人教版高中物理《牛顿第一定律》教案.pdf

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1、牛顿第一定律教案教学内容（注明书名、章节、页码）普通高中教科书 人教版 物理 必修（第一册）第四章 第一节 牛顿第一定律课型新授课1.知道发现牛顿第一定律的历史过程，通过了解伽利略的理想实验，体会科学方法的重要地位。通过物理学史的简介，了解到人类教学目的和要求认识事物本质的曲折过程，体会到物理学对人们的世界观、自然观、思维方式的改变都在起着重要的作用2.理解牛顿第一定律的内容。教学重点：1.通过学习有关牛顿第一定律的学史，深刻体会其发现过程中的思想方法。2.通过演示实验，学生能够正确理解牛顿第一定律的内容。教学重点和难点教学难点：1.通过学史学习和演示实验，学生理解力是改变物体运动的原因而不是

2、维持物体运动的原因。2.理解牛顿第一定律的意义。教学方法讲授法牛顿第一定律演示器教具板书设计教学过程教学内容教学内容新课引入教师活动教师活动【演示】学生活动学生活动【回答问题】设计意图设计意图推动一个物体，使物体因为物体受到运动。【提出问题】物体为什么会运动？师：物体到底为什么会运动，是不是因为受到了力才会运动，这就是我们今天这节课要探讨的问题。了力，所以会运动。创设情境，引发学生思考新课讲授【亚里士多德的观点】学习物理学史可以使学生体会到思维的不断转变和研究方法在逐渐变得更科学促使学生善于科学严谨地思考问题。早在公元前四世纪，古希腊学者亚里士多德就对运动进行了大量的观察，他把运动分成了两类：

3、分别是自然运动和受迫运动。自然运动：每个物体都有自己的固有位置，比如，火的自然位置在上，土的自然位置在下，气和水在中间。偏离固有位置的物体将趋向固有位置运动。地上物体的自然运动沿直线，轻者上升，重者下降；天体的自然运动永恒地沿着圆周进行。受迫运动：物体的运动是在推或拉的外力作用下发生的。没有外力，物体就会停止。亚里士多德的结论是：有力就有运动，没有力就没有运动，物体运动的原因是因为有力来维持。亚里士多德第一次提出了力与运动存在关系，这个说法得到了广泛的认同，以至于在之后的两千年的时间里，一直被人们学习传播，无人反驳。【提问】【回答问题】大家是否同意亚里士多不同意亚里士多德的观点？有没有人反驳德

4、的观点，力不是他的观点？维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因。【伽利略的质疑与研究】对这个结果产生质疑并进行研究的是意大利的伽利略。伽利略的问题是：运动的物体停下来了，真的是因为没有外力吗？他观察到，当一个球沿着斜面向下滚动，它的速度增大，向上滚动时，速度减小。据此，他推论：当小球在水平面滚动时，速度应该不增也不减。【提问】【回答问题】实际上，球在水平面运因为有摩擦力。动时速度是逐渐减小的，这又是因为什么呢？知道理想模型是物理学中常用的思想。伽利略提出，物体运动停止是由于摩擦等阻力造成的，在他之前，大家是没有注意到摩擦这件事的，这些都是由伽利略挖掘出来的。伽利略观察到，表面越光滑，球滚得

5、越远，所以他推论，如果没有摩擦力，球就会一直滚下去。伽利略用一个实验来论证他的观点。【演示实验】在对接斜面其中一侧的某一高度释放小球，观察小球在另一侧斜面上停止运动时的位置和高度。做出位置标记。观察到小球停止运动时所在的高度略低于初始释放的高度，这是因为有摩擦力存在。【提问】【提出猜想】大家猜测一下，如果没小球会运动到和有摩擦，小球会运动到什么释放时相同的高位置？度。变化斜面倾角重复做三次实验，从同一高度释放小球，做出标记。三次实验小球运动距离逐渐增大，因为小球要达到与原来等高的高度，把轨道的倾角逐渐减小，小球运动的距离会越来越远，直到到达该有的高度。当轨道的倾角减小到零度，成为水平面，小球达

6、不到原来的高度，它就会一直运动下去。师：那么我们知道，我们演示所用的仪器是无法完全消除摩擦力的，所以这是一个理想实验。理想实验中没有摩擦力，那小球在我松手之后收小球没有受外力。到外力了吗？如果没受外没有外力的情况下力 为 什 么 还 能 继 续 运 动小球依旧可以运呢？我们发现这 个简单的实验否定了亚里士多德的观点。也就是说力不是维持物体运动的原因。动。伽利略 将推理与实验相结合，科学严谨地得到了这一结论。我们在学习自由落体运动规律的时候学习过伽利略的“冲淡重力”，同样是把推理和实验相结合。这是他开创的科学研究方法。用这种研究方法他在科学上取得了很多进步。伽利略提出的观点是“任何速度一旦施加给

7、一个运动着的物体，只要除去加速或减速的外因，此速度就可保持不变，不过这是只能在水平面上发生的一种情形”。【笛卡尔的补充】与他同时代的法国的物理学家、数学家笛卡尔纠正了伽利略表述的缺陷，笛卡尔在他的著作中提出：如果物体处在运动之中，那么如无其他原因作用的话，它将继续以同一速度在同一直线方向上运动，既不停下，也不偏离原来的方向。在这里他强调了运动的直线性。【牛顿的总结】牛顿在前人们的研究基础上，总结出了三条运动定律，第一条就是“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。”这就是我们所说的牛顿第一定律。牛顿把前人的结论总结了起来，建立了经典力学体系，牛顿的三定

8、律是经典力学的基础，而牛顿第一定律明确了两个概念，力和惯性。【牛顿第一定律的内容】一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动。后半句话说明力是改变物体运动状态的原因而不是维持物体运动的原因。牛 顿 第 一如果物体的速度发生变化，就会产生加速度。力也是产生加速度的原因。一切物体总保持匀速定 律 的 内直线运动状态或静止状态，涵说明这是物体本身就具有的一种性质，牛顿把惯性称为物体抵抗运动状态变化的本领，不同的物体是具有不同的惯性的。通过我们初中的学习我们知道物体惯性只与质量有关，大家回想一下生活中哪些例子能说【举例讨论】明这个关系？课堂小结总结整节课的内容，明确重点。通过这节课的学习，我们知道力是改变物体运动状态的原因，物体本身具有一种属性，惯性。惯性和质量有关，质量越大，惯性越大，物体运动状态改变起来越难。那么，物体运动的加速度和力、质量又有什么关系？这就是我们后面将要研究的它们之间的关系。