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共1课时
1 牛顿第一定律 高中物理 人教2003课标版 1教学目标一知识与技能 1、牛顿第一定律内容，及其理解 二、过程与方法 1、回顾亚里斯多德、伽利略、笛卡尔及牛顿等物理学家的科研过程，经历感受他们各自的研究方法 三、情感态度价值观 1、从物理学家们身上看出科研的魅力与艰辛；体会他们为探索真理而孜孜不倦，激发学生共鸣，产生求知欲望 经过初中的学习，学生初步知道了牛顿第一定律的内容和惯性的概念，但是缺乏对牛顿第一定律建立历史的了解，对内容也是一知半解。 重点：牛顿第一定律在生活中的应用 难点：理解力不是维持物体运动的原因而是改变物体运动的原因以及理解质量是描述惯性的物理量 4教学过程 4.1 第一学时 教学活动 活动1【讲授】牛顿第一定律[引入+历史回顾] 伽利略17岁那年，当时他还在医学院读书时，有一次在教堂做礼拜，风吹进教堂，导致教堂中的吊灯摆动，他回去就立即做了个实验，（演示伽利略针和单摆实验）这是一个简单的摆球，一端固定，将摆球拉向一边，由静止释放小球，摆球会摆动到另一边，用水平尺子标记其高度；大家知道伽利略从这个实验得到多个结论，如单摆等时性等，今天这节课我们关注其中一个结论，那就是摆球运动到右边时，能达到等高度的位置吗？ 老师演示：摆球拉到左边，与尺子同高度的地方，静止释放小球，小球运动到右边等高的地方吗？（摆动两次后，师顺手抓住小球） 接着，伽利略在悬挂小球悬点的正下方，固定一根针，当球往右边摆动时，碰到针，他还会摆到相同的高度吗？师演示，生观擦并回答 当时伽利略用一根针多次改变小球的悬点，重复实验。在当时的测量条件下，伽利略得到的结论是：摆球能上升到原来的高度。（演示过程与学生共同得出结论）。 生：针的位置越高，摆球运动轨迹越长，运动越远 认真观察，摆球的运动轨迹AB AC AD ，对大家有什么启发？这个轨迹跟哪个实验设想类似呢？ 生：哦，那个斜面试验 我们一起来回顾一下，大家初中学过的加利略理想实验——对接斜面（展示flash），我们一起回味一下，伽利略是怎样推理的？ 1）让一个小球从一个斜面的顶端滚下，紧接着又滚上另一个对接的斜面，同一个斜面，打磨得越光滑，小球上升的高度越接近原来；故设想如果没有摩擦力，这个小球将达到跟原来同样的高度；f＝0的试验他并没有条件作，依据事实基础，进行了合理的外推。 2）如果减小对接斜面的倾角，小球仍会达到同一高度，通过的路程呢？（需要经过更长的路程；） 3）同理，如果再减小对接斜面的倾斜度，小球经过的路程就会越来越长。 4）如果把对接斜面变成水平面，小球无法达到原来的高度，只能以原速度一直运动下去（无加速也无减速原因）（3-4利用合理外推思想） （插板书，提炼伽利略的研究方法） 师：伽利略利用这个斜面实验成功地得到力不是维持物体运动的原因，推翻了亚里士多德的错误结论。这个结论已经被人们接受了2000多年，直到伽利略提出疑问，并推翻。我们知道伽利略这个实验是个理想实验. 伽利略的想象实验灵感来源于此。他将这个现象与斜面运动联系在一起。伽利略指出，对于斜面会得出同样的结论。（ppt展示伽利略图片及其结论） 伽利略设计的实验虽是想象中的，但却是建立在可靠的事实的基础上。把研究的事物理想化，就可以更加突出事物的主要特征，化繁为简，易于认识其规律。理想实验是一种重要的物理方法，以事实为依据，将实验和逻辑推理统一，达到思维超越当时科学技术。伽利略的这一自然科学新方法，有力地促进物理学的发展，他因此被誉为是“经典物理学的奠基人”。 就是现在，理想化模型对科学研究仍然具有重要的意义。
