教学内容,引导学生将牛顿第一定律应用到更多实际情境中,提高学生的学科综合素养和创新思维能力。
《牛顿第一定律》教案 篇二
引言:
牛顿第一定律被誉为物理学的基石,对于我们理解物体的运动状态和运动规律具有重要意义。本教案将以实际生活中的例子为切入点,帮助学生更好地理解和应用牛顿第一定律。
一、教学目标:
1. 理解牛顿第一定律的基本概念和内容;
2. 掌握牛顿第一定律的应用方法;
3. 能够通过牛顿第一定律解决与物体运动状态相关的问题。
二、教学重点:
1. 牛顿第一定律的基本概念和内容;
2. 牛顿第一定律的应用方法。
三、教学内容:
1. 牛顿第一定律的概念和表述:
牛顿第一定律指出,如果没有外力作用于物体上,物体将保持静止或匀速直线运动。
牛顿第一定律的数学表述为:当物体的合力为零时,物体的加速度为零,即a=0。
2. 牛顿第一定律的应用方法:
a. 物体在水平面上的运动:当水平面上没有外力作用于物体时,物体将保持匀速直线运动。
b. 物体在倾斜面上的运动:当倾斜面上没有外力作用于物体时,物体将保持匀速直线运动。
c. 物体的平衡状态:当物体受到的外力平衡时,物体将保持静止或匀速直线运动。
四、教学方法:
1. 问题导入法:通过提出与学生生活经验相关的问题,引发学生对牛顿第一定律的思考。
2. 实例分析法:通过实际例子的分析,帮助学生理解和应用牛顿第一定律。
3. 讨论与合作学习法:通过小组讨论和合作学习的形式,激发学生的学习兴趣和主动性。
五、教学过程:
1. 导入:通过提出问题,引发学生对牛顿第一定律的思考,例如:为什么我们在车上放置的东西会随着车的运动而滑动?
2. 分析实例:通过分析物体在水平面和倾斜面上的运动情况,引导学生理解和应用牛顿第一定律。
3. 小组讨论:将学生分成小组,让他们讨论一些与物体运动状态相关的问题,并在小组之间进行分享和交流。
4. 合作实验:安排学生进行一些简单的实验,观察物体在不同受力情况下的运动状态,并通过实验结果验证牛顿第一定律。
5. 总结与拓展:总结牛顿第一定律的基本概念和应用方法,并引导学生将牛顿第一定律应用到其他实际情境中。
六、教学评价:
通过小组讨论和实验观察,检查学生对牛顿第一定律的理解和应用情况。可以通过学生的讨论和实验报告等形式进行评价。
七、教学资源:
1. 实验器材:小车、斜面、光电门、计时器等。
2. 教学素材:包括与物体运动状态相关的实例、实验数据和图表等。
八、教学反思:
通过本节课的讨论和实验观察,学生对牛顿第一定律的理解和应用能力有所提高。但在教学过程中,还应加强学生的实践能力和解决问题的能力,引导学生将牛顿第一定律应用到更多实际情境中。同时,教师应根据学生的实际情况,灵活调整教学方法和内容,提高教学效果。
《牛顿第一定律》教案 篇三
(一)教学目的
1。知道惯性定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程。
2。通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法。
(二)重点与难点
重点:牛顿第一定律
难点:伽利略理想实验的推理过程。
(三)教学过程
1。引入新理
师:力能使静止的物体运动起来,力又能使运动物体速度增大或减小,还可以改变物体运动的方向,物体不受力又怎样呢?从这节课开始,我们就来研究有关力和运动的一系列问题。
[板书1]第九章力和运动
2。新课教学
师:请同学们观察实验
[实验1]静止在木板面上的小车。
师:小车处于什么状态?
生:静止。
师:静止的小车,水平方向不受推动和拉力的作用,它将会怎样?
生:永远处于静止。
[实验2]如图1所示,小车受水平拉力作用时。(让小车运动一段距离后立即用手使它静止下来)
师:观察小车的状态发生怎样变化?
