人教版高中物理必修二4.1牛顿第一定律2优质教案.pdfVIP

4.1牛顿第一定律

教学目标：

知识与技能

1．知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，

知道理想实验是科学研究的重要方法．

2．理解牛顿第一定律的内容及意义．

3．知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象．

过程与方法

1．观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系．

2．通过实验加探对牛顿第一定律的理解．

3．理解理想实验是科学研究的重要方法．

情感态度与价值观

1．通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认

识，了解人类认识事物本质的曲折性．

2．感悟科学是人类进步的不竭动力．

教学重点、难点：

教学重点

1．对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解．

2．科学思想的建立过程．

教学难点

1．力和运动的关系．

2．惯性和质量的关系．

教学方法：

探究、讲授、讨论、练习

教学手段：

教具准备

多媒体课件、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻

度尺、木块、气垫导轨、滑块、气垫导轨装置、伽利

略针和单摆实验装置．

课时安排：

新授课（2课时）

教学过程：

[新课导入]

做实验引入力和运动的关系，引发学生的思考．

[参考实验]在讲台上放一辆小车，使它处于静止状态．

师：怎样才能让小车运动起来呢?

生：要用力去推它．

师：从这个例子很容易得到：物体要运动，需要对它

施加力的作用，那么力和运动之间关系如何呢?本节课

我们就来探究这个问题．

[新课教学]

承接刚才的实验现象，演示当物体不再受手的推力时，

物体停止运动．

师：静止在水平面上的物体，用力去推，物体由静止

变为运动；一段时间后撤掉该力，物体的运动状态又

如何?

生：一段时间后撤走该力时，物体速度越来越慢，最

终停下．

师：根据以上的例子，思考“运动一定需要力来维持

吗”．

生l：需要．因为用力推物体它才能运动，而撤走了

这个力物体最终会停下，所以，运动必须用力来维持．

生2：不一定，按照生1的说法，运动一定需要力来

维持的话，撤走了力，物体应该立刻停下才对．

生3：例如在空中飞行的足球，已经不再受到脚的作

用力，但仍然向前运动，因此“物体的运动不一定需

要力的作用”．

师：相同条件下空中飞行的足球比地滚球运动的距离

要长很多，地滚球为什么运动一会儿就停止呢?

生：因为受到阻力．

师：如果没有阻力的作用，足球将会怎样运动?

生：将不会减速．

师：(鼓励)很好，现在我们看一个实验．

实验演示：让一个小球从斜面上滑下，斜面末端分别

放毛巾、木板和玻璃板，让学生仔细观察实验现象．

师：仔细观察实验现象并得出结论．

生1：实验现象是当斜面末端的接触面越光滑，小球

滑动的距离越远．

生2：说明摩擦力是阻碍物体运动的原因，因为摩擦

力的存在使物体运动状态发生了变化．

师：如果没有摩擦力的作用，小球又将会怎样运动呢?

大家大胆猜想一下．

生l：不好预测，因为没有摩擦力这种情况不可能存

在．

生2：如果没有摩擦力的作用，物体将永远运动下去．

师：现在就让我们沿着历史的足迹看一下物理学的

先知们是如何一步步从黑暗走向光明的．

一、理想实验的魅力

演示多媒体课件

首先是亚里士多德的错误观点：必须有力作用在物

体上，物体才能够运动；没有力的作用，物体就要静

止在一个地方．接着演示伽利略是如何利用理想实验

反驳伽利略错误的观点的．

师：伽利略对于“运动与力的关系”，构思出如图

4—1—1所示的“理想实验”．将轨道弯曲成曲线ABC

的形状，在轨道的一边释放一颗小球，如果不存在摩

擦力，小球将上升到哪里?

生：不存在摩擦力的话，小球将上升到与A点相同

高度的C点．

师：下面我们通过动画模拟验证同学们的说法，

动画模拟

师：若将轨道的倾角减小，弯曲成曲线ABD或曲线

ABE，小球最高将上升到哪个位置?路程是增大还是减

小?

生：同样上升到与A点同高度的D点或正点，路程

增大了．

师：假如将轨道弯曲成一侧水平及曲线ABF的形

状，这时会发生什么情况呢?

生：由于BF是水平的，小球就再也达不到原来的

高度，如果不存在摩擦力，将永远运动下去．

师：下面我们通过动画模拟验证同学们的说法。

动画模拟、验证学生的想法

师：伽利略根据“理想实验”断言：小球应该以恒

定的速率永远运动下去．由此可推断，在水平面上做

匀