物理必修11 牛顿第一定律教案设计

                     一、牛顿第一定律

一、教学目标

    1．物理知识方面的要求．

    （1）知道牛顿第一定律的内容，知道这一定律是在伽利略实验的基础上，经过科学推理而得出的．

    （2）知道物体的运动不需要力来维持．

    2．通过观察实验，推理理想实验等方法培养学生观察和分析概括能力．

    （1）观察课本p.104图9-1 实验，找出每次实验中的相同条件和不同条件．

    （2）对比观察实验条件不同而导致的不同结果．

    （3）分析实验结果，概括出小车在平面上运动长短和受摩擦力大小之间的关系．

    （4）通过分析实验，推理想象理想实验的结果，从而概括出牛顿第一定律．

    （5）能结合实际，分析一些问题，说明力是改变物体运动状态的原因，但力不是维持物体运动的原因．

    3．渗透逻辑推理的方法．学习科学家丰富的想象力和不断进取的精神．

二、重点、难点分析

    1．重点：牛顿第一定律．

    2．难点：伽利略理想实验的推理过程．

    分析：牛顿第一定律的得出是在实验的基础上采用抽象的逻辑推理，这种方法在初二学习物理中是初次碰到，且得出的结论又与学生的习惯认识不一致，学生总认为物体只要运动就得受力，错误地误解力是维持运动的原因．而教师的任务是突破这一思维定式，建立正确的概念．

三、教具

    1．斜面、铁架台．

    2．小车．

    3．毛巾、棉布．

四、主要教学过程

    复习旧知识：

    提问：1．力的作用效果有哪几条？

    答：（1）力可以改变物体的运动状态．

（2）力可以改变物体的形状．

    提问：2．你能举一些力使物体运动状态改变的例子吗？

    答：（1）力能使静止的小车运动；（2）力能使运动的物体速度变大．

（3）力能使运动的物体速度变小；（4）力能使小球改变运动方向，做曲线运动．

    （－）引入新课

    师：刚才我们列举了生活中力改变物体运动快慢和方向的例子，问：一个物体如果不受任何力，将会怎样呢？（学生可能答：静止）

师：已经被扔出去的球是否要不断靠力来维持它的运动呢？（可投影图9-1-1）

    学生在这时可能会有争论，有的答：始终有推力，有的答：这个推力不存在．

    师：正在空中匀速下落的降落伞，受的重力和阻力相等，降落伞能否下落？（投影图9－1－2）

    牛顿在研究总结实验的基础上，能帮助我们分析上述问题，今天，我们来学习牛顿第一定律．

    （二）教学过程设计

第九章 力和运动

第一节 牛顿第一定律

演示：手推一辆小车，小车可在讲台桌上滑行一段距离，然后停了下来，小车为什么能滑行一段？又为什么会停下来呢？让我们进一步的分拆下面实验：

    一、观察实验（板书）

    先向学生介绍实验的装置，（课本图9-1），如图9－1-3，并说明实验的条件：（1）让小车从同一高度A点滑下；（2）平面粗糙程度不同（这样就保证了小车到达B处开始水平运动时的速度相同，便于进一步的比较）

    1．实验：（l）BC平面材料是毛巾．

   观察现象：小车滑到B点后没有马上停下，而是滑到平面上C；点停下．（可用小旗作标记）

    （2）BC平面材料是棉布

    观察现象：小车滑到B点后没有停下，而是滑到平面上C3点才停下．（用小旗作标记）

师：引导学生将两个实验比较．学生答：小车在水平面上滑得远了．

    师：为什么？

    答：小车水平方向受的阻力小了．

    （3）BC平面材料是木板．

    观察现象：小车到达B点后没有停下，而是滑到平面上C？点才停下（作标记）

    师：引导学生将第三次实验与前面比较．

    答：小车在水平面上滑行得更远了．

    师：为什么？

    答：木板对小车的阻力更小．

    师：引导学生一起将刚才的实验对比填入到下面的表格中．（4，5先空着）

    在学生观察实验现象和对比三次实验不同点的基础上，老师进一步引导讨论实验：

    2．实验分析：

    （1）小车滑到B点后，水平方向是否受推力？答：不受推力．

    （2）不受向前的推力，小车能否向前运动？答：可以．

    （3）小车在粗糙程度不同的平面上，受的阻力大小是否相同？阻力方向如何？

    答：受阻力（摩擦力）不同；（可见图91－4）阻力方向与运动方向相反．

   小结：（1）小车在不受向前牵引力的情况下，仍可向前运动，说明：物体运动不需要力来维持，也就是力不是使物体运动的原因．

（2）小车水平方向受的摩擦阻力越小，运动得越远．

    3．设想和推理：

    若平面材料为冰面，这时，小车受的阻力将如何？滑行距离如何？（同时填表1的4中）

    答：受阻力更小，滑行距离很长．

    再设想平面非常非常光滑（理想平面），小车不受摩擦等阻力，它将怎样运动？会越来越快吗？会越来越慢吗？会自动拐弯吗？（填表1的5中）

    学生答：都不会．

    师问：既不加速，又不减速，也不拐弯的运动，称作什么运动？

    学生答：匀速直线运动

    刚才，我们研究的是运动物体什么力都不受时的状态．

    那么，对于一个原来静止的小车，水平方向不受推力和拉力的作用，它将会怎样？

    学生答：永远处于静止状态．

    师：这种建立在实验的基础上，通过逻辑推理得到的理想状态下的结论，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运动物体不受阻力时的运动状态的．后来，又经牛顿的研究整理，使整个理论更加全面和完整．

    二、科学家的推论（板书）

    师：引导学生阅读课本p．104．倒数第三段，重点画出伽利略对实验的推论：如果表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，这时物体将以恒定不变的速度永远运动下去．

    师：引导学生阅读课本P．104．倒数第二段．让学生找出笛卡儿的叙述与伽利略的不同点．

    学生分析：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”．并强调了运动方向也不会改变．

    师：引导学生阅读课本p．105牛顿第一定律．

    三、牛顿第一定律（板书）

    1．内容：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保待静止状态或匀速直线运动状态．

    2．说明：牛顿第一定律不能直接用实验证明，而是在实验的基础上，通过推理、归纳得出来的，但这恰是科学家丰富想象力与科学分析相结合的伟大之处．他们抓住了更本质的内容．并且，从牛顿第一定律分析其它现象，都经住了实践的检验．

    （三）课堂小结

    1．牛顿第一定律的内容是什么？定律中的“总”字体现了“恒”，“或”字体现了不是静，就是动．

    2．思考引入中提出的问题：踢出去的足球受什么力？重力．运动中不受沿运动方向的推力，能否继续运动？完全可以．

    3．在什么条件下，物体一定处于匀速直线运动状态？

    答：（1）物体原来是运动的；（2）物体没有受到外力的作用．

    4．在什么条件下，物体一定处于静止状态？

    答：（l）物体原来是静止的；（2）物体没有受到外力的作用．

    （四）作业与思考

    1．补充：一个正在运动的物体，如果将它所受的外力全部撤去，此物体将［   ］

    A.由运动变为静止；B．做匀速直线运动；

    C．保持静止状态或匀速直线运动状态；D．条件不足，无法判断．

    2．思考：实际生活中，我们周围的物体能否什么力都不受？如果一个物体受力，能否保持静止或匀速直线运动状态呢？

五、教学说明

    本节课的逻辑推理比较抽象，应注意引导启发学生的思维，用他们自己的推理推翻原来头脑中存在的错误观点．

                         （北师大二附中  曾 路）