[牛顿第一定律及其惯性学习] 师：伽利略和笛卡尔等人的正确结论在隔了一代人之后，由牛顿用简洁而完备的语言总结出该定律，（ppt展示牛顿第一定律） 师: 一切物体总保持匀速直线运动或静止，直到外力迫使它改变运动状态为止。 师：（直到，until）我们用通俗的大白话来说就是，如果物体所受外力为0，那么原来静止的keep静止；原来运动的，从此一直匀速，until外力进来；另一方面，外力加进来后，就改变了原来的运动状态（速度的大小或方向被改变）。 师问：牛顿的结论是否比前人更深刻、更丰富呢？（准备展示“意义”）我们一起来看一下 后半句指出力是改变运动状态的原因，这是重述前人的结论，同时也指出了物体不受力时的运动规律，补充说明一下，完全不受力的物体在地球上存在吗？所以不受力指的是所受合外力为0。 师：回过来，前半句：一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，指出了一个一切物体都具有的性质——惯性（ppt展示惯性，老师解释惯性）：惯性：是物体抵制运动状态改变的固有倾向，就是不想改变原来的状态，故与人的惰性是非常类似的。英文名称inertia，解释为惯性或惰性。也就是说，若原来静止的，就不想动；原来若以某一个速度运动，就趋于保持者一速度运动。 师：仔细分析前后两句话，点出了两个概念，“力和惯性” 师：这两个概念是什么关系呢？ 生： 师：惯性： 总企图保持原来运动状态 力：一参与就要改变运动状态 二者是对立的，但又统一在牛一里面，对立统一关系。 【惯性】20min 我们完整来看一下惯性。 老师解释惯性：英文名称inertia，解释为惯性或惰性。惯性：是物体抵制运动状态改变的固有倾向。 师：一切物体都有惯性，对我们来说是利还是弊呢？（单独展示，相扑运动员与小孩的照片）要求学生想象这个小孩跑向相扑运动员，后果会是如何？生回答，把大家的想象模拟一下（展示小孩撞胖子影片）：胖子原来是静止的，后来还是，他的运动状态不容易改变；小孩原来向前运动，后来向后摔倒，运动状态容易改变。胖子运动状态不容易改变意味着什么呢？ 保持原来的运动状态本领大，也就是惯性大；所以不同物体惯性大小是不一样的。那么惯性大小究竟由什么因素决定呢？请大家带着这个问题，看一组图片（ppt展示） ppt展示体操队员与相扑运动员 师：当你看到体操队员时，要求你用几个词来形容她，你会用什么？ 相扑呢？ 生：苗条，灵活。。。 师：依你们判断，老师这身材能否当相朴运动员？ 生：不可以 师：为什么不可以？ 生：太苗条，不够重。。。。 师：为何相扑运动员都需要很fat？这其中有什么物理道理呢？ 生：…….. 师：相扑运动员不喜欢苗条，需要重，轻的话容易被搬倒，也就是原来静止的状态被改变（变动起来），也就是轻的物体惯性小，所以相扑运动员需要惯性是很大的，从中我们可以看出惯性大小跟什么因素有关呢？ 生：重量，质量。。。 师：惯性大小用质量来量度，质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小。所以体操运动员为了能够有灵活的动作表现，质量就要小，需要苗条；而相扑队员则不希望被别人摔倒，所以。。 师稍微小结惯性， （由以上讨论，“逼着学生思考，惯性大小究竟跟什么因素有关”） 师：惯性既然是物体的固有属性，就与物体运动状态以及受力情况无关，无论何时何地均有惯性。质量大，惯性大（惰性）；质量是惯性大小的量度。 师问：生活中你们有没亲自经历过一些惯性现象呢？ 学生回答 【惯性的应用与防止】 首先请学生讲一些印象深刻的经历 下面给大家播放一段刹车模拟录像，大家看的同时思考影片中包含了哪些物理现象？刹车时存在哪些安全隐患？并提出你的意见来防止这些隐患。 学生观看，并提问。