生:由静止到运动。
[实验3]如图1。继续实验2,钩码使小车水平运动后,用手托住下落的钩码。小车失去水平拉力后,继续向前滑行一段距离停止。
师:你看到什么现象?
生:小车继续运动一段距离后才静止。
师:小车运动一段距离后,变为静止的原因是什么呢?
生:受到木板的摩擦阻力作用。
师:是不是这样呢?请大家继续观察下面实验。
[实验4]用同一小车分别(三次)从同一斜面不同的高度自由滑向相同的平面,记下三次小车静止在相同水平面上的位置。如图2(A)、(B)、(C)所示。
师:哪一次水平滑行距离最短?
生:第一次。
师:为什么?
生:小车在斜面上高度最小,它在水平面上开始运动时速度最小(后半句话学生回答不出来,第一次可由老师说)。
师:哪一次水平滑行距离最长?
生:第三次。
师:为什么?
生:小车在斜面上高度最大,它在水平面上开始运动时速度最大。
师:同理如果小车三次处于同一斜面、相同高度,自由滑向水平面,小车在水平面上开始运动的速度大小会怎样呢?
生:相同。
师:(介绍牛顿第一定律演示装置)这是一个斜面,把它放在讲台桌上。(如图3所示。)
[实验5]让小车分别三次从同一斜面的相同高度自由滑下,观察小车在不同材料的水平面上运动的情况。(在桌面铺上毛巾、棉布。)
师:哪次小车在水平面上运动距离最短,为什么?
生:第一次(或最上面那一次)。表面材料是毛巾,阻力最大,滑行距离最短。(在学生回答过程中,填写表1第一行前三项)
师:很短距离,速度变为零。速度变化快呢,还是慢呢?
生:最快。(填写表1第一行最后一项)
师:第二次实验的情况如何,大家一起填表1的第二行。
生:棉布、阻力较大、滑行距离较长、速度变化较快。(填写表1第二行)
师:第三次实验的情况如何;大家一起填表的第三行。
生:桌子表面、阻力较小、滑行距离长、速度变化较慢。(填写表1第三行)
师:假定我们做第四次实验,水平表面用玻璃板,玻璃板的阻力比木板小,实验结果会怎样呢?(填写表1第四行前两项)
生:小车滑行的距离长,速度变化最慢。(填写表1第四行后两项)
师:假定我们还能找到某种材料,对小车的阻力比玻璃板还小,最最小,来做水平表面的材料,实验结果又会怎样呢?
生:那么小车滑行距离就更长,最最长,速度变化最最慢。
师:大家一起来填表1第五行(见表)
师:假如水平表面对小车没有阻力,实验结果又会怎样呢?
生:小车永不停止地运动下去!
师:一起来填表1的第六行。(见表)
表1
师:大家注意这个表格的前三行我们是做了实验的。第四、五行没有做实验,只是根据前三行的实验结果,加上逻辑推理得出来的结论。虽然没有做实验,但是在正确实验的基础上加上正确的推理,得到的结论也是正确的。
大家再仔细琢磨表的第六行,它和第四、第五行有什么不同。
生:没有阻力,而第四、五行还有阻力,只是一次比一次小。
师:非常正确,逻辑推理就是这样进行的。阻力逐渐变小,实验结论如何呢?阻力没了,结果又会怎样呢?
师:没有阻力的平面叫做理想光滑的平面,实际上并不存在。第六行的结果就是理想实验,实际上不存在,是在正确实验的基础上正确推理得出来的。
师:这种建立在实验的基础上,通过逻辑推理得到理想状况下的结论,也是研究物理的一种方法。
300多年前著名的物理学家伽利略就是这样通过实验推理得出来物体不受阻力将如何运动的。
师:谁给大家朗读书第104页倒数第三段?
