《伽利略的理想實(shí)驗(yàn)與牛頓第一定律》教案 1.doc

伽利略的理想實(shí)驗(yàn)與牛頓第一定律一、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能：1知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其主要推理過程和推論，知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法2理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義3知道什么是慣性，會(huì)正確地解釋有關(guān)慣性的現(xiàn)象2、過程與方法：1觀察生活中的慣性現(xiàn)象，了解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系2通過實(shí)驗(yàn)加探對(duì)牛頓第一定律的理解3理解理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：1通過伽利略和亞里士多德對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的不同認(rèn)識(shí)，了解人類認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的曲折性2感悟科學(xué)是人類進(jìn)步的不竭動(dòng)力二、教學(xué)內(nèi)容剖析1、本節(jié)課的地位和作用：(內(nèi)容簡(jiǎn)述：本節(jié)怎樣承前啟后，梗概知識(shí)及研究問題的方法，本節(jié)的地位等)2、本節(jié)課教學(xué)重點(diǎn)：1、伽利略的理想實(shí)驗(yàn)結(jié)論。2、對(duì)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律和慣性的正確理解3、本節(jié)課教學(xué)難點(diǎn)：1消除“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。2牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律。3、慣性概念的理解及應(yīng)用。三、教學(xué)思路與方法本節(jié)課以解決生活中的常見問題為主線，以多媒體中的動(dòng)畫為輔助手段，以實(shí)踐、討論、思考、總結(jié)為主要學(xué)習(xí)方式，教師逐步設(shè)置日常生活中常見的問題開展學(xué)習(xí)活動(dòng)，達(dá)到教學(xué)的目的。四、教學(xué)準(zhǔn)備 多媒體課件、小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木塊、氣墊導(dǎo)軌、滑塊、氣墊導(dǎo)軌裝置、伽利略針和單擺實(shí)驗(yàn)裝置五、課堂教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容(詳細(xì)的內(nèi)容)師生互動(dòng)(重互動(dòng)，詳寫)設(shè)計(jì)意圖(體現(xiàn)新課標(biāo)理念)備注引入 那么力和運(yùn)動(dòng)之間關(guān)系如何呢？實(shí)驗(yàn)演示：在講臺(tái)上放一輛小車，使它處于靜止?fàn)顟B(tài)師：怎樣才能讓小車運(yùn)動(dòng)起來呢？ 生：要用力去推它師：從這個(gè)例子很容易得到：物體要運(yùn)動(dòng)，需要對(duì)它施加力的作用，那么力和運(yùn)動(dòng)之間關(guān)系如何呢？本節(jié)課我們就來探究這個(gè)問題讓學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，不僅可以滿足學(xué)生的操作欲望，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的操作技能，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。得出錯(cuò)誤結(jié)論 “力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”師：所以，力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系有人認(rèn)為是：必須有力作用在物體上，才能使物體運(yùn)動(dòng)；沒有力的作用，物體就要靜止下來。即“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”。這就是古希臘哲學(xué)家亞里士多德的觀點(diǎn)。 有的學(xué)生提出疑問。師：這種觀點(diǎn)在歷史上曾被沿用兩千多年，使物理學(xué)一直沒有多大的發(fā)展，它是正確的么？下面我們就來驗(yàn)證一下這種觀點(diǎn)是否正確。使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中得到科學(xué)方法的訓(xùn)練和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，并有利于加強(qiáng)學(xué)生的思維任知能力。實(shí)驗(yàn)演示：小車從斜面上滑下讓小車從斜面上同一高度滑下，分別滑到鋪有毛巾、棉布、木板、玻璃的平面上，觀察小車前進(jìn)的距離。 師：實(shí)驗(yàn)演示讓小車從斜面上同一高度滑下，分別滑到鋪有毛巾、棉布、木板、玻璃的平面上，觀察小車前進(jìn)的距離。做一個(gè)之后讓學(xué)生上來做其它。讓學(xué)生自己總結(jié)結(jié)論。結(jié)論：從實(shí)驗(yàn)中看到，在同樣條件下，平面越光滑，小車受到的阻力越小，它就前進(jìn)得越遠(yuǎn)。鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力；學(xué)習(xí)自己探討問題的能力。伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)牛頓第一定律及需要注意的問題伽利略的理想實(shí)驗(yàn)。物體在水平上做勻速運(yùn)動(dòng)不需要外力來維持牛頓第一定律內(nèi)容：一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。