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1、《科學探究:牛頓第一定律》 (一)
一、?教學目標?
1、知識與技能
(1)知道牛頓第一定律。
(2)理解慣性是物體本身固有的一種屬性;知道慣性的大小與物體的質量有關。
2、過程與方法
(1)通過小組斜面實驗、演示伽利略的斜面實驗及推理,關注實驗、分析、推理、“理想實驗”的方法。(2)通過對生活中常見事例和實驗的分析,糾正對慣性的一些錯誤認識,注意透過現(xiàn)象看本質的思維方法
3、情感、態(tài)度與價值觀
(1)通過了解亞里士多德、伽利略和牛頓等科學前輩對“運動和力的關系”不懈的探究歷程,領略伽利略“理想實驗”的科學魅力,感悟科學道路的艱辛曲折。
(2)通過對慣性利弊的分析討論,懂得任
2、何事物都存在兩面性。
(3)通過了解安全帶、安全氣囊和頭枕的作用,感悟生命的寶貴,體會尊重交通法規(guī)的重要性,從而自覺遵守交通法規(guī)。
二、教學重點、難點?
重點:牛頓第一定律的形成過程及內容。該定律是在實驗基礎上推理而得,內容較難借助例證來驗證。
難點:轉變學生的經驗概念,理解牛頓第一定律和慣性,伽利略理想實驗的推理過程。
三、教學用具:
斜面粗糙程度不同的木板滑塊、刻度尺
四、指導自學
活動一:引導提問
1、例舉與亞里士多德觀點一致的生活經驗①:對課本施加一個水平方向的拉力,課本運動,撤去拉力后,課本等停了下來;②:陷入雪地里的汽車施加水平的推力,汽車就沿水平方向運動了。撤去
3、推力車就會停下來. ③:靜止的足球用腳施加力后會飛出去;④:鐵錘敲擊釘子,釘子向下運動陷入木板。
2、由上述生活經驗你得出的結論是
3、由伽利略的思想實驗,你支持哪個觀點?你的問題是
活動二:猜想
1、個人猜想
猜想的理由
2、小組猜想
4、
猜想的理由
活動三:設計實驗
你的實驗內容與步驟是:
1、
2、
3、
活動四:進行實驗
1、根據(jù)你的實驗方案,進行實驗
2、實驗記錄
接觸面
滑塊受到的摩擦力的大小
(大、較大、?。?
滑塊運動的距離
很光滑的木板
較光滑的木板
粗糙的木板
活動五
5、:分析論證
1、個人的結論:
2、小組的結論:
3、師生共同的結論:
活動六:討論生活中慣性現(xiàn)象:
1、現(xiàn)象是 ,誰具有慣性,
2、現(xiàn)象是 ,誰具有慣性,
3、現(xiàn)象是 ,誰具有慣性,
總結: 固體、
6、液體、氣體 (有、沒有)慣性,慣性大小可能與 有關。
活動七:交流慣性的利用與預防慣性造成的危害。
利用慣性的例子
1、
2、
3、
預防慣性造成的危害的例子:
1、
2、
7、
3、
展示交流
一:“關閉了發(fā)動機的火車,雖然繼續(xù)運行,但是最后也將停下來?;疖嚍槭裁磿O聛砟?”
二、 “假如沒有摩擦力的作用那火車的運動狀態(tài)又會有什么變化呢?”
三、伽俐略的理想實驗小球從左側下落,到達右側的高度是 為什么?
如果右側的斜面水平放置小球將怎樣運動?
四、在你探究實驗中,為了使小球到達水平面的速度相同采取的辦法是?
五、在你探究實驗中,為了認識物體所受摩擦力的大
8、小是通過什么現(xiàn)象來觀察?
六、水平面越來越光滑,摩擦力越來越小,滑塊越來越遠。請同學們推理:在一塊絕對光滑沒有摩擦力的表面上,小車將 運動。
七、慣性: “靜者恒靜,動者恒動”,慣性是物體本身固有的一種屬性;運動的物體有慣性、靜止的物體也有慣性。慣性大小可能與什么因素有關?
