物理牛顿第一定律的常见题型 牛顿第一定律初二物理(3篇)
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物理牛顿第一定律的常见题型牛顿第一定律初二物理篇一
知识与技能:理解牛顿第一定律的内容及意义;理解力和运动的关系。
过程与方法:理解理想实验是科学研究的重要方法。
情感态度价值观:通过理想斜面的教学,体会理想实验的魅力。
教学难点:力和运动的关系;惯性和质量的关系。
讨论法、启发法、讲解法
(一)导入新课
撕纸游戏
猜一猜:
大家不要动手,先猜一猜。
3.如果在中间的纸下面夹一个夹子,然后迅速撕两边,纸会断成几截?
请大家想一想:为什么是这样一个结果呢?怎样解释我们的游戏呢?其实,在我们的游戏中还涉及到一个古老的话题──力和运动:用力撕纸,纸条断开运动起来。运动和力之间到底有什么关系呢?带着这些问题,我们一起来体验古人的探究过程,学习古人的探究方法,进一步理解论述运动和力关系的牛顿第一定律。
(二)新课教学
1.情景设问,经验猜想
在人类历史的长河中,运动和力如影随形,总是和人们的生活、生产密切相关。比如:马拉车则车前进,不再拉,前进的车会停下来;人象推车则车前进,不再推,前进的车会停下来;踢球,球沿草地向前滚动,不再踢,滚动的球会慢慢停下来。
思考:运动和力之间有什么关系呢?
他根据生活生产经验猜想:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在一个地方。运动需要力维持。
他的观点来自实际经验,还能用实际经验验证,所以被人们广泛接受,并维持了近两千年。
设问:我们现在知道,他的观点是错误的。那么他有贡献吗?
亚里士多德的贡献:开创了一个新的研究领域。
首先质疑并深入研究的是十六世纪的伽利略。他观察了球的滚动。
2.质疑假设,科学猜想
当球沿斜面向下滚动时,它的速度增大,而向上滚动时,速度减小。他由此猜想:当球沿水平面滚动时,它的速度应该不增不减。实际观察的结果是:沿水平面滚动的球越来越慢,最后停下来。
①现象:沿水平面滚动的球越来越慢,最后停下来。
按照亚里士多德的观点,球停下来是因为没有力的作用。伽利略恰恰从这一现象出发,对亚里士多德的观点提出质疑。
②质疑:滚动的球之所以停下来,真的是因为没有力的作用吗?
设问:球停下来的原因是什么呢?
在伽利略之前,人们还没有意识到摩擦力这种无形的力,伽利略是第一个意识到摩擦力的人。
他改变了水平面的粗糙程度,发现:水平面越光滑,球滚得越远。于是,他推断这是摩擦阻力作用的结果。
结论:滚动的球停下来,是摩擦阻力作用的结果。
③假设:若没有摩擦阻力,沿水平面滚动的球将怎样运动呢?
④猜想:若没有摩擦阻力,球将永远滚动下去。
过渡:伽利略设计了一个双斜面实验。
3.实验探究,得出结论
(1)双斜面实验
左斜面固定,右斜面倾角可变。实验中我们设定小球始终从左斜面定位卡处由静止释放。
①固定右斜面,改变小球所受的摩擦,观察小球上升的最大高度怎样变化。重复一次。
思考:
1.小球所受摩擦阻力的大小与小球上升的最大高度之间有什么关系?
2.摩擦阻力的大小与释放点到上升的最高点的高度差是什么关系?
3.如果没有摩擦,小球会上升到多高的地方?
②减小右斜面倾角,观察小球沿斜面运动的最远距离怎样变化。重复一次。
思考:
1.减小右斜面倾角,小球沿斜面运动的最远距离如何变化?
③将右斜面放平,释放小球,观察小球的运动。
思考:
1.如果水平木板足够长,小球会停下来吗?
2.如果没有摩擦,水平木板足够长,小球将滚到哪里去呢?