進(jìn)一步的說明：牛頓第一定律描述一種理想狀態(tài)物體不受外力的作用。牛頓第一定律說明物體不受外力作用時(shí)總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，所以“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)原因”。從牛頓第一定律可以得出：“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”。師：早在300多年以前， 意大利科學(xué)家伽利略對(duì)類似的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析，讓我們來看實(shí)驗(yàn)。Flash演示。演示完讓學(xué)生討論一段時(shí)間后，回答。假如沒有摩擦力，那么從斜坡上釋放的物體將做什么運(yùn)動(dòng)？生：假如沒有摩擦力，物體將永恒的運(yùn)動(dòng)下去。師最后總結(jié)：伽利略認(rèn)為如果不存在摩擦力，鋼珠將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。由此可推斷，物體在水平上做勻速運(yùn)動(dòng)不需要外力來維持。師：伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正的開端這個(gè)發(fā)現(xiàn)告訴我們，根據(jù)直接觀察所得出的直覺的結(jié)論不是常?？煽康?，因?yàn)樗鼈冇袝r(shí)候會(huì)引到錯(cuò)誤的線索上去。 師： 英國(guó)科學(xué)家牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果，概括出牛頓第一定律。師：一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。這就是牛頓第一定律。 師：下面我們先看一個(gè)實(shí)驗(yàn)錄象。用氣墊導(dǎo)軌演示牛頓第一定律。放錄象師：牛頓第一定律的狀態(tài)是一種什么樣的狀態(tài)？生：勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或者是靜止?fàn)顟B(tài)。師：那么，純的不受外力的狀態(tài)是否存在？生：不存在。師：所以牛頓第一定律不能驗(yàn)證，只是一個(gè)理想的定律。師：在理想中，力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，那么，力與物體之間存在什么關(guān)系？生：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。最后，教師總結(jié)歸納用幻燈片放出來。進(jìn)一步的說明：牛頓第一定律描述一種理想狀態(tài)物體不受外力的作用。牛頓第一定律說明物體不受外力作用時(shí)總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，所以“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)原因”。從牛頓第一定律可以得出：“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”。在教學(xué)過程中有意識(shí)地運(yùn)用辨證唯物主義的思想、方法和觀點(diǎn)來闡述物理知識(shí)，并適當(dāng)?shù)卮┎逡恍┪锢韺W(xué)發(fā)展地歷史，就可以使學(xué)生更加自覺、積極、主動(dòng)地去學(xué)習(xí)物理，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的辨證唯物主義世界觀。應(yīng)用解釋下列現(xiàn)象：突然拉動(dòng)小車，車上的木塊小車突然停下時(shí)，車上的木塊又會(huì)怎么樣呢？ 在現(xiàn)實(shí)生活中，車開動(dòng)時(shí)，人向后傾；剎車時(shí)，人向前傾。汽車急轉(zhuǎn)彎時(shí)，又會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？用鏟子給鍋爐添煤時(shí)，鏟子往往不伸入爐內(nèi)，而是停在爐前，這樣也能把煤加入進(jìn)去。飛行的子彈師：解釋下列現(xiàn)象：突然拉動(dòng)小車，車上的木塊生：向后傾倒。師：小車突然停下時(shí)，車上的木塊又會(huì)怎么樣呢？生：向前傾倒 師：在現(xiàn)實(shí)生活中，車開動(dòng)時(shí)，人向后傾；剎車時(shí)，人向前傾。汽車急轉(zhuǎn)彎時(shí)，又會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？生：向外傾師：用鏟子給鍋爐添煤時(shí)，鏟子往往不伸入爐內(nèi)，而是停在爐前，這樣也能把煤加入進(jìn)去。生：慣性。師：飛行的子彈。生：慣性。慣性問題在生活中的應(yīng)用，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)機(jī)，同時(shí)也可以使他們養(yǎng)成善于運(yùn)動(dòng)知識(shí)、關(guān)心生活和生產(chǎn)中實(shí)際問題的習(xí)慣。慣性及慣性與慣性定律區(qū)別我們把物體保持原來靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性。 進(jìn)一步的補(bǔ)充說明：一、任何物體在任何情況下都有都有慣性：二、慣性的大小只跟質(zhì)量有關(guān)：三、慣性不是一個(gè)力四、力不是維持物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。維持運(yùn)動(dòng)的是慣性。慣性與慣性定律區(qū)別與聯(lián)系：慣性是物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的一種性質(zhì)，只與物體本身的質(zhì)量有關(guān)，沒有其它條件限制。慣性定律指的是物體不受外力作用的規(guī)律，它有不受外力作用條件的限制。師：從牛頓第一定律知道，任何物體都有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。這個(gè)性質(zhì)叫做慣性。