第一節(jié) 科學(xué)探究:牛頓第一定律

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1、第一節(jié) 科學(xué)探究:牛頓第一定律 科學(xué)探究:牛頓第一定律 一、 學(xué)生原有知識 水平、能力分析 學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定律的困難在于從生活經(jīng)驗(yàn)中得到的一種被現(xiàn)象掩蓋了本質(zhì)的錯誤觀念,認(rèn)為物體的運(yùn)動是力作用的結(jié)果。 二、教學(xué)內(nèi)容分析  教材首先通過回憶思考的形式提出問題:如果物體不受力,將會怎樣?通過小車在不同表面運(yùn)動的演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生直觀的看到物體運(yùn)動距離與阻力大小的關(guān)系,為講解伽利略的推理作準(zhǔn)備。然后講述伽利略的推理方法和通過推理得出的結(jié)論,再介紹迪卡兒對伽利略結(jié)論的補(bǔ)充,牛頓最后總結(jié)得出的牛頓第一定律。通過這些使學(xué)生了解定律的得出是建立在許多人研究的基礎(chǔ)上的,正如

2、牛頓所說:“如果說我所看的更遠(yuǎn)一點(diǎn),那是因?yàn)檎驹诰奕思缟系木壒省?。最后指出牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律,而是用科學(xué)推理的方法概括出來的,定律是否正確要通過實(shí)踐來檢驗(yàn)。給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育。   本節(jié)課的重點(diǎn)是揭示物體不受力時的運(yùn)動規(guī)律,即牛頓第一運(yùn)動定律。 三、 教 學(xué) 目 標(biāo) 知識與技能 1. 體會亞里士多德與伽利略的思想沖突,通過動手實(shí)驗(yàn),用分析和論證的方法探究出牛頓第一定律。 2. 理解牛頓第一定律的內(nèi)容,能用自己的語言闡述對牛頓第一定律的理解。 3. 通過對牛頓第一定律的探究,提高學(xué)生的觀察能力、分析能力、歸納總結(jié)的能力和表達(dá)信息的能力。 4. 通過大量事

3、實(shí)認(rèn)識慣性,了解利用慣性和防止慣性的方法,并能夠?qū)⒅R應(yīng)用到生產(chǎn)、生活實(shí)踐當(dāng)中。 過程與方法 1. 經(jīng)歷牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn),領(lǐng)悟“實(shí)驗(yàn)和觀察”這個探究環(huán)節(jié)。 2. 通過實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識理想實(shí)驗(yàn)的科學(xué)研究方法。 3. 能解釋簡單的慣性現(xiàn)象。 情感態(tài)度與 價值觀 1. 對探究性活動的參與養(yǎng)成實(shí)事求是、尊重自然科學(xué)的科學(xué)態(tài)度,不迷信權(quán)威。 2. 認(rèn)識到交流與合作的重要性,有主動與他人合作的精神。 1. 四、教學(xué)重點(diǎn):理解牛頓第一定律的內(nèi)容,能用自己的語言闡述對牛頓第一定律的理解 2. 通過大量事實(shí)認(rèn)識慣性,了解利用慣性和防止慣性的方法,并能夠?qū)⒅R應(yīng)用到生產(chǎn)、生活實(shí)踐當(dāng)中。 1.

4、 五、教學(xué)難點(diǎn):對牛頓第一定律的理解; 2. 用慣性解釋日常生活中的現(xiàn)象。 六、教學(xué)方法:探究性教學(xué),邊實(shí)驗(yàn)邊總結(jié),邊啟發(fā)。 七、教具:教學(xué)用具(有條件的學(xué)校部分實(shí)驗(yàn)可以做分組做):三個滑塊;三個木板(不同粗糙程度);三個斜面(相同粗糙程度);小車;小木塊;一把大鐵鏟; 八、課型:新授課 九、課時:2課時 第1課時 教學(xué)步驟 教師活動 學(xué)生活動 教學(xué)意圖 引入:

5、 教學(xué)后記: (展示推車動畫)請同學(xué)們思考:車為什么會運(yùn)動了呢?后來為什么停止了呢?請學(xué)生根據(jù)自己觀察設(shè)計實(shí)驗(yàn)研究小車運(yùn)動和靜止的現(xiàn)象。 學(xué)生實(shí)驗(yàn):推文具盒或書,同時觀察有什么現(xiàn)象? 學(xué)生實(shí)驗(yàn):停止推文具盒或書,又觀察到什么現(xiàn)象? 提出問題:從觀察到的現(xiàn)象說明物體運(yùn)動或靜止的原因。 師生總結(jié):有力,物體運(yùn)動,沒有力,物體靜止

6、。 師生總結(jié):(有力的作用,物體運(yùn)動,沒有力的作用,物體靜止)物體的運(yùn)動需要力來維持。 教師講解:2000多年前,古希臘哲學(xué)家亞里士多德提出:力是維持運(yùn)動的原因,力的作用停止,運(yùn)動停止。 提出問題:是不是所有的現(xiàn)象都是這樣的呢?請大家思考、觀察? 教師講解:意大利偉大的物理學(xué)家伽里略提出了相反的意見: 伽里略實(shí)驗(yàn):演示伽里略的斜槽實(shí)驗(yàn)。(注:斜槽用鋁合金制作或用玻璃彎制。) 師生分析:每次小球都滾到釋放時的同一高度,說明了斜槽越平,小球滑得越遠(yuǎn),那么要是斜槽下端連接的是平面,不能達(dá)到相同高度,小球?qū)⒃鯓舆\(yùn)動呢?小球就只有永遠(yuǎn)運(yùn)動下去了?(運(yùn)動不需要力

7、來維持) 提出問題:哪個觀點(diǎn)更合理呢?怎樣去找到正確答案呢?請學(xué)生討論。 教師講解:請同學(xué)們用一個木板任意做多次實(shí)驗(yàn),比一比誰滑得更遠(yuǎn),觀察滑塊運(yùn)動情況,總結(jié)分析; 學(xué)生實(shí)驗(yàn): 教師講解:(預(yù)先觀察兩組斜面傾角不同而粗糙程度相同的同學(xué))請兩組同學(xué)再同時做實(shí)驗(yàn),都從同一高度滑下,同學(xué)們觀察、分析。 學(xué)生實(shí)驗(yàn): 教師總結(jié):小球下滑的高度影響小球在木板上滑行的距離(越高越遠(yuǎn)),同時,在粗糙的斜面上滑行傾角也影響小球的滑行。 教師講解:請學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)儀器(三塊木板)的不同特點(diǎn)。 學(xué)生觀察: 提出問題:請各個小組用三塊木板做滑塊下滑實(shí)驗(yàn),

8、比較滑塊在水平段滑行的距離,并分析原因。請同學(xué)們注意:要比較水平段滑行的距離,需要斜面傾角和滑塊下滑的高度相同,為什么?用控制變量法分析。 學(xué)生實(shí)驗(yàn):表面很光滑的木板上的滑塊滑動較遠(yuǎn)。 學(xué)生分析:木板很光滑,滑塊受到的摩擦阻力很小,滑動得就較遠(yuǎn)。 教師分析:木板很光滑,滑塊受到的摩擦阻力很小,滑塊滑動得就較遠(yuǎn),沒有改變滑行方向。那么,木板再光滑點(diǎn)呢?滑塊將滑得更遠(yuǎn),如果摩擦力小到可以忽略,那么滑塊將不停地向遠(yuǎn)方滑去,說明“運(yùn)動不需要力來維持”,并且,滑塊在滑動到水平段時,在沒有受到外力作用的時候,滑塊將保持勻速直線運(yùn)動。 提出問題:“沒有受到外力作用”怎么理解呢

9、? 師生討論:沒有受到外力作用的情況是理想的,實(shí)際上就是沒有力的作用效果或者是力的作用效果為零。那么我們在實(shí)際中,哪種情況下外力對物體的作用效果為零呢?就是多個力的作用效果相互抵消,對滑塊的作用效果為零,所以滑塊將保持勻速直線運(yùn)動。 提出問題:對其它物體的運(yùn)動情況呢? 學(xué)生猜想:在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。 學(xué)生討論:用小球來做實(shí)驗(yàn),觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,看是否相同。 牛頓第一定律[板書]:一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。 師生討論[板書]:理解牛頓第一定律的關(guān)鍵:“一切物體”、“沒有受到外力”、“總”這幾