五、鞏固提高
一、選擇題:
1.有一熱氣球以一定的速度勻速豎直上升到某一高度時,從熱氣球里掉出一個物體,這個物體離開熱氣球后將?( A )
A.繼續(xù)上升一段距離,然后下落; B.立即下落;
C.以原來的速度永遠上升;
9、 D.以上說法都不對.
2.正在運動著的物體,若它所受的一切外力都同時消失,那么它將( D )
A.立即停下來; B.速度變慢逐漸停止;
C.速度大小不改變但方向改變; D.作勻速直線運動.
3.用繩子拉小車在光滑水平面上運動,當繩子突然斷裂后,小車的運動速度將( B ) A.變??;?B.不發(fā)生變化;
C.變大;?D.立即變?yōu)榱悖?
5.在一艘作勻速直線運動的輪船上,一小孩臉朝船行駛的方向坐在座位上,豎直向上拋出一個小球,小球落下時?。–?。?
A.落在小孩的前面
10、;?B.落在小孩的后面;
C.落在小孩的手里;?D.無法確定.
二、實驗探究:
1、古希臘學者亞里士多德曾給出這樣一個結論-----物體的運動要靠力來維持。因為這個結論在地球上不能用實驗來直接驗證,直到一千多年后,才有伽利略等人對他的結論表示懷疑,并用實驗來間接說明。這個實驗如圖12-10,他是讓小車從斜面的同一高度滑下,觀察、比較小車沿不同的平面運動的情況。(每空2分)
?
?
?
問:(1)實驗時讓小車從斜面的同一高度滑下,其目的是讓小車在粗糙程度不同的表面上開始運動時獲得相同的?????????? 。(速度)
(2)一般人的思維都局限在直接比較小車在不同表面上
11、運動的距離不同,但科學家們卻能發(fā)現(xiàn)──物體運動的表面越光滑,相同情況下物體受到的?????? 就小,因此物體運動的距離越長;并由此推想出進一步的結論,運動的物體如果不受外力作用,它將???????? 。著名的牛頓第一定律、也稱??????? 定律就是在此基礎上總結出來的。這個定律因為是用????? 的方法得出,所以它???? (填“是”或“不是”)用實驗直接得出的。(阻力,以一定的速度一直運動下去。慣性,推理,不是)
2、牛頓曾研究過這樣一個問題:他發(fā)現(xiàn)人擲出去的石頭總會偏離擲出方向落回地面,于是牛頓提出了一個“大炮”的設想,圖3 是他畫的“大炮”草圖——在地球的一座高山上架起一只水平大炮,
12、以不同的速度將炮彈平射出去,射出速度越大,炮彈落地點就離山腳越遠。他推想:當射出速度足夠大時,炮彈將會如何運動呢?牛頓通過科學的推理得出了一個重要的結論。這就是著名的“牛頓大炮”的故事,故事中牛頓實際也用到了理想實驗的研究方法。(1)研究中牛頓基于的可靠事實是??????????????????????????????。(2)根據(jù)以上資料和牛頓的“大炮”草圖,推測牛頓當年的重要結論是???????????? 。如今,牛頓當年的推測已變成了現(xiàn)實,人們應用他的推論,利用現(xiàn)代科技制成了??????????? 。?.⑴人擲出去的石頭總會偏離擲出方向落回地面.⑵當拋出物體的速度足夠大時,物體將離開地球繞
13、地球旋轉,作圓周運動??? 人造衛(wèi)星⑶研究真空不能傳聲實驗中,隨著抽氣的進行,聽到真空罩內的聲音越來越小,由此推想,若抽成真空,將聽不到聲音,從而得出真空不能傳聲.
