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第六节牛顿第一定律惯性
教学目标
1、知识与技能
知道牛顿第一定律的内容
知道惯性的概念
2、过程与方法
通过活动体验任何物体都具有惯性
探究摩擦力对物体运动的影响
3、情感、态度与价值观
通过活动和阅读感受科学就在身边教学重点
探究摩擦力对物体运动的影响
认识生活中的惯性现象教学难点
探究摩擦力对物体运动的影响实验结论的进一步分析
对牛顿第一定律文字叙述的理解
怎样解释惯性现象
学生设计实验探究二力平衡条件教学过程
一、牛顿第一定律
1、提出问题
让学生阅读课文
①讨论交流:课文列举了一类什么现象?
自行车、列车等运动的物体,停止施加动力,还会继续运动,但最终要停下来。
②根据你的生活经验或对身边所发生现象的观察。类似的例子请再举几个?
让学生做类似实验:将笔盒放在课本上,在桌面上用力拉动课本。笔盒随课本运动,停止用力看看笔盒是否还会运动?(3)“对运动的物体会停下来类生活中常见的现象,请你提一个相关的问题。如:运动的物体为什么会停下来?运动要靠力来维持吗?等。
(4)亚里士多德和伽利略对“运动的物体会停下来“的解释。
古希腊哲学家亚里士多德认为:如果要使一物体持续运动,就必须对它施加力的作用。如果这个力被撤消,物体就会停止运动。
科学家伽利略却通过理想实验,运用逻辑推理,对亚里士多德的观点提出了质疑。伽利略认为:物体的运动并不需要力维持,运动之所以会停下来,是因为受到了摩擦阻力。
让学生以对亚里士多德和伽利略观点进行评价,谈自己的看法。
对同一种现象,亚里士多德和伽利略给出了截然不同的解释。都有其理由。到底哪个说法正确,仅仅靠思辨不能回答,让我们自己动手、动脑来探究论证吧。
2、实验探究
探究:摩擦力对物体运动的影响。怎样进行实验呢?
(1)让学生阅读课文探究“摩擦力对物体运动的影响“。先完整地看一遍实验内容。(2)提出问题让学生讨论。
①此实验过程中,控制哪些条件保持不变?用什么方法控制?
(要控制小车进入水平面时的速度大小和方向保持不变,控制方法:用同一辆小车,让小车自斜面顶端(相等的高度)从静止开始滑下。)
②哪些条件需要发生变化?用什么方法来实现这种变化?
(要改变小车在水平面上受到的摩擦力大小,改变方法:给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体(毛巾、棉布)
③要观察和记录哪些数据
(要观察小车从同一高度滑下后在水平面上运动状态的变化情况,记录小车在水平面上通过的距离)
学生分组实验
学生交流观察到的三种情况下小车运动变化的情况,教师引导学生分析引起变化的原因。从表格记录中找出变化规律。
结论:平面越光滑,小车运动的距离越远,这说明小车受到的摩擦力越小,速度减小得越少。
进一步引导学生进行推理:如果物体不受力,速度不会减慢,它将永远运动下去。3、牛顿第一定律
伽利略对类似的实验进行了分析得出:如果表面绝对光滑,物体受到的阻力为零,速度不会减慢,将以恒定不变的速度永远运动下去。
笛卡儿对伽利略推理结论的补充:物体如果不受力,运动方向也不会改变。
英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的物理规律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
说明:(1)牛顿第一定律说明了物体的运动不需要靠力来维持。物体运动之所以会停下来,是由于物体受到了阻力。
(2)对牛顿第一定律中“将保持静止状态或匀速直线运动状态“这句话的含义,我们可以理解为:物体不受力时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变。
二、惯性
1、演示:让学生照课文所示,把4个棋子摞起来。先猜猜:如果像图中那样用尺迅速打击最下面的棋子,上面的棋子落在何处?
提问:上面的棋子为什么不和被打飞的棋子一起飞出去呢?
2、让学生阅读课文第22页有关内容:从牛顿第一定律可以知道,一切物体都有保持原有运动状态的特性。我们把物体保持运动状态不变的特性叫做惯性,牛顿第一定律也叫惯性定律。
为了帮助学生理解,告诉学生:可以通俗地用物体有一种“习惯性”或叫“惰性”来理解“惯性”。就是说,一切物体都有一种“惰性”,这种“惰性”的表现就是不愿意改变原来的运动状态。只要不受到外界力的作用,它就保持原来的运动状态。除非有外力作用于它,才能迫使它改变原来的运动状态。
3、应用牛顿第一定律解释惯性现象
引导学生尝试用牛顿第一定律分析演示实验现象:上面的棋子原来的状态(静止),由于惯性,它要保持静止状态,所以落回原处。
让同学们谈一下乘坐公交车,公交车启动、刹车时身体的感受。
学生看课文,讨论交流:为什么锤头松了木工师傅把锤柄在凳子上撞击几下,锤头就能紧紧地套在锤柄上
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