10、個詞。 教學(xué)小結(jié)[板書]: 1. 科學(xué)的探究態(tài)度,尊重自然科學(xué)的科學(xué)態(tài)度,不迷信權(quán)威,對有爭議的問題應(yīng)該用實(shí)驗(yàn)的方法來科學(xué)解釋。 2. 學(xué)會用控制變量法分析、解決問題。 3. 理解牛頓第一定律。 課后鞏固: 1. 理解牛頓第一定律,用自己的話描述牛頓第一定律。 2. 教科書課后作業(yè)第1題。 學(xué)生回答:文具盒或書運(yùn)動起來了 學(xué)生回答:運(yùn)動停止。 學(xué)生討論:舉出生活中類似的例子。 學(xué)生討論:投出去的鉛球,在空中還受到手向前的推力嘛?為什么還向前運(yùn)動呢?踢足球時,球已經(jīng)滾向前方,還受到腳的推力作用能嗎?為什么還要向前運(yùn)動呢?……

11、 學(xué)生回答:將小球從斜面上放下來,下面用長木板作為軌道,看小球是否一直運(yùn)動下去。 學(xué)生分析:滑塊從較高處滑下來,運(yùn)動得較遠(yuǎn)。 學(xué)生分析:兩組同學(xué)的斜面傾角小的,滑行的距離?。ɑ瑝K與斜面間的滑動摩擦力不可忽略)。 學(xué)生回答:粗糙程度不同。 學(xué)生回答:斜面傾角和滑塊下滑的高度都影響滑塊在水平段滑行的距離,要比較滑塊在不同的水平木板上滑行的距離,就應(yīng)該讓斜面傾角和滑塊滑行的高度一定,控制水平木板的粗糙程度。 師生分析:那么原來靜止的物體,在外力的作用效果為零的情況下,物體將運(yùn)動嗎?肯定不會,也就是說

12、:物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。 體會亞里士多德與伽利略的思想沖突,通過動手實(shí)驗(yàn),用分析和論證的方法探究出牛頓第一定律。 理解牛頓第一定律的內(nèi)容,能用自己的語言闡述對牛頓第一定律的理解。 通過對牛頓第一定律的探究,提高學(xué)生的觀察能力、分析能力、歸納總結(jié)的能力和表達(dá)信息的能力。

13、 第2課時 教學(xué)步驟 教師活動 學(xué)生活動 教學(xué)意圖 慣性[板書]: 教學(xué)[板書]: 課后鞏固: 教學(xué)后記:

14、 復(fù)習(xí)提問:用自己的語言描述牛頓第一定律。 教師講解:我們學(xué)習(xí)了牛頓第一定律有什么用處呢?今天我們就來運(yùn)用牛頓第一定律解決實(shí)際問題。請大家觀看影片:踢出去的足球,已經(jīng)停止腳了對球的作用,足球還繼續(xù)飛行;運(yùn)動的汽車急剎車時,車內(nèi)乘客前傾;靜止的汽車突然啟動時,車內(nèi)乘客后仰; 請同學(xué)門解釋,為什么在停止了對足球的作用后,足球還能向前飛行一段呢? 提出問題:在地面上時,受到哪些力呢? 教師講解:在力的作用下,足球馬上停下來了嗎? 教師提問:下雨天,公路上行駛的汽車,剎車后,汽車會馬上停下來嗎? 教

15、師提問:同學(xué)們滑旱冰的時候,能突然停下來嗎? 教師提問:用力快速向左搖動靜止在路邊的小樹,我們會發(fā)現(xiàn),本想向左邊搖動,樹干向左了,可樹冠卻向右彎呢? 我們來分析,足球、汽車和滑旱冰的小朋友原來都是運(yùn)動的,他們保持原來的運(yùn)動情況,需要運(yùn)動一段時間才停下來;樹冠,原來是靜止的,我們搖動的時候,它不想動,保持在原來的位置,而樹干卻向左運(yùn)動了,所以我們看到樹冠向右彎了。[板書]我們把物體保持原來運(yùn)動狀態(tài)這種性質(zhì)稱之為慣性。 教師提問:(教科書第1002頁圖6-11)我們現(xiàn)在來解釋一下運(yùn)動的汽車急剎車時,車內(nèi)乘客前傾,靜止的汽車突然啟動時,車內(nèi)乘客后仰的現(xiàn)象。 師生討論:剎車時:開始人是

