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《牛顿第一定律》教案设计
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《牛顿第一定律》教学案例
教学目标:
知识目标:常识性了解伽利略理想实验的推理过程,了解牛顿第一定律。
能力目标:1、通过斜面小车的运动实验,培养学生的观察能力
2、通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理)
情感目标:1、通过科学史的简介,对对进行严谨的科学态度教育。
2、通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育。
教学方法:控制变量法、实验推理法、情景问题法、实验探究法
教学用具:斜面、小车、毛巾、棉布、小红旗、木板、多媒体、实物投影仪
教学重点:通过对小四实验的分析比较得出牛顿第一定律。
教学难点:1、明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。
2、伽利略理想实验的推理过程。
教学过程:
一、实验引入:
[演示1]:教师在桌面上用手推动粉笔盒,从静止开始慢慢向前运动,撤去推力,粉笔盒立即静止。
师:同学们在我做的这个实验中,你们看到了什么现象?
生1:粉笔盒原来是静止的,后来运动,最后又静止了。
生2:粉笔盒受力后由静止变为运动,力消失后又静止了。
教师分析:其实在日常生活中也有许多类似的例子,(如同学推桌子),从表面现象上看,“必须有力作用在粉笔盒上,才能让粉笔盒运动,如果没有力的作用,它就要停下来”即:粉笔盒的运动需要力来维持。于是,在希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力来维持”。这种观点在历史上曾被沿用了两千多年。但是沿用两千多年的是否就一定正确呢?我们来看看下面的这个实验:
二、新课教学
[演示2]:在桌面上放一个小球,用力推它,小球滚动,手离开小球后,小球还滚动了一段距离才停下来。
师:哪位同学从这次的实验现象中发现了与前面实验现象不同的地方?
生1:小球在不受力的作用时仍移动了一段距离,最后受到阻力的的作用还是停下来了。
生2:前面用的是方形的,这次用的是球形的。
师:看来大家都观察得很仔细,非常好。从实验中我们可以知道:“小球在没有受到力的作用时仍可以移动。”即:物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。这个结论是两千年后的科学家伽利略提出的。这与亚里士多德的观点相矛盾,那么,这里有两个相互矛盾的观点,到底哪个是正确的呢?应用什么办法呢?
生:用实验探究法来确定。
师:好,现在就根据你们桌面上给的器材,四人一组,相互讨论,设计一个实验来探究“小车移动的距离与阻力大小有什么关系?”最先设计好的小组给同学们讲讲你们的实验方案。
小组1:让小车从斜面的同一高度自由下滑,在水平桌面上铺上不同的毛巾,棉布,木板,看小车在不同的表面移动的距离,用小红旗标出小车的位置,根据小车的不同位置来判断什么表面对小车的阻力大或小。
师:考虑很仔细,还有其他小组要补充吗?
小组2:在实验过程中要用同一小车和同一斜面。
师:不错,补充得很完整。那么,用同一高度、同一小车和同一斜面的目的是什么呢?
生:这样可以保证小车在进入平面时的速度一样。
师:对,就是要让每次实验时小车在进入平面时的速度一样,这种实验方法叫什么呢?
生:控制变量法。
师:对,控制小车进入水平面时的速度相同,看小车在不同材料的水平表面移动的距离。现在就请同学们根据你们设计的实验方案,完成探究内容。并做好实验数据的记录。再根据三次实验的数据进行分析,进一步推理“在光滑水平面小车的运动情况会怎样?”。每个小组的成员做好分工,每个同学都动起手来,一起来完成这次探究。实验开始:
学生探究活动过程
教师在学生实验过程中巡视各小组的实验情况,对不会的小组进行引导,纠正实验中的错误操作。
附:实验记录表:
表面材料
阻力大小
小车滑动距离
毛巾
(最大)
(最短)
棉布
(较大)
(较短)
木板
(较小)
(较长)
光滑水平面
(阻力为0)
(无限远)
师:好了,各个小组都完成了实验,并进行了小组讨论和分析,那么现在我们来看看下面几个问题:(教师用多媒体展示问题:)
问题一:三次实验,小车最终都静止,为什么?
师:哪组的同学来回答?
小组3:小车停下来是因为受到了阻力的作用。
师:对,小车因为受到了阻力,速度越来越小,最后停了下来。
问题二:三次实验,小车运动的距离不同,这说明什么问题?
师:大家都在举手,看来都认真做了实验,并仔细进行了分析,很不错,希望以后大家都能这样,积极参与到我们的学习中来。
小组4:说明小车滑动的距离受阻力的影响。
师:不错,小车滑动的距离要受阻力的影响,那是怎样影响的呢,来看第三个问题。
问题三:小车运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系?
应。
师:现在有一物体在做匀速直线运动,要让它继续运动,需要对它用力吗?
生:不需要
师:
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