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1、2022春八年級物理全冊 第七章 第一節(jié) 科學(xué)探究 牛頓第一定律(第1課時 牛頓第一定律)教案 (新版)滬科版
知道牛頓第一定律,常識性了解伽利略理想實驗的推理過程。
教學(xué)重點:通過對小車實驗的分析、比較,得出牛頓第一定律。
教學(xué)難點:1.明確“力是維持物體運動的原因”觀點是錯誤的;2.伽利略理想實驗的推理過程。
斜面、小車、毛巾、棉布、木板、微機(jī)、實物投影、多媒體課件等。
新課引入
實驗批駁亞里士多德的觀點。
演示1:在桌面上推動木塊(或板擦),使它從靜止開始慢慢向前運動,撤掉推力,木塊(或板擦)立即停止。
分析:日常生活中也有許多類似的現(xiàn)象(如推桌子)。
2、這些現(xiàn)象從表面上看,“必須有力作用在物體上,才能使物體繼續(xù)運動,沒有力的作用,物體就要停下來。”即板擦的運動需要推力去維持。于是,古希臘哲學(xué)家亞里士多德就根據(jù)這些現(xiàn)象總結(jié)出“物體的運動需要力去維持”。這種觀點在歷史上曾被沿用兩千多年,但是沿用兩千年是否就一定正確呢?也可能有人曾表示過懷疑或有人認(rèn)為就是錯誤的,但沒有能說服別人的理由。
演示2:在桌面上推動木塊(或板擦),從靜止使之向前運動,用力推出,木塊或板擦向前運動一段距離后停止。
分析:推力撤掉,木塊(或板擦)還要向前運動,與亞里士多德的觀點不符。
討論:木塊:靜止―→運動―→靜止。這兩個過程中是否都有力存在?在這兩個過程中力的作用是
3、維持原來的運動狀態(tài)還是改變運動狀態(tài)?
新課教學(xué)
探究點 牛頓第一定律
1.伽利略的貢獻(xiàn):理想實驗。
實驗探究:阻力對對物體運動的影響。
讓學(xué)生閱讀教材P126-127實驗探究,完整地看一遍實驗內(nèi)容。
分組實驗:
如圖所示,在水平桌面上鋪上粗糙程度不同的物體,讓小車自斜面頂端從靜止開始滑下。觀察小車從同一高度滑下后,在粗糙程度不同的水平桌面上運動的距離,每次記下小球停下時的位置。
實驗記錄:
實驗次數(shù)
表面材料
阻力大小
滑行距離
1
毛巾
最大
最短
2
棉布
較大
較長
3
木板
較小
最長
推理想象
光滑表面
阻力為零
無限長
4、實驗分析:
提出問題讓學(xué)生討論:
(1)三次實驗,小車最終都靜止,為什么?
(2)三次實驗,小車運動的距離不同,這說明什么問題?
(3)小車運動距離的長短跟它受到的阻力有什么關(guān)系?
(4)若使小車運動時受到的阻力進(jìn)一步減小,小車運動的距離將變長還是變短?
(5)根據(jù)上面的實驗及推理的思想,還可以推理出什么結(jié)論?
(6)推理:小車在光滑的(阻力為零)表面,將會怎樣運動?
實驗結(jié)論:平面越光滑,小車運動的距離越遠(yuǎn),說明小車受到的摩擦力越小,速度減小得越慢。如果受到的阻力為零,它的速度不會減慢,將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運動下去。即做勻速運動。
微機(jī)模擬實驗:簡介伽利略理想實驗。
5、
笛卡爾的補(bǔ)充:如果運動物體不受任何力的作用,不僅速度大小不變,而且運動方向也不變,將沿原來的方向勻速運動下去。
師:除了運動的物體以外,還有靜止的。那么,靜止的物體在沒有受到外力作用時,保持什么狀態(tài)呢?
牛頓補(bǔ)充:將保持靜止?fàn)顟B(tài)。
師(引導(dǎo)學(xué)生概括):我們現(xiàn)在已經(jīng)有了伽利略的研究成果,又有了笛卡爾和牛頓的補(bǔ)充,把這兩者進(jìn)行一下概括:一切物體在沒有受到外力作用時,將如何呢?(對概括出來大致意思的同學(xué)給予鼓勵。)
介紹:牛頓抓住時機(jī),概括總結(jié)得出著名的牛頓第一定律。
2.定律分析。
(1)牛頓第一定律說明了物體的運動不需要力來維持。物體運動之所以會停下來,是由于物體受到了力的作用。
6、
(2)“一切”,表示這個定律具有普遍性,沒有例外?!安皇芡饬Α笔潜径沙闪⒌臈l件,定律要成立的前提條件是不受外力?!翱偙3帧笔侵肝矬w不受外力時只有保持靜止或勻速直線運動兩種可能,要改變這種狀態(tài),物體必須受力的作用。
強(qiáng)調(diào):牛頓第一定律是通過分析事實,再進(jìn)一步概括、推理得出的,不是直接的實驗結(jié)論,但其中符合邏輯的科學(xué)推理是非常重要的。
師(回應(yīng)課題引入實驗):回想我們最開始的實驗,有推力,木塊(或板擦)運動;撤去推力,木塊(或板擦)停下來。從表面現(xiàn)象上得到的結(jié)論——運動需要力維持是錯誤的,但這種現(xiàn)象是千真萬確擺在我們面前的,我們?nèi)绾斡门nD第一定律的觀點正確地解釋這個現(xiàn)象呢?請同學(xué)們思考、討
7、論、交流。
請同學(xué)回答。
第1課時 牛頓第一定律
一、阻力對運動物體的影響
平面越光滑,物體受到的阻力越小,速度減小得越慢,運動的距離越遠(yuǎn)。
二、牛頓第一定律
一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
1.學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定律的困難在于從生活經(jīng)驗中得到的一種被現(xiàn)象掩蓋了本質(zhì)的錯誤觀念,認(rèn)為物體的運動是力作用的結(jié)果。如推一個物體,它就動,不再推它時,它便靜止。為使學(xué)生擺脫這種錯誤觀念,首先,要把運動和運動的變化區(qū)別開,樹立從靜到動和從動到靜都是“運動狀態(tài)改變”的概念,這是為了揭示力和運動的關(guān)系作的重要鋪墊。其次,通過實驗確立“力是改變運動狀態(tài)的原因”的概念。再通過推理建立“不受力運動狀態(tài)不變”的概念。
2.通過探究實驗來比較、分析、綜合、推理是本節(jié)課的核心,可對學(xué)生進(jìn)行簡單的科學(xué)推理方法的教育。在此實驗中可通過設(shè)計不同的問題滲透研究方法。
3.本節(jié)課可按照人類對知識的認(rèn)識順序組織教學(xué),讓學(xué)生體會規(guī)律的認(rèn)識過程。從“亞里士多德的觀點——伽利略的研究——笛卡爾的補(bǔ)充——牛頓的總結(jié)”這一條線來進(jìn)行教學(xué)。