生:(读课文略)
师:大家把这段倒数第三行“如果表面绝对光滑……运动下去”。画下来。
师:法国科学家笛卡儿,又对伽利略的结论作了补充,他是怎样说的,请一位同学读教材第104页倒数第二段。
生:(读课文略)。
师:大家从此段的倒数第三行“如果运动物体……运动下去”。画下来。
师:笛卡儿的说法和伽利略的说法有什么不同?不同又说明了什么?
生:笛卡儿把伽利略的“物体受到的阻力为零”改为“物体不受任何力的作用。”说明,不是仅仅限于阻力了,而是任何力。
师:再后来英国的科学家总结了伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的物理定律。叫做牛顿第一定律。
[板书2]
《牛顿第一定律》教案 篇四
教学目标
1、通过实验,进行合理的推理,对学生进行科学态度和科学方法的教育。
2、知道牛顿第一定律。
3、知道牛顿第一定律的重要应用。
教学重难点
1、理解牛顿第一定律内容的含义。
2、做好演示实验。
教学工具
多媒体
教学过程
通过上一章的学习,我们认识了力,同学们能不能举这样几个例子:
①物体由静止变为运动的例子。
②物体运动速度由快变慢的例子。
③物体运动方向改变的例子。
由上面的例子可见:物体受力后,改变了物体的什么?(运动状态)
那物体不受外力呢?同学们猜一猜,运动状态会怎样呢?
静止的物体不受外力时,会不会自己运动起来?
运动的物体不受外力时,会不会自己停下来?
(学生讨论猜想)
同学们猜想的是否正确呢?我们下面就来研究探索这个问题:
Ⅰ、演示实验:
1、介绍实验装置:带斜面的长木板、小车、毛巾、棉布。
2、实验过程:
⑴在木板上铺一块毛巾,让小车从斜面上最高的一点,从静止开始滑下,请同学们注意观察小车在毛巾面上的运动情况。
(请学生描述小车在毛巾面上的运动情况)
问:小车为什么运动地越来越慢,最后停下来?
讲述:由于阻力,小车由运动变为了静止。
(小车停住后,在其尾部位置插一小旗。)
问:能让小车运动得远一些吗?
(减小阻力,用棉布)
⑵将木板上的毛巾换为棉布,仍让同一小车在同一斜面的同一高度由静止开始滑下,这样就可以保证小车到达斜面底端是的速度相同,这样就可以保证了其他条件都不变,而只是减小了阻力。同学们注意观察小车在棉布表面的运动情况。
现象:小车速度越来越慢最终停下,但运动距离比上次远。
(小车停住后,在其尾部位置插一小旗)
问:小车运动距离为什么比上次远?
(受到的阻力比上次小)
问:能让小车运动的更远些吗?
(把阻力减小,用木板)
⑶撤去棉布,使用木板面。重复上面的实验。
3、(课件模拟以上三个实验,同时由同一高度由静止开始滑下)和学生一起分析:
条件:同一小车,从同一高度,有静止开始滑下(到达水平面上的速度相同)
(用气垫道轨演示f→0的情况,然后让学生猜想如果不受外力时物体的运动情况)
Ⅱ、实验结论:如果物体不受外力,运动物体将速度不变的运动下去,即匀速运动。早在三百年前,意大利的物理学家伽利略就是用这种方法得出了这个结论。
(板书):物体不受外力时,运动物体—匀速
法国物理学家笛卡尔进一步补充了伽利略的结论,时人们的认识又深化了一步,笛卡尔认为运动的物体在不受外力时,除速度大小不会改变,永远运动下去,也不会改变运动方向,即匀速直线运动。
同学们想一想,如果静止的物体不受外力,能不能自己运动起来呢?(不能)
研究发现,静止的物体在不受外力时,仍会静止。
(板书):
物体不受外力时,运动物体——匀速、直线匀速直线运动
静止物体——静止
现在哪为同学能总结出,如果物体不受外力时,会是什么情况?
