物理教案——牛顿第一定律.docVIP

课题：牛顿第一定律 课型：新课 授课时数：1课时 教学目标： 1知道伽利略和亚里士多德对力和运动的关系的不同认识 知道伽利略理想实验及其推理过程和结论，知道理想实验是科学研究中的种重要方法 理解牛顿第一定律的两个层面 知道什么是惯性，能正确解释有关惯性的现象牛顿第一定律难点：伽利略理想实验的推理过程．教学内容： 前面我们学习了怎样描述物体的运动，我们知道做匀变速直线运动的物体，如果给出它的初速度V0，加速度a，我们就可以求出任一时刻物体的速度Ｖt、位移S。（让学生回忆运动学中的速度公式Vt=V0+at 位移公式S=V0t+at2/2 询问学生对这两个公式的理解，Vt=V0+at是一条直线，S=V0t+at2/2则是梯形面积公式，提醒学生面积表示物体运动位移）到现在我们已经清楚了物体的运动情况，但是我们却不清楚这个物体为什么会这样运动，这就是我们课本第三章的内容。在力学中，只研究物体怎么运动，而不涉及运动和力的关系的分科，我们称之为运动学。研究运动和力的关系的分科，我们称之为动力学，今天我们要学习的牛顿第一定律就是整个动力学的基础，首先我们来回顾一下人们对力与运动关系的认识过程。 早在１７世纪前的两千多年里，人们普遍认为力是维持物体运动的原因，代表人物是古希腊哲学家亚里士多德，他通过自己的直觉观察，提出了自己的结论：必须有力作用在物体上，物体才能运动。没有力的作用，物体就要静止下来。这个结论一直沿用了两千多年，直到１７世纪，意大利物理学家伽利略对他的结论提出质疑，并设计了一个理想实验来指出亚里士多德的错误。实验方法：让一个小球静止的从一个斜面滚下来，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度，减小连接斜面的倾角，小球滚动的路程越长，但它同样能到达相同高度的地方（滚动的小球的愿望能达到它原来的高度，实验中的细节：采用弧形轨道），那么当对接的斜面成为水平面时，小球就要一直滚下去。(分析这与亚里士多德结论不相符的表现：当小球到达水平面是，在水平方向没有外力的作用，但它却永不停息的做匀速直线运动) 问题一、为什么小球能上升上原来的高度？ 引导学生思考该实验的前提条件是什么？？？(分析实验过程，得出小球能上升上原高度是本实验的前提)，问学生为什么小球能上升上原高度，学生的回答可能是从能量守恒的角度来说明，教师说明，能量的概念是在伽利略去世１５０年后由英国物理学家托马斯杨提出为的，所以伽利略不可能根据能量守恒来说明小球能回到原来高度，强调该实验是伽得略从钟摆的运动中得到灵感，以大量的实验为依据的前提下证实小球能上升到原来的高度。（伽利略过世150多年后，英国物理学家托马斯·杨才提出了“能”的概念）伽利略得出了他的结论：没有其他原因，运动物体在水平面上将保持匀速直线运动状态。一年后法国物理学家笛卡尔补充和完善了伽得略论点，认为：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离?原来的方向。 （说明伽利略是个非常细心的科学家，有着很强的动手能力，他制作了世界上第一台天文望远镜，制作了第一台温度计，由于他支持哥白尼的日心说，受的了教会的迫害，人们笑他是疯子，而他所执着的是对真理的追求，为我们树立了一个物理学家的光辉形象。） 问题二、伽利略在推翻亚里士多德观点中起了重要作用，为什么牛顿第一定律没有被叫做伽利略定律？ 应该说伽利略对力和运动的关系认识已经很接近牛顿第一定律了，但是他的认识还不够确切，他认为，只有在水平面上物体才具有保持速度的特征。（引导学生思索问题出在什么地方）从这个结论他认识地球上的水平面最后构成一个球，最后得到的结论运动的物体没有其他原因，将做匀速圆周运动，而这正是亚里士多德的观点。伽利略离成功只有一步之遥，而这一步他却没有跨出去。 数十年后的牛顿继续了伽利略的研究成果，并以自己的发现作出了完整、准确的结论：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。从这儿我们可以看出一个规律的发现是一个漫长曲折的过程。 问题三、牛顿第一定律告诉我们哪两个方面的内容？ 惯性：物体总保持匀速直线运动或静止状态的性质 牛顿第一定律告诉我们的两个方面内容： １．一切物体都有惯性　　　　２.外力是物体运动状态改变的原因 牛顿第一定律只解决了物体不受外力作用下的情况，物体受外力作用的情况是牛顿第二定律要解决的问题。 牛顿第一定律是在前人的基础上总结出来的，在谈到个人成就时，牛顿总是谦虚的说他站在了巨人的肩膀上，从这句话中可以看出牛顿对伽利略等人的尊敬。 惯性的利用和防止： １、热机飞轮的作用 ２、跳远时的助跑 ３、轿车行驶中要求系好安全带 请一位同学公共汽车刹车时，人为什么会向前倾，为什么后来会恢复引导到下一节内容所要解决的问题（力的作用） 　　 小结：这节课我们主要回顾了人们