过渡:伽利略的双斜面实验是一个理想实验。
(2)理想实验的魅力:
实验(事实)+逻辑推理
这种方法非常了不起!爱因斯坦是这样评价的:伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的'真正开端。这个评价实事求是,从亚里士多德到伽利略,经历了2000多年,物理学徘徊不前;从伽利略到爱因斯坦,只经历300多年,物理学的大厦初步建立,大师辈出。这都得益于伽利略首创的实验研究方法。
过渡:通过双斜面理想实验,伽利略得出了结论。
(3)伽利略:若没有摩擦阻力,沿水平面滚动的球将永远滚动下去。运动不需要力维持。
回顾、思考:
①静止的车、足球为什么运动起来?
②运动的车、足球为什么会停下来?
③力和运动之间有什么关系?
力是改变物体运动状态的原因。
设问:运动状态是用什么物理量描述?
车由静止变为运动,受到了推、拉力;由运动变为静止,受到了摩擦阻力。足球由静止变为运动,受到了脚的力;由运动变为静止,受到了草地的摩擦阻力。
过渡:与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔对他的观点进行了补充。
4.补充完善,形成定律
(1)笛卡尔的补充:除非物体受到力的作用,物体将永远保持其静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动。这应成为一个原理,它是人类整个自然观的基础。
笛卡尔补充了物体不受力时保持静止状态或匀速直线运动状态。
过渡: 1642年,伽利略逝世,1643年牛顿在英国诞生。牛顿是人类历史上最伟大的科学家之一。主要贡献有发明了微积分,发现了万有引力定律和经典力学,设计并制造了第一架反射式望远镜等等。
牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中提出了三条运动定律。牛顿把伽利略、笛卡尔的正确结论总结成为牛顿第一定律,它是牛顿物理学的基石。
(2)牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
过渡:现在我们来理解定律。
(三)巩固提高
1.运动和力的关系:力是改变物体运动状态的原因。
2.阻力很小的现象:冰壶
从视频可以看出,冰壶在一段时间内速度的大小和方向几乎不变,直到碰上另一个冰壶。
思考:定律中还论述了什么呢?
3.惯性:
①概念:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
设问:一切物体都有惯性。做变速运动的物体有惯性吗?
当物体做变速运动时,由于惯性,物体会抵抗速度的改变,从而使速度的改变需要一段时间。比如汽车紧急刹车时不会立即停下来,而是继续向前滑行一段距离。
②一切物体有惯性,有抵抗运动状态变化的“本领”。
物体惯性大,“本领”大,运动状态难改变;物体惯性小,“本领”小,运动状态易改变。
思考并猜想:物体的惯性大小和什么因素有关?
(四)小结作业
1.了解了运动和力关系的探究过程。
在探究过程中,亚里士多德是开拓者。伽利略首创了理想实验方法;笛卡尔补充了伽利略的观点;牛顿提出了惯性、力、惯性参考系的概念。
2.体会了理想实验的魅力:实验(事实)+逻辑推理
4.后来爱因斯坦等科学家又进一步发展了牛顿第一定律。没有哪一个定律是终极真理,物理学的大厦永不封顶,还等待你们为它添砖加瓦!
