高中物理 第四章 力与运动 4.1 伽利略的理想实验与牛顿第一定律教案 粤教版必修1

1、4.1伽利略的理想实验与牛顿第一定律三维目标1.知识与技能1) 理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。2) 理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。3) 理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度2.过程与方法1) 1、培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分 析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断正确的认识力和运动的关系2) 2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯3) 3、培养学生逻辑推理的能力，知道物体的运动是不需要力来维持的。3.情感、态度与价值观1) 利用一些简单的器材，比如：小球、木块、毛巾、玻璃板等，来对

2、比研究力与物体运动的关系，现象明显，而且更容易推理。2) 培养科学研究问题的态度。3) 利用动画演示伽利略的理想实验，帮助学生理解问题。4) 4、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。培养学生大胆发言，并学以致用。授课题目伽利略的理想实验与牛顿第一定律拟 1 课时第 1 课时明确目标重点难点重点： 1、理解力和运动的关系。2、理解牛顿第一定律，知道惯性与质量的关系。难点： 惯性与质量的关系课型讲授 习题 复习 讨论 其它教 学 内 容 与 教 师 活 动 设 计学生活动设计（一）引入新课开门见山，阐述课题：前面几章学习了运动和力基础知识，这一章开始我们研究力和运动的关系。第一节课我们来学习牛

3、顿第一定律。（二）进行新课教师活动：多媒体播放古代人劳动的漫画： 边播放边说，人推车走，不推车停，由此看来必须有力作用在物体上，物体才运动，没有力作用在物体上，物体就不运动这是两千多年前亚里士多德说的，不是我说的。是这样吗？学生活动：学生观看漫画：人推着车子，汗流侠背，推车的人放下车，一边擦汗，一边叹气。通过看漫画思考问题。教师活动：下面你就利用桌子上的器材来研究一下这个问题。让学生利用桌子上的器材，自主设计实验，分别研究：l、力推物动，力撤物停。2、力撤物不停。教师巡回指导，提出问题：物体的运动是不是一定需要力？学生活动：利用桌子上的器材：小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺。做实验：1、

4、桌子上铺毛巾，小车放在毛巾上，推它就动，不推就停。2、撤去毛巾，让小车在桌面上，推一下小车，小车运动一段才停下来。教师活动：你还能举出其他的例子来说明这个问题吗？刚才的两个实验为什么会出现两种现象呢？矛盾出在哪呢？学生活动：学生举例讨论，比如：自行车蹬一段时间后停止蹬车，自行车会滑行一段距离；溜冰；冰面上踢出去的冰块。等等。点评：通过举例进一步理解物体的运动不需要力来维持。教师活动：引导学生进行实验对比。通过对比实验可以进行逻辑推理，如果接触面非常光滑没有摩擦，那小球会怎样？学生活动：用小球做对比实验A、使斜槽和桌面吻合，让小球从斜槽上滚下，标出滚动距离。B、在桌面上放玻璃板，使斜槽和玻璃板吻

5、合，让小球从同样的高度滚下，标出滚动的距离。对比发现，接触面越光滑，滚动距离越远。总结得出小球运动停下来的原因是摩擦力。如果接触面非常光滑小球会永不停止。点评：1、对比实验，找出问题的本质从而理解物体的运动和力的关系2、在对比实验的基础上进行合理的逻辑推理教师活动：在学生回答的基础上，结合实验进一步总结：（并板书）物体的运动是不需要力来维持的。（力撤物停的原因是因为摩擦力。如果没有摩擦力，运动的物体会一直运动下去）。最早发现这一问题的科学家是伽利略。伽利略是怎么研究这个问题的呢？教师活动：边介绍边用多媒体播放伽利略的理想实验。要动态出以下效果：（1）对称斜面，没有摩擦小球滚到等高。（2）减小另

6、一侧斜面倾角，小球从同一位置释放要滚到等高，滚动距离就会越远。（3）把另侧斜面放平，小球要到等高，就会一直滚下去。根据这一现象伽利略得出了什么样的结论？学生活动：观察并回答提出的问题：运动的物体如果不受力物体将匀速运动下去。点评：通过观察伽利略的理想实验，启发学生在研究科学问题时大胆的设想和科学的推理都是很有必要的。教师活动：用气垫导轨消除摩擦。让滑块在导轨上滑动，利用光电门测出滑块在不同位置的速度。学生活动：学生记录数据并比较。确信他的正确性。教师活动：引导学生认识、总结力和运动的关系。让学生阅读课文找出：l、伽利略的观点。2、笛卡儿的补充和完善。3、牛顿第一定律。对比三个人的观点，他们都是