（师边引导，边播放相应的ppt） 安全带：当汽车急剧减速时，前座安全带将人紧紧限制在座位上，不至于前额受伤 头靠：避免撞车时的鞭打效应（颈部来回剧烈运动） 气囊：车辆发生，人会前倾；气囊在碰撞时充气，以缓解对人的冲击力. [课堂小结] 今天这节课，我们花了很多时间跟大家一起回忆牛一研究的历史，读历史目的是使然明智，从中看到经验，我们共同经历了伽利略的观察—实际实验---理想实验—合理外推的研究方法； 牛顿第一定律的内容及其意义 惯性（惰性）、质量是惯性的量度、惯性的应用及其防止 1 牛顿第一定律 课时设计 课堂实录1 牛顿第一定律 1第一学时 教学活动 活动1【讲授】牛顿第一定律[引入+历史回顾] 伽利略17岁那年，当时他还在医学院读书时，有一次在教堂做礼拜，风吹进教堂，导致教堂中的吊灯摆动，他回去就立即做了个实验，（演示伽利略针和单摆实验）这是一个简单的摆球，一端固定，将摆球拉向一边，由静止释放小球，摆球会摆动到另一边，用水平尺子标记其高度；大家知道伽利略从这个实验得到多个结论，如单摆等时性等，今天这节课我们关注其中一个结论，那就是摆球运动到右边时，能达到等高度的位置吗？ 老师演示：摆球拉到左边，与尺子同高度的地方，静止释放小球，小球运动到右边等高的地方吗？（摆动两次后，师顺手抓住小球） 接着，伽利略在悬挂小球悬点的正下方，固定一根针，当球往右边摆动时，碰到针，他还会摆到相同的高度吗？师演示，生观擦并回答 当时伽利略用一根针多次改变小球的悬点，重复实验。在当时的测量条件下，伽利略得到的结论是：摆球能上升到原来的高度。（演示过程与学生共同得出结论）。 生：针的位置越高，摆球运动轨迹越长，运动越远 认真观察，摆球的运动轨迹AB AC AD ，对大家有什么启发？这个轨迹跟哪个实验设想类似呢？ 生：哦，那个斜面试验 我们一起来回顾一下，大家初中学过的加利略理想实验——对接斜面（展示flash），我们一起回味一下，伽利略是怎样推理的？ 1）让一个小球从一个斜面的顶端滚下，紧接着又滚上另一个对接的斜面，同一个斜面，打磨得越光滑，小球上升的高度越接近原来；故设想如果没有摩擦力，这个小球将达到跟原来同样的高度；f＝0的试验他并没有条件作，依据事实基础，进行了合理的外推。 2）如果减小对接斜面的倾角，小球仍会达到同一高度，通过的路程呢？（需要经过更长的路程；） 3）同理，如果再减小对接斜面的倾斜度，小球经过的路程就会越来越长。 4）如果把对接斜面变成水平面，小球无法达到原来的高度，只能以原速度一直运动下去（无加速也无减速原因）（3-4利用合理外推思想） （插板书，提炼伽利略的研究方法） 师：伽利略利用这个斜面实验成功地得到力不是维持物体运动的原因，推翻了亚里士多德的错误结论。这个结论已经被人们接受了2000多年，直到伽利略提出疑问，并推翻。我们知道伽利略这个实验是个理想实验. 伽利略的想象实验灵感来源于此。他将这个现象与斜面运动联系在一起。伽利略指出，对于斜面会得出同样的结论。（ppt展示伽利略图片及其结论） 伽利略设计的实验虽是想象中的，但却是建立在可靠的事实的基础上。把研究的事物理想化，就可以更加突出事物的主要特征，化繁为简，易于认识其规律。理想实验是一种重要的物理方法，以事实为依据，将实验和逻辑推理统一，达到思维超越当时科学技术。伽利略的这一自然科学新方法，有力地促进物理学的发展，他因此被誉为是“经典物理学的奠基人”。 就是现在，理想化模型对科学研究仍然具有重要的意义。
[牛顿第一定律及其惯性学习] 师：伽利略和笛卡尔等人的正确结论在隔了一代人之后，由牛顿用简洁而完备的语言总结出该定律，（ppt展示牛顿第一定律） 师: 一切物体总保持匀速直线运动或静止，直到外力迫使它改变运动状态为止。 师：（直到，until）我们用通俗的大白话来说就是，如果物体所受外力为0，那么原来静止的keep静止；原来运动的，从此一直匀速，until外力进来；另一方面，外力加进来后，就改变了原来的运动状态（速度的大小或方向被改变）。 师问：牛顿的结论是否比前人更深刻、更丰富呢？