课外探究:有人说刘谦的螺丝魔术颠覆了牛顿第一定律:不给螺帽力的作用,螺帽也能运动起来。你怎么看?请在百度中搜索“刘谦螺丝魔术揭秘”,弄清刘谦螺丝魔术的原理。
牛顿第一定律
一、历史回顾
二、第一定律探究实验
三、惯性定律
物理牛顿第一定律的常见题型牛顿第一定律初二物理篇二
1、 作用与地位
本节内容是物理必修1第6章第1节《牛顿第一定律》,是在前面的知识基础上,来研究运动和力的关系,牛顿第一运动定律作为牛顿运动定律的基石,把最基本的匀速直线运动和物体是否受力两者联系起来,为后续的牛顿运动定律和平衡力等知识打下坚实的基础,起到承前启后的作用。
2、重点、难点分析
1、 知识与技能
(1)牛顿第一定律的内容;
(2)惯性是所有物体的特性。
2、 过程与方法
(2)通过惯性现象的解释,培养学生灵活运用所学知识解决问题的能力。
3、 情感、态度与价值观
通过实验探究活动,养成实事求是、尊重自然规律的科学态度
学生通过前面5章的学习,已经初步具备一定的分析推理,逻辑思维能力,结合初中知识为生长点,以教材内容为线索,借助演示实验,引导学生进一步研究力产生的作用效果(即物体在不受外力作用时的运动状态)来归纳推理出牛顿第一定律。
教学中以引导学生通过实验探究牛顿第一定律,借助演示实验,引导启发学生展开讨论,总结规律并得出结论,最后,教师总结并说明牛顿第一定律是理想情况,其只是根据实验推理的、合乎逻辑的定律。
(一)导入新课:
通过介绍物体的运动形式是多种多样的,进一步思考运动与力的关系,引出动力学,说明动力学的奠基人是牛顿,牛顿三大运动定律是动力学的核心内容,也是学好整个力学知识的关键,引入牛顿第一定律的学习。
(二)新课教学:
1、创设情境:介绍早在2000多年前,古腊哲学家亚里士多德 “力是维持运动的原因” 的论断,通过“迷你实验室——图6-5书本的运动”的实验来说明,当推力撤去后,书本并不会立刻停止运动,而是会继续向前运动一段距离,导入伽利略的理想“斜面实验”。
2、演示实验:伽利略的“斜面实验”。利用提出问题,分析问题,解决问题的方面一步一步说明当小球从斜面的同一高度滑下,如果假想没有摩擦,小球将上升到另一斜面的同一高度;当另一倾角逐渐减小为零时,小球再也达不到原来的高度,而沿水平面持续运动下去。
3、演示“迷你实验室——气垫导轨实验”。这里提出“如何实现完全理想的情况”而介绍气垫导轨的特点,并引导学生如课本图6-7实验装置设计实验,探究滑块的运动情况。注意提醒学生这是一个近似实验。
4、介绍在伽利略的基础上,笛卡儿对伽利略观点的补充,最后由牛顿总结出——牛顿第一运动定律,并分析牛顿第一运动定律的内容及其是一个推理的而无法用实验证明的论断;说明“力是改变物体运动状态的原因”,而不是“维持物体运动的原因”。
5、通过“信息窗——图6-9太空中的航天飞机”来重点引导分析“一切物体都有保持原来的运动状态的特性”。
b、质量是物体惯性大小的量度;
c、惯性是性质而不是力,其大小表示物体运动状态改变的难易程度等
(三)巩固练习:
利用多媒体课件设计有关惯性知识的应用,加强对牛顿第一定律知识的理解。
(四)作业布置:课本课后作业1、3、4、6
(五)板书设计:(略)
本节课教学设计从新课程的具体目标要求出发,注重知识的形成过程,教学过程设计力求引导学生主动、积极地参与教学活动,从发现问题、分析问题、解决问题出发,围绕力是维持物体运动的原因还是改变物体运动的原因为主题,并通过简单的实验,让学生充分思考讨论,澄清错误认识。但在将物理学史与物理规律教学进行有机渗透,自主,合作,探究性的学习在实际教学中可能因为师生互动不足达不到教学效果,在实际教学中要针对学生的认识水平进行合理的调节。
物理牛顿第一定律的常见题型牛顿第一定律初二物理篇三
①知识与技能
1、借助伽利略的理想实验理解力和运动的关系,知道其主要推理过程及结论。
3、理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度.