(学生总结)
一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
这个结论最早是由英国物理学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出来的,这就是我们今天要来学习的“牛顿第一定律”。
(板书课题):牛顿第一定律
(板书牛顿第一定律内容)
对学生进行表扬:总结的非常好,如果我们能早出生300年,那也许就会是以在座的某位同学的名字来命名的定律了。只要同学们认真学习,就会有更多的机会去发明、创造,为祖国、为整个人类做出贡献。
解释牛顿第一定律:
条件:一切物体在没有受到外力作用时。
结论:静止的物体保持静止状态
运动的物体保持匀速直线运动状态
即:动者恒动,静者恒静。
牛顿第一定律告诉我们:物体的运动不需要力来维持,力的作用是改变物体的运动状态。
牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上,通过进一步的科学推理而概括出来的,这个结论虽无法直接用实验来证明,但从定律得出的一些推论都经受住了实践的检验。因此,牛顿第一定律已成为大家公认的力学三定律之一。
Ⅲ、同学们都知道两个月前,在澳大利亚的悉尼举行了第二十七届奥运会,我国获得了28枚金牌,居金牌榜第三位。运动员们为祖国争了光,假若在运动会进行的过程中某一时刻一切外力都消失了,(这里的外力主要是指大家熟悉的重力、摩擦力、空气阻力等。)那会发生什么情况呢?
①跳高运动员刚跳离地面时,一切外力都消失了,那会怎样呢?
(保持匀速直线运动状态,飞出体育场,冲出地球)
②即将起跑的运动员,一切外力消失,还能否运动起来?
③在环形跑道上进行800米比赛的运动员,刚开始时最前面的运动员速度最大,这时一切外力都消失,那后面的运动员能追上他吗?它能到达终点,取得金牌吗?
④学生讨论,举例。
《牛顿第一定律》教案 篇五
[知识要点]
1.亚里士多德的错误观点:
①力是维持物体运动的原因。
②力是产生物体运动的原因。
2.伽利略的运动观:
①他的观点来源于伽利略的理想实验。
②观点:物体不受力时,将保持自己的速度永远运动下去。
3.牛顿第一定律:
①来源于牛顿第一定律实验。
②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。
③牛顿第一定律又叫惯性定律。
4.惯性:
①物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫惯性。
②质量是物体惯性大小的量度。
[重点难点分析]
惯性大小的讨论:
①惯性就是使原来运动的物体(不管是匀速、是加速还是减速)匀速直线运动,使原来静止的物体静止。
②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。
③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。
④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。
⑤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。
[例题选答]
1.光滑水平面上一个大木块上有一个小球,二者从静止开始一起向右做加速直线运动,加速度为2m/s2。第3秒时小球从木块上落到水平面上时,木块的加速度不变,再过5s小球和木块的速度各是多少?分析:第3秒时二者的速度vt=at=2m/s2×3s=6m/s 则小球和木块在3s末的速度都是6m/s。小球离开木块后做匀速直线运动,再过5s速度仍是6m/s木块共运动8s,速度就是2m/s2×8s=16m/s
2.关于物体的惯性下面说法正确的是
A.力可以改变物体的惯性
B.物体静止时没有惯性
C.人造地球卫星有惯性
D.太空中飘荡的宇航员没有惯性
分析:惯性的大小决定于质量,不受其它因素的影响。只要物体有质量就一定具有惯性,所以B、D两个选项不正确,C选项正确。一个物体的质量不变,则其惯性大小也不发生变化,所以A选项不正确。答案选择第三个C。
[练习精选]
1.下面说法正确的是:
A.力是改变物体运动
B.物体越重,惯性越大
C.物体的惯性越大,物体的运动状态越难改变
D.行驶的车辆中突然刹车时,乘客向前倾倒,是因为乘客具有惯性
2.关于惯性下面说法正确的是
A.高速运动的物体不易停下来,所以物体的运动速度越大惯性越大
B.两个物体质量相同,它们的惯性一定相等。
C.铁饼被运动抛出后继续前进,这是因为铁饼具有惯性的缘故
D.一个物体在地球上不容易被人举起来,在月球上则很容易,所以物体在月球上的惯性小。
3.计算:
一个物体的速度是10m/s,受到的合外力零,则10秒后物体速度是多少
《牛顿第一定律》教案 篇六
(一)教学目的
1.知道牛顿第一定律。
2.通过学习,提高学生的逻辑推理能力和科学想象能力。
(二)教具
惯性小车、斜面、木板、毛巾、标志小旗。
(三)教学过程
一、复习提问
力的作用效果有哪些?
