第四章 第一节 伽利略的理想实验与牛顿第一定律（教案）-2020年高中同步教与学物理（粤教版必修1）

高中同步教与学·全新教案(活页) 第四章力与运动 第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律 合得出结论(运动不需要力来维持)的思维方法 教学 ●-目标 3.观察惯性现象并进行解释 知识与技能 情感态度与价值观 1.知道伽利略¨理想实验”的装置,了解伽利略以事实实验为 1.通过对理想实验的推理,体会科学家进行科学研究时的理 想实验法 基础,将实验与逻辑推理相结合的思维方法 2.通过对惯性现象的观察及解释,领会物理与生活的联系 2.知道运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原 掌握牛顿第一定律. 重良。难点 理解惯性的概念,能具体解释惯性现象,知道惯性只跟质|旷重点 量有关 1.理解牛顿第一定律 过程与方法 解释惯性现象. 1.针对学生对运动的片面认识“物体运动必须有力的作用”难点 实行先破后立的方法 学生从“物体运动必须有力的作用”转变到“运动并不需要力 2学生亲身体会以实际实验为基础,将实验与逻辑推理相结|来维持” 案例(一) °数学。-过程 主体内容 教师活动 学生活动 伽利略的理想实验 1.探讨力和运动的关系 教师提出问题可以组 学生可以根据两种不 启发思考:古希腊哲学家亚里士多德说:物体受到力的作用,将织学生进行辩论,激发学生同观点进行辩论 会运动起来失去力的作用,物体将会停止运动,你认为这个说法正兴趣和好奇心 确吗? 2.实验探究——寻找力和运动的关系 如图,一光滑轨道(可以在轨道上粘贴 师操作让学生观察学生观察实验 羊皮纸等减小摩擦),轨道左侧固定,轨道 小球下落高度和上升高度 右侧可以沿C、D、E等移动,让一小球(质 学生回答观察实验的 量尽量大些,体积不能太大)从A点由静止释放分别沿轨道BC、教师引导学生回答,注结果 BD、BE运动 意忽略阻力影响这个理想 结论:通过观察,小球每次上升的高度总是和下落时高度差不情况 多,随着右侧轨道倾角的变小,小球走的路程越来越长 理想实验推论:若无摩擦力影响,当轨道沿BF水平方向时,小 让学生体会这种理想 球将一直运动下去.即运动并不需要力来维持.说明亚里士多德观化实验的精髓 点:“力是维持物体运动的原因”是错误的 高中同步教与学·全新教案(活页) 主体内容 教师活动 学生活动 3.理想实验验证 如图所示,拉动滑块的细线AB的长度大于砝码到地面的高度, 教师要向学生介绍实 学生要把前面所学知 在砝码落地以前,滑块在细线AB的拉动下,做加速运动,由光电门「验仪器的构造、工作原理,识和这个实验现象结合起 可以反映滑块的运动状态变化,证实如果物体(滑块)受到外力的作并演示几次实验,指导学生来 用,它的运动状态将发生改变当砝码落地以后,滑块失去拉力的作如何观察实验 用,又由光电门反映出滑块做匀速直线运动,证实如果物体(滑块) 不受到外力的作用,它将保持原来的运动状态 二、牛顿第一定律 伽利略对物体不受外力时的运动作了准确的描述,但他们并没 有明确指出运动和力之间的关系是什么.牛顿在前人工作的基础 提示学生注意伽利略 学生要思考、体会科学 上,根据自己的研究,系统地总结了力和运动的关系,于1687年发研究的不足 知识不断发展完善的过程 表了他的著作—《自然哲学的数学原理》,提出了三条运动定律 奠定了经典力学的基础 1.内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到 有外力迫使它改变这种状态为止 2.理解 (1)物体不受外力时,运动状态保持静止或匀速直线运动状态, 说明力不是维持物体运动的原因 2)外力的作用是迫使物体改变原来的运动状态,说明力是改 变物体运动状态的原因 (3)一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性 质叫做惯性,所以牛顿第一定律又叫做惯性定律. 3.理解惯性: (1)一切物体都有惯性,在任何状态下都有惯性; (2)惯性是物体的固有属性; (3)物体的惯性只与质量有关 讨论与交流 有一部小说中有这样的一段描述:“火车在千分之五的坡度下教师要组织学生列举 学生讨论 坡行驶,速度越来越大,突然一匹马受惊,冲上铁轨.火车风驰电掣生活中与惯性有关的实例 般驶来,惯性越来越大,难以刹车……”试分析小说在描述中的科学 性错误 参考答案:物体的惯性只与质量有关,火车的速度越来越大,但 惯性保持不 2.空军歼击机的质量比运输机、轰炸机的质量小得多,而且在 空战中还要抛掉副油箱,为什么? 参考答案:减小歼击机的质量,减小惯性,增加其在战斗中的灵 活性 高中同步教与学·全新教案(活页) 板书 -设计 数学。反思 牛顿第一定律 惯性 本节以“物体运动真的需要外力来维持吗?”等问题引入,沿 着物理学的发展历程,从亚里士多德的错误观点,到伽利略的实 内容 切物体总保持匀直线运动状物体保持原来匀速直线验研究和逻辑推理到牛顿第一定律的发现到惯性概念的形成, (或定义) 态或静止状态,直