16、運(yùn)動的,剎車了,車停下來,人由于慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài),所以要前傾,啟動是類似。 師生討論: 師生實(shí)驗(yàn):演示慣性小實(shí)驗(yàn)。 提出問題:為什么小紙片飛出去,而砝碼不會跟著飛出去呢? 師生例析: 1. 給菜地澆菜,先用水瓢送水,當(dāng)停住水瓢時,瓢里的水由于慣性繼續(xù)向前運(yùn)動,飛到遠(yuǎn)處的菜地上。 2. 解釋教科書第102頁圖6-10。 3. 用小車上放上一個小木塊演示。 (剎車時) (啟動時) 師生討論:汽車啟動時,人的腳受到力作用向前運(yùn)動,人的上半身由于慣性繼續(xù)保持靜止?fàn)顟B(tài),所以人向后傾。停車時,人的腳受到力的作用而停止,人的上半身由于慣

17、性繼續(xù)保持運(yùn)動狀態(tài),所以人向前傾。 學(xué)生實(shí)踐:請同學(xué)舉生活中慣性的例子。并自己解釋現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。 提出問題:這些慣性現(xiàn)象對我們都是有利的嗎? 教師總結(jié)[板書]:慣性的利弊(慣性的應(yīng)用與防止); 提出問題:載重大卡車和自行車相比,都同時剎車,誰容易停下來呢?為什么? 師生討論:物體重(質(zhì)量),就不容易停下來;(可以多舉例說明:質(zhì)量越大,速度改變就越困難) 教師講解[板書]:慣性是一切物體所固有的屬性,慣性的大小用質(zhì)量去量度,物體的質(zhì)量大,慣性就大。 1. 我們把物體保持原來運(yùn)動狀態(tài)這種性質(zhì)稱之為慣性; 2. 慣性的利弊(慣性的應(yīng)用與防止); 3. 慣性

18、是一切物體所固有的屬性,慣性的大小用質(zhì)量去量度; 1. 用雞蛋做慣性實(shí)驗(yàn)(教學(xué)參考書第96頁:四、實(shí)驗(yàn)與活動)。 2. 教科書第103頁第2、3題。 學(xué)生討論:根據(jù)牛頓第一定律,飛出去的足球已經(jīng)具有了速度,水平方向不受外力作用(不考慮空氣阻力),所以繼續(xù)向前飛行,當(dāng)足球落到地面上時,受到地面的摩擦阻力,才慢慢停下來。 學(xué)生討論:重力、支持力、摩擦力。 學(xué)生回答:沒有,而是繼續(xù)滾動了一段距離。 學(xué)生回答:不會,汽車將繼續(xù)滑行一段距離才停下

19、來。 學(xué)生回答:不能。 學(xué)生實(shí)驗(yàn):如圖所示,同學(xué)A拿著鐵鏟,讓同學(xué)B面隊(duì)著A站在鐵鏟上,旁邊還站個同學(xué)C保護(hù)B,準(zhǔn)備好后,A突然拉鐵鏟,觀察B同學(xué)的反應(yīng),同時 B同學(xué)自己有什么感受呢? 師生討論:紙片因?yàn)槭艿搅Φ淖饔枚伸o止變?yōu)檫\(yùn)動飛了出去,砝碼由于具有慣性而繼續(xù)保持靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)下面的紙片飛出去后,砝碼就豎直下落。 學(xué)生討論:學(xué)生總結(jié)出慣性的利與弊以及如何去防止和利用物體的慣性。 通過大量事實(shí)認(rèn)識慣性,了解利用慣性和防止慣性的方法,并能夠?qū)⒅R應(yīng)用到生產(chǎn)、生活實(shí)踐當(dāng)中。

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