也就是說：原來靜止的物體將保持靜止；原來運(yùn)動(dòng)的物體將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。所以，牛頓第一定律也常常叫做慣性定律。再看一段錄象。慣性是物體的固有性質(zhì)。師：物體保持原來靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性。那么慣性與什么有關(guān)？生：質(zhì)量。師：對(duì)，是質(zhì)量，質(zhì)量大的慣性大；質(zhì)量小的慣性小。因?yàn)槿魏挝矬w都有質(zhì)量，所以任何物體無論在什么樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，都有慣性。有的同學(xué)認(rèn)為：“運(yùn)動(dòng)的物體有慣性，靜止的物體沒有慣性”。你覺得呢？生：不對(duì)。師：慣性是一切物體的固有屬性，慣性是客觀存在的，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、受力與否無關(guān)。師：推出去的鉛球，有同學(xué)認(rèn)為是受到了一個(gè)向前的力的作用，它才向前運(yùn)動(dòng)的。這是不對(duì)的，當(dāng)鉛球推出去以后，就不在水平方向上受力的作用了，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)是因?yàn)閼T性，它保持物體的運(yùn)動(dòng)。師：力不是維持物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。維持運(yùn)動(dòng)的是慣性。最后，教師將這三個(gè)性質(zhì)再?gòu)?fù)述一邊，用幻燈片表示出來。師：物體保持原來靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性。而一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。這就是慣性定律，這樣的話，慣性和慣性定律這不差不多么？讓學(xué)生討論并回答。生：不對(duì)，因?yàn)閼T性是一種性質(zhì)，而慣性定律是一條規(guī)律。教師做最后總結(jié)。師：慣性是物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的一種性質(zhì)，只與物體本身的質(zhì)量有關(guān)，沒有其它條件限制。慣性定律指的是物體不受外力作用的規(guī)律，它有不受外力作用條件的限制。所以，二者不同。通過理論上的分析論證、邏輯推理，就可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理 的過程中得到科學(xué)方法的訓(xùn)練和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，并有利于加強(qiáng)學(xué)生的思維任知 能力。應(yīng)用解釋產(chǎn)生下列現(xiàn)象的原因：摩托車飛躍斷橋奔跑中的人受絆而跌倒。汽車滑行，可以省油開得很快的汽車，不能馬上停下撞擊錘子把柄，可以使錘頭緊套在把柄上讓學(xué)生獨(dú)立完成題目，教師根據(jù)學(xué)生練習(xí)的情況進(jìn)行評(píng)析，糾正錯(cuò)誤。師：解釋產(chǎn)生下列現(xiàn)象的原因：摩托車飛躍斷橋生：慣性。師：奔跑中的人受絆而跌倒。生：慣性。師：汽車滑行，可以省油。生：慣性。師：開得很快的汽車，不能馬上停下生：慣性。師：撞擊錘子把柄，可以使錘頭緊套在把柄上生：慣性。讓學(xué)生思考，讓其來回答問題。進(jìn)一步理解慣性。最后，給學(xué)生一點(diǎn)時(shí)間讓其自己理解。慣性問題在生活中的應(yīng)用，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)機(jī)，同時(shí)也可以使他們養(yǎng)成善于運(yùn)動(dòng)知識(shí)、關(guān)心生活和生產(chǎn)中實(shí)際問題的習(xí)慣，加大學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力，促使學(xué)生關(guān)系社會(huì)實(shí)際生活，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。最后總結(jié)教師對(duì)本節(jié)進(jìn)行小結(jié)。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道了：(1)伽利略得到力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的研究方法(2)牛頓第一定律的內(nèi)容(3)慣性及應(yīng)用慣性知識(shí)解決實(shí)際問題的方法課后鞏固1、到實(shí)驗(yàn)里做伽利略針和單擺實(shí)驗(yàn)。2、上網(wǎng)查找資料：伽利略是怎樣通過“伽利略針和單擺實(shí)驗(yàn)”構(gòu)思出“理想實(shí)驗(yàn)”的？學(xué)生課后鞏固觀察實(shí)驗(yàn)性作業(yè)有利于動(dòng)手能力的培養(yǎng)，研究性作業(yè)利于拓寬學(xué)生知識(shí)面，滲透了新課標(biāo)理念。視野拓展在我國(guó)古代著作中，對(duì)于力和運(yùn)動(dòng)問題，已有一定的認(rèn)識(shí)。遠(yuǎn)在春秋時(shí)期成書的考工記就有這樣的記載：“馬力既竭，辀猶能一取也?！本褪钦f，馬已停止用力，車還能向前走一段距離。這里雖然沒得出慣性的概念，但是已經(jīng)注意到了慣性現(xiàn)象。 在墨經(jīng)里，還給力下了一個(gè)明確的定義。在經(jīng)上第21條里說：“力，行之所以奮也”。這里的“行”就是“物體”，“奮”字在古籍中的意思是多方面的，像由靜到動(dòng)、動(dòng)而愈速、由下上升等都可以用“奮”字。經(jīng)文的意思是說，力是使物體由靜而動(dòng)、動(dòng)而愈速或由下而上的原因。在經(jīng)說里又說：“力，重之謂?！边@說明物重，是力的一種表現(xiàn)。從這條經(jīng)文來看，的確可以說我們的祖先在二千多年以前，已經(jīng)對(duì)力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，開始了正確的觀察和研究。 東漢王充所著論衡一書狀留篇中有這樣一段話：“且圓物投之于地，東西南北無之不可