小張和小李就一個問題爭論了很久,小張認為:一個物體在運動,那么它肯定受到力的作用。而小李認為,物體不受力,也可以運動,為了向小張解釋這一結論,小李設計了如圖7實驗:
?(l)為了使小車具有相同的運動狀態(tài),小李要使小車到達水平面的初速度相同,小李可以怎么辦?(2)為了研究不同大小的力對物體運動狀態(tài)的影響,小李必須觀察運動狀態(tài)相同的小車在不同力的作用下速度的變化,小李又可以怎樣實現(xiàn)目的?(3)實驗中,小車在???????? 表面運
14、動的距離最遠,由此可以推理,如果小車不受力的作用,它將作??????????? 運動。
(1)讓同一小車,放在同一斜面的同一高度上放下來。(2)分別在光滑的水平桌面上鋪上粗糙程度不同的毛巾、棉布,這樣小車在毛巾、棉布和光滑的木板上收到的摩擦力不同。(3)光滑木板、勻速直線運動。
《科學探究:牛頓第一定律》 (二)
教學目的:
1. 知道什么是慣性,認識一切物體都有慣性。
2. 會用物體的慣性解釋慣性現(xiàn)象,培養(yǎng)學生的語言表述能力。
3. 通過慣性現(xiàn)象,向學生進行交通安全教育。
教具:
慣性球、慣性小車和木塊。
教學重點:
知道一切物理在任何情況
15、下都有慣性。
教學難點:
解釋慣性現(xiàn)象。
教學過程:
一、復習提問:
牛頓第一定律的內容是什么?
二、慣性:
講述:從牛頓第一定律知道,任何物體都具有保持靜止狀態(tài)或保持勻速直線運動狀態(tài)的性質,這種性質叫做慣性。也可以說物體保持運動狀態(tài)不變的性質叫慣性。牛頓第一定律也叫慣性定律。
我國以前有人用"動者恒動,靜者恒靜"來表述物體的慣性。這句話可以做如下解釋:物體具有保持原有的運動狀態(tài)不變的性質。物體運動時要保持運動狀態(tài)不變;物體靜止時要保持靜止狀態(tài)不變。恒是永久的意思,即原有的運動狀態(tài)會永久保持,直到有力的作用才能使它的運動狀態(tài)改變。
這里提出
16、了一切物體都有慣性,物體在任何情況下都有慣性。
三、慣性現(xiàn)象:
教師:一切物體都有慣性。下面我們做幾個表現(xiàn)物體具有慣性的有趣實驗。
1. 慣性小球實驗
我們把一個小球放在小木片上,用彈簧片迅速地把小木片彈出去,注意觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
(演示)
小木片彈出去后,小球落在了原處?
大家都知道這是由于小球有慣性。但是如何用簡單明了的語言解釋這個現(xiàn)象呢?
明確:木片被彈出去之前,小球處于靜止狀態(tài)。小球由于有慣性,還應保持原有的靜止狀態(tài),所以小球落在原處。簡言之,物體原來是什么狀態(tài),由于有慣性,它要保持什么狀態(tài),這是解釋慣性現(xiàn)象的關鍵。
2. 墨水瓶的
17、慣性實驗:
教師示范:拿一個小紙條放在桌邊上,在紙條上壓一個墨水瓶,將紙條迅速抽出,墨水瓶不倒。
學生進行實際實驗,從中得到物理的樂趣,獲得感性認識,并從感性認識升華到能夠進行理性解釋的水平。
3. 剎車時的慣性現(xiàn)象:
教師:我們在小車上立一個木塊,使小車和木塊一起運動,小車突然停住時會發(fā)生什么現(xiàn)象?
演示,并請學生解釋,教師講評。
教師:剎車前木塊和小車一起運動。剎車時,木塊底部和小車都停住了,但是由于有慣性,木塊上部還要保持向前運動,所以木塊向前傾倒。
這個實驗再現(xiàn)了汽車緊急剎車時乘客向前倒這一普遍現(xiàn)象。
4. 汽車起動發(fā)生的慣生現(xiàn)象
18、教師:請大家解釋汽車起動時乘客為什么向后傾倒?