②过程与方法
1、培养学生在实验的基础上通过推理得到结论的方法
2、通过伽利略的理想实验,使学生受到科学方法论的教育
3、通过对惯性现象的解释,培养学生灵活运用所学知识的能力
③情感、态度与价值观
2、通过对伽利略对力和运动关系的研究,培养学生敢于坚持真理,不迷信权威的精神和科学探究精神。
教学重点:牛顿第一定律及惯性。只所以认为它是它是本节教学内容的重点理由是在于本节课是一节物理规律教学课,通过这节课的科学探究及实验论证的.目的就是为了认识力和运动的关系,揭示其认识事物的规律及牛顿第一定律及惯性。
教学难点:力和运动的关系。学生在从生活经验中得到了一种被现象掩盖了本质的错误认识。物体的运动是力的结果。为了使学生摆脱些种观念,树立正确的认识,需要教师精心的设计,严密的推理,转变错误观点。
针对学情及重点、难点,采用问题教学法、实验法、谈话法、讲解法、推理法相结合。开设一堂科学探究课,在突破难点,形成重点的同时,培养学生自主、合作、探究学习的能力。
猜想与假设,设计与论证、归纳分析法,讨论法为依据,发挥学生的主体作用,增强学习的积极性。
误导学生:物体受力就会运动,物体不受力就停止。
得出谬论:力是维持物体运动的原因(亚里士多德观点)
实验演示:推一辆小车,撤去推力,小车没有立即停下。请学生思考原因
实验事实与经验相违背,激发了学生的思维,引导学生探究的兴趣,调动积极性,活跃了课堂气氛。
教学难点的突破
实验演示:让小车从同一高度的斜面滑下,在毛巾及玻璃表面滑行的距离不一样。(科学探究过程一:提出问题)
学生发表看法:可能是摩擦力的缘故。(鼓励学生发表看法,)
学生跟着猜想:一直运动下去。(科学探究过程二:猜想与假设)
理想实验-----探究过程
学生阅读教材,教师运用多媒体教学手段进行展示理想实验,学生很想了解伽利略这位伟大科学家的思维过程。
展示伽利略的思维过程:(科学探究过程三:制定计划与设计实验)
问题一:如果没有摩擦,第一个斜面上小球将会上升到什么高度。
学生积极参与讨论(生活体验)
问题二:第二个斜面上小球将会上升到什么高度?
学生积极参与讨论
问题三:小球在水平面上会如何运动?
学生积极参与讨论:想达到原来的高度,所以就一直运动下去。
问题四:通过实验,力与运动是什么样的关系?(科学探究过程四:归纳与总结)
每位同学发表自已的看法,并进行相互交流(科学探究过程五:合作与交流)
并由几个学生进行归纳。教师归纳------理想实验的魅力,建立在实验的基础上。培养学生敢于坚持真理,不迷信权威的精神和科学探究精神。
实骓论证:气垫导轨,提供阻力很小情况下的物体运动
教师提出:笛卡尔对力与运动的认识的补充。得出本节课的重点
教学重点的处理:
以谈话法,讲解法理解新知识,加深对牛顿第一定律的理解,从内容,力不是维持物体速度的原因(解决矛盾),改变物体运动状态需要外力(突破重点)分层次,有梯度的升华。然后对物理规律进行展示。
为了帮助学生理解惯性这个重点内容,采取实例分析。
实验现象分析:打叠放的棋子,汽车刹车。
总结分析:惯性是物体的固有属性。
学生可以在此基础上举例说明,加强学生对教学活动的参与。
教师问题提出:惯性的固有属性跟什么有关系?
运用媒体播放一个视频实例:运动场上,同一名同学推不同大小的铅球,掷出的距离不同,说明不同物体抵抗其运动状态的“本领”不同,即惯性不同。
实验演示:不同质量的小车在同一压缩弹簧下运动,获得的速度不相同。
学生总结:质量是惯性大小的惟一量度。
加深理解与应用:多媒体展示惯性现象,让学生展开讨论,体会物理知识在生活中应用的乐趣。
最后进行小结,再次让学生体会到物理学家门对力与运动关系的认知过程,了解其认知的曲折性。情感进行升华。
课后思考(3)(4)阅读科学漫步:惯性参考系
本节课是按照新课程理念下的一节科学探究课,将物理学史与物理规律教学进行有机渗透,自主,合作,探究性的学习在实际教学中可能因为师生互动不足达不到教学效果,要针对学生的认识水平进行合理的调节。
本节课非常注重知识点的归纳与升华,在其教学的关键点上设计有几个有梯度的问题,注意面向全体学生,提高每位学生的主动参与性。