牛顿第一定律教案

课时教案第四单元第1案总第案课题：§牛顿第一定律201年月日教学目标核心素养物理观念：理解牛顿第一定律的内容及意义；明确惯性的概念，知道惯性的量度物理观念：知道惯性参考系和非惯性参考系科学思维：知道伽利略理想实验的推理过程，理想实验是科学研究的重要方法科学思维：会用惯性解释有关现象教学重点1、牛顿第一定律的内容及意义2、惯性3、理想实验的推理过程教学难点1、惯性的应用2、理想实验的推理过程3、高考考点课型新授教具教法教学过程教学环节教师活动预设学生活动预设引入：前面我们学习了如何描述物体的运动，这部分内容我们称为运动学；但是并不知道物体为什么会做这样那样的运动，要研究这个问题必须知道运动和力的关系，这部分内容我们称为动力学，这一章我们就来学习运动和力的关系，研究物体为什么会做这样那样的运动。一、历史沿革。1．亚里士多德根据生活中的大量实例分析，得出的结论：物体的运动需要力来维持。该错误结论的影响维持了近2000年，直到近400年前伽利略才创造了有效的侦查方法，发现了正确的教学环节教师活动预设学生活动预设实验演示斜面实验，学生观察，体验当时的实验场景。线索，揭示了事物现象的本质，从而推翻了亚里士多德的错误结论。学生回答：为什么影响如此深远？①当时亚里士多德的名望非常高，人们容易接受他的基本观点。②关于力与运动的观点与人们许多生活经验相一致。③有着历史局限性。（当时的研究靠直觉和思维）伽利略通过实验和分析，第一个意识到：都是摩擦力作用的结果。二、理想实验的魅力1．介绍做理想实验的背景。2．学生阅读课本P80理想实验，思考：①为什么先介绍理想实验？牛顿第一定律是以理想实验得出的结论为基础，后人发展、完善而得出的，他推翻了亚里士多德的观点，揭开了人们研究力与运动关系的序幕。②理想实验不能成为真实的实验，因为理想实验是思维的活动，真实实验是实践活动，在现实中不存在不受力的物体，也不可能没有摩擦力。3．学生论述实验过程，然后思考：实验涉及的几个环节：①提出问题②猜想和假设③设计实验方案④实验验证、思考⑤合理外推⑥得出结论学生思考，斜面实验的意义：①批驳了亚里士多德的观点。②提出了“力不是维持物体运动的原因”的观点。③是以可靠的实验事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律。伽利略的研究方法的核心是把实验和逻辑推理相结合。学生阅读课本P80左侧蓝色文字，体会含义。教学环节教师活动预设学生活动预设3．同时期的笛卡尔研究此问题得出：如果运动中的物体没有受到力的作用，他将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。例1.理想实验是科学研究中的一种重要方法，他把可靠的事实和推论结合起来，可以深刻的揭示自然规律，关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是（ABD）A.只要接触面足够光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去B.这个实验实际上是永远无法做到的C.利用气垫导轨，就能使实验成功D.虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的实验基础上的。三、牛顿第一定律在伽利略和笛卡尔工作的基础上，牛顿得出动力学的一条定律：1．内容：一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。物体保持静止或匀速直线运动的条件：不受外力或F合=0说明：①不受力作用的物体是不存在的，所以牛顿第一定律所描述的状态是一种理想状态。②牛顿第一定律是利用逻辑思维进行分析的产物，不可能用实验直接验证。2.牛顿第一定律的意义①牛顿第一定律定性揭示了力与运动的实质关系：力不是维持物体运动的关系，而是改变物体运动状态的原因。②牛顿第一定律在实际上定义了惯性参照系这一重要概念，不能看做是第二定律的特例，是一条独立的定律；不是实验定律，是牛顿总结伽利略、笛卡尔等前人的研究成果（斜面实验）得出来的。学生阅读课本P81思考与讨论回答问题，什么是惯性？如何描述惯性？教学环节教师活动预设学生活动预设③揭示了物体的固有属性——惯性（或者提出了惯性的概念）。3．惯性：物体具有保持原来状态的性质，这个性质称为惯性。故牛顿第一定律又称为惯性定律。学生回顾哪个物理量描述物体的运动状态，运动状态改变的形式有几种？说明：①一切物体的固有属性，普遍性②只能利用，不能避免、克服或改变。③不同质量的物体，运动状态改变的难易程度不一样，与物体是否受力无关。故物体惯性大小的量度是——质量，所以：质量是物体惯性大小的唯一量度。④惯性的表现：在不受力的条件下，惯性表现出维持其原来运动状态的“能力”；在受力的条件下，惯性表现为运动状态改变的难易程度，质量越大，惯性越大，运动状态越难改变。练习：课本P82课后题第2题和第3题例2：下列对牛顿第一定律的理解正确的是（AD）A.牛顿第一定律反映了物体不受外力时的运动规律B.不受外力作用时，物体一定静止C.在水平地面上滑动的木块最终停下来，是不受任何外力的结果D.奔跑的运动员，由于遇到障碍而绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态例3.关于惯性的大小，下列说法错误的是（ACD）A.两个质量相同的物体，在阻力相同的情况下，速度大的不容易停下来，所以速度大的物体惯性大B.两个物体的质量相同，惯性就一定相同C.推动地面上静止的物体比维持这个物体做匀速运动所需的力大，所以静止的物体惯性大D.在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小学生阅读课本P81，下