7、叙述力和运动关系的，谁的更全面？学生活动：阅读课文，回答问题。1、伽利略：物体不受力时，运动的物体一直作匀速直线运动。2、笛卡儿：物体不受力时，物体将永远保持静止或运动状态。教师活动：既然牛顿第一定律是最完善的，那么它从几个方面阐述了力和运动的关系？在学生回答的基础上，进一步总结：力不是维持物体运动状态的原因，力是改变运动状态的原因。 运动状态是指什么？学生讨论回答：两个方面：不受力时，物体保持匀速直线运动状态或静止状态；受力时，力迫使它改变运动状态。 运动状态：速度的大小和方向。点评：培养学生理解问题时能力。教师活动：牛顿第一定律可不可以用实验来验证？什么时候可以看作不受力并举例说明。学生活

8、动：学生回答不能。因为不受力作用的物体是不存在的。受力但合力为零时。比如：冰面上的滑动的冰块。冰壶球。点评：培养学生刨根问底的严谨态度。教师活动：牛顿定律又叫惯性定律，惯性是指什么？你又怎样理解这种性质呢？举例说明。因为这是一个新概念，学生刚接受可能不是很好理解。通过实验来进一步的理解。在小车上放一高的木块，让小车在光滑的玻璃上运动，前面固定一物块，当车运动到物块时被挡住，车上的木块前倾。为什么？再如，人站在匀速行使的车厢内竖直向上跳起，仍会落到原地。这都是惯性。再让学生举例，学生就必然入门了。学生活动：学生观察并思考，再进一步理解惯性：是指物体具有保持原来运动状态或静止状态的性质。举例。点评

9、：通过生活中的例子进一步理解惯性。教师活动：进一步总结：物体不受力时将保持匀速直线运动状态或静止状态，理解时可认为不受力和合力为零效果是一样的，如果某个方向不受力，那么在这个方向物体也会保持匀速直线运动状态或静止状态。培养学生灵活运用物理规律解决问题的能力。教师活动：一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，当力使它改变这种状态时，它就会有抵抗运动状态改变的的“本领”。这个本领与什么有关呢？比如货车启动时，由静止到运动得需要一段时间，是空车好启动还是满载时？你还能举出什么例子来？学生活动：学生思考比如骑自行车，单人时和带人时的感觉相比。从实例可看出，运动状态变化的难易程度与质量有关。

10、点评：通过生活中的一些例子理解惯性大小与质量有关 （三）课堂总结、点评教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。教师要放开，计学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。（四）实例探究对惯性的理解1、被踢出去的冰块在摩擦力可以忽略的冰面上运动受没受向前的力？为什么能够向前运动？2、船在水中匀速行驶，一人站在船尾向上竖直跳起，它会落入水中吗？

11、为什么？3、为什么跳远运动员要助跑才能跳的远些？4、在一向北匀速直线行驶的火车车厢中，一小球静止在水平桌面上，当坐在桌旁的人看到小球向南滚动时，火车做什么运动？5、一铅球 3千克，静止在地面上，把它水平扔出后，做加速运动，它的惯性如何变化？受力分析6、一物块滑上了光滑的斜面，受几个力？先让学生阅读课本并找出相关知识要点，最后老师提问。因材施教：1.关于牛顿第一定律有下列说法：牛顿第一定律是实验定律牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因惯性定律与惯性的实质是相同的物体的运动不需要力来维持其中正确的是（）ABCD2.下列说法正确的是（）A物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B物体只有受外力作

12、用时才有惯性C物体的速度大时，惯性大D力是使物体产生加速度的原因3.跳高运动员从地面上跳起，是由于（）A地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力B运动员给地面的压力大于运动员受的重力C地面给运动员的支持力大于运动员受的重力D运动员给地面的压力等于地面给运动员的支持力4.一物体受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后改为匀速运动；再改做减速运动，则下列说法中正确的是（）A加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力B减速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力C只有匀速前进时，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等D不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等5.物体静止于水平桌面上，

13、则（）A桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力B物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力C物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力D物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力和反作用力【能力训练】1.在力学中，下列物理量的单位为基本单位的是（）A长度、质量和力B位移、质量和时间C位移、力和时间D长度、质量和时间2.火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一个人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（）A人跳起后，厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动B人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前

14、运动C人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已D人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度m3.如图所示，一个劈形物体物体F，各面均光滑，放在固定斜面上，上面成水平，水平面上放一光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球碰到斜面前的运动轨迹是（）A沿斜面向下的直线MB竖直向下的直线C无规则的曲线D抛物线4.某人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动。可见（）A力是使物体产生运动的原因B力是维持物体运动速度的原因C力是使物体产生加速度的原因D力是使物体惯性改变的原因5.人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有（）A一对B二对C三对D四对6.如图所示，在车厢中的A是用绳拴在底部上的氢气球，B是用绳挂在车厢顶的金属球，开始时它们和车顶一起向右做匀速直线运动，若忽然刹车使车厢做匀减速运动，则下列哪个图正确表示刹车期间车内的情况（）AAAABBBBBACD7.甲乙两队拔河比赛，甲队胜，若不计绳子的质量，下列说法正确的是（）A甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力B甲队对地面的摩擦力大于乙队对地面的摩擦力C甲乙两队与地面间的最大静摩擦力大小相等、方向相反D甲乙两队拉绳的力相等8.一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M