二、新课引入
教师:我们学过了力,一切物体都受到力的作用。我们也学过了运动,运动是绝对的,一切物体都在运动,静止只是相对的。物体都受力,同时又都在运动,力的效果之一就是力能改变物体的运动状态。可见,力和物体的运动有密切的联系。我们在这一章中要学习力和运动二者之间的联系。
三、进行新课
1.历史的回顾
教师:古希腊的学者亚里斯多德早在两千年前就提出“力是维持物体运动的原因”。他的根据是一个物体(例如一辆车)运动起来后必须用力才能使它不停地运动下去,失去力的作用,运动会停下来。初看起来,他的观点似乎符合实际情况,所以这个观点在人类的历史上统治了近一千七百年。直到三百年前,人们才开始对这个观点是否正确提出疑问,并由伽利略和牛顿等几位科学家对力和运动的关系提出了科学的论断。
2.做课本图91所示实验
(1)教师:这是一块倾斜放置的木板,它的下端又接出一块木板水平放置,木板上铺一块毛巾。让一辆小车从斜面上的某一位置由静止开始向下运动,注意观察小车的运动情况。
(演示,并在小车停止处放一面小旗做为标志。画板图)
教师提问:小车为什么停下来?
(学生回答)
小车在水平的毛巾面上受到了阻力。
教师:亚里斯多德认为维持运动必须有力。现在,小车恰恰是因为受到了阻力,它的运动不能维持。可见,他的观点缺乏一定的前提条件,因此是不确切的。
(2)教师提问:能让小车在水平面上运动的再远些吗?
(学生回答)
减小水平面对小车的阻力。
(演示,用棉布表面的木板代替毛巾,重复上述实验,并在小车停止处放小旗做标志)
教师:小车从斜面上的同一位置由静止开始向下运动,这样可以保证小车到达斜面底端具有跟刚才实验时相同的速度,小车在水平面上运动得更远了,原因是阻力小了。
(画板图)
教师:从实验可知,木板对小车的阻力小了,小车运动得更远了,它的速度经过较长的时间才变为0。
(3)教师:我们把水平放置的木板表面换成一块比较光滑的板,重复上述的实验。
(演示,并画图)
可见,水平木板对小车的阻力越小,小车运动得越远,它的速度必须经过更长的时间才能变为0。
3.牛顿第一定律
教师:请大家设想,如果小车从斜面上滑下来,滑到一个非常光滑、阻力无限小的光滑平面上,小车的运动将如何?
(学生讨论并回答)
由于有前三次实验做基础,这种无限光滑的平面虽然没有,但是我们也有充分的理由认为小车将永远运动下去.这就是历史上伽利略所做过的实验和通过实验得到的结论。
法国的科学家笛卡儿进一步补充了伽利略得出的结论,使人们的认识又深化了一步。笛卡儿认为,物体不受外力时,除了速度的大小不会改变,永远运动下去,也不会改变运动的方向。
最后,英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果,建立了力和运动的关系的第一条规律牛顿第一定律。
一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态,这就是著名的牛顿第一定律。
物体不受外力作用时,原来运动的物体要保持匀速直线运动;原来静止的物体要保持静止状态.这个规律说明了维持物体的匀速直线运动是不需要力的。
牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的,但是它又有深厚的实验基础。它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的,由这个定律进一步得出的一切科学推论都经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定律早已成为大家公认的力学基本定律之一。
4.学生阅读课本“牛顿的故事”。
四、作业
复习本节课文。
注:教材选用人教版九年义务教育初中物理第一册。