（准备展示“意义”）我们一起来看一下 后半句指出力是改变运动状态的原因，这是重述前人的结论，同时也指出了物体不受力时的运动规律，补充说明一下，完全不受力的物体在地球上存在吗？所以不受力指的是所受合外力为0。 师：回过来，前半句：一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，指出了一个一切物体都具有的性质——惯性（ppt展示惯性，老师解释惯性）：惯性：是物体抵制运动状态改变的固有倾向，就是不想改变原来的状态，故与人的惰性是非常类似的。英文名称inertia，解释为惯性或惰性。也就是说，若原来静止的，就不想动；原来若以某一个速度运动，就趋于保持者一速度运动。 师：仔细分析前后两句话，点出了两个概念，“力和惯性” 师：这两个概念是什么关系呢？ 生： 师：惯性： 总企图保持原来运动状态 力：一参与就要改变运动状态 二者是对立的，但又统一在牛一里面，对立统一关系。 【惯性】20min 我们完整来看一下惯性。 老师解释惯性：英文名称inertia，解释为惯性或惰性。惯性：是物体抵制运动状态改变的固有倾向。 师：一切物体都有惯性，对我们来说是利还是弊呢？（单独展示，相扑运动员与小孩的照片）要求学生想象这个小孩跑向相扑运动员，后果会是如何？生回答，把大家的想象模拟一下（展示小孩撞胖子影片）：胖子原来是静止的，后来还是，他的运动状态不容易改变；小孩原来向前运动，后来向后摔倒，运动状态容易改变。胖子运动状态不容易改变意味着什么呢？ 保持原来的运动状态本领大，也就是惯性大；所以不同物体惯性大小是不一样的。那么惯性大小究竟由什么因素决定呢？请大家带着这个问题，看一组图片（ppt展示） ppt展示体操队员与相扑运动员 师：当你看到体操队员时，要求你用几个词来形容她，你会用什么？ 相扑呢？ 生：苗条，灵活。。。 师：依你们判断，老师这身材能否当相朴运动员？ 生：不可以 师：为什么不可以？ 生：太苗条，不够重。。。。 师：为何相扑运动员都需要很fat？这其中有什么物理道理呢？ 生：…….. 师：相扑运动员不喜欢苗条，需要重，轻的话容易被搬倒，也就是原来静止的状态被改变（变动起来），也就是轻的物体惯性小，所以相扑运动员需要惯性是很大的，从中我们可以看出惯性大小跟什么因素有关呢？ 生：重量，质量。。。 师：惯性大小用质量来量度，质量越大，惯性越大；质量越小，惯性越小。所以体操运动员为了能够有灵活的动作表现，质量就要小，需要苗条；而相扑队员则不希望被别人摔倒，所以。。 师稍微小结惯性， （由以上讨论，“逼着学生思考，惯性大小究竟跟什么因素有关”） 师：惯性既然是物体的固有属性，就与物体运动状态以及受力情况无关，无论何时何地均有惯性。质量大，惯性大（惰性）；质量是惯性大小的量度。 师问：生活中你们有没亲自经历过一些惯性现象呢？ 学生回答 【惯性的应用与防止】 首先请学生讲一些印象深刻的经历 下面给大家播放一段刹车模拟录像，大家看的同时思考影片中包含了哪些物理现象？刹车时存在哪些安全隐患？并提出你的意见来防止这些隐患。 学生观看，并提问。（师边引导，边播放相应的ppt） 安全带：当汽车急剧减速时，前座安全带将人紧紧限制在座位上，不至于前额受伤 头靠：避免撞车时的鞭打效应（颈部来回剧烈运动） 气囊：车辆发生，人会前倾；气囊在碰撞时充气，以缓解对人的冲击力. [课堂小结] 今天这节课，我们花了很多时间跟大家一起回忆牛一研究的历史，读历史目的是使然明智，从中看到经验，我们共同经历了伽利略的观察—实际实验---理想实验—合理外推的研究方法； 牛顿第一定律的内容及其意义 惯性（惰性）、质量是惯性的量度、惯性的应用及其防止 Tags：第一,牛顿,定律,课时,导学案
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