學生回答:教師講評。
四、學生練習:
1. 章后習題1。
2. 章后習題4。
3. 習題3。
4. 習題2
教師:飛機投擲物體前,被投擲物跟飛機一起運動。投擲物離開飛機后由于慣性仍要向前保持勻速直線運動。可是被投擲物受重力作用,它向前運動的同時還要向下落,物體的實際下落軌道是一拋物線。所以必須提前投擲。
5.學生閱讀課后的課外教材,教師借機進行安全教育。
教師:車速不能太快,十次事故九次快。司機應保證汽車的剎車機件的性能良好,縮短制動距離。下雪或下雨天應減速慢行。
我們同學騎自行車也應如
19、此。不騎快車、精神集中、車閘要靈。
滬科版《6.1科學探究:牛頓第一定律(一)》教案
教學目的:
1.知道牛頓第一定律的內容。
2.在學習過程中培養(yǎng)學生的想象力與推理能力。
3.在學習中滲透科學方法論的思想。
教具:
光滑的木板一塊,一塊棉布和一塊毛巾,小車與斜面。
教學重點:
牛頓第一定律的理解。
教學難點:
伽利略理想實驗的推理過程。
教學教程:
一.引入:
回憶力的效果有哪些,從而引出:
力能使靜止的物體運動,使運動的物體速度加快、減慢或改變運動方向、停止運動等;如果物體不受力的作用,那又會怎樣
20、?
二.新課教學:
1.演示實驗:
今天我們用一個實驗來進行物體不受力時的運動狀態(tài)如何的研究,大家在實驗中要注意觀察:實驗發(fā)生了怎樣的變化?實驗的方法有變化嗎?實驗的結果是怎樣的?并要大膽進行推理與創(chuàng)造,根據(jù)實驗總結出自己的看法。
A.教師出示木板,將斜面置于木板一端。
B.將毛巾鋪在木板上,讓小車從斜面頂端自由下滑,觀察小車在木板上前進的距離有多遠。(教師演示)
C.將棉布鋪在木板上,讓小車從斜面頂端自由下滑,觀察小車在木板上前進的距離有多遠。(讓學生上講臺演示)
D.木板上不鋪任何東西,讓小車從斜面頂端自由下滑,觀察小車在木板上前進的距離有多遠。(
21、讓學生上講臺演示)
學生通過觀察實驗和參與實驗,討論:小車在同樣的高度以同樣的速度下滑,隨著木板表面越來越光滑,小車運行的距離越來越遠。假如小車在絕對光滑的平面上運動,即小車不受任何阻力,那它將如何運動?
讓學生舉手回答,教師點拔后得出結論:
如果運動物體不受任何阻力,它的速度將保持不變,永遠運動下去。
2.講述:
三百多年前的伽利略就進行過類似的實驗,得出"如果物體受到的阻力為零,它的速度將不會減慢,將以恒定不變的速度永遠運動下去",其后的迪卡兒進一步指出:如果物體不受任何外力作用,不僅速度大小不變,運動方向也不變。后來牛頓概括出一條重要的物理定律--牛頓第一定
22、律:
一切物體在沒有受到力的作用的時候,總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
3.解釋此定律:
物體不受力時,原來靜止的物體將永遠保持靜止狀態(tài),原來運動的物體將永遠保持運動狀態(tài),速度不變,方向不變。
4.問:我們生活中騎自行車時,你如果不再用力踏車前進,自行車就會自然停下來,這是不是與我們所學的牛頓第一定律互相矛盾呢?
學生思考、討論、明確:
自行車由運動靜止下來,并不是沒有受到任何外力的作用,而是受到了空氣阻力、車輪與地面的磨擦力、自行車軸承間的阻力等外力的作用,因此自行車是受到外力作用才靜止下來的。
三.練習:
1.閱讀課文內容,理解和鞏固牛頓第一定律。
2.識記本課知識點。
四.思考:
一只圓球在光滑的地面滾動時,總是越滾越慢,最終靜止下來,這是為什么?這是不是說明了物體在"不受力"的作用時也可能由運動變?yōu)殪o止?
五.作業(yè):
1.預習下一節(jié)課內容。
2.完成達標練習上的習題