7.3探究物体不受力时怎么运动第1课时牛顿第一定律教案(沪粤版八下)
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2022-02-22 18:00:08
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第1课时 牛顿第一定律1.认识、理解牛顿第一定律。2.知道力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。3.通过实验和推理,探究物体不受力时怎样运动,体会“理想实验”的科学方法。教学重点:牛顿第一定律的建立过程、内容和意义。教学难点:牛顿第一定律的表述。毛巾,棉布,木板,小车,刻度尺,斜面,多媒体课件等。一、新课引入演示:静止在木板面上的小车受力后运动,撤去力后慢慢停止。教师提问:那么是不是必须有力作用在物体上,才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停止运动?二、新课教学探究点:牛顿第一定律教师讲解:早在2000多年前古希腊的哲学家亚里士多德就说过“运动者皆被推动”,亚里士多德的观点就是说,小车的运动需要推力去维持。大家都同意他的观点吗?演示实验:从斜面滑下的小车,在水平面上运动,小车在水平方向上,没有力推它,但小车仍然向前运动。教师提问:小车没有受到水平的推力作用却仍然能运动,这不是和亚里士多德的观点相违背了吗?那么我们今天就来探究一下物体的运动是否需要力来维持。1.提出问题:物体的运动一定需要力来维持吗?2.猜想与假设:学生活动:学生对问题做出猜想,教师进行适当的评价。3.制定计划与设计实验:教师讲解:我们现在还是回到这辆小车,我给它一个推力,它就能运动,那么它为什么运动一段距离以后又会停下来呢?小车在运动过程中受到了摩擦力的作用,阻碍了小车的前进,水平方向上没有其他力的作用,这样我们想办法让摩擦力更小,观察小车的运动情况。学生讨论:怎样改变小车所受的摩擦力?教师点拨:我们通过用表面光滑程度不同的材料来改变小车所受的摩擦力。教师展示:出示三种材料:毛巾、棉布、木板。让学生感觉它们表面的光滑程度。
学生讨论:小车滑行的距离会不会受到其他因素的影响呢?教师讲解:摩擦力和初始速度都对小车滑行距离有影响,这里就有两个变量,我们讲过当探究多个变量对实验结果的影响时,我们可以采用控制变量法。控制摩擦力不变的情况下,改变速度,观察小车在水平轨道上运动的情况,这探究的是速度对物体运动情况的影响,这不是我们今天探究的问题。我们今天探究力是不是维持物体运动的原因,那么我们就应该在保持速度不变的情况下改变摩擦力的大小,观察小车在水平轨道上的运动情况。学生讨论:如何让物体在水平轨道上运动时的初始速度保持一样呢?教师点拨:推力或从高处滑下,让小车获得速度,但推力不好控制。教师归纳总结:我们可以将小车放在斜面的同一高度,让其自由下滑,注意不能给小车力,保证小车在水平轨道上开始运动时具有相同的速度。4.进行实验与收集证据:实验:让小车分别从同一斜面的相同高度自由滑下,观察小车在不同材料的水平面上运动的情况。(分别铺上毛巾、棉布、木板)填写表格接触面小车受到摩擦力的大小(选填“大”“较小”或“最小”)小车运动的距离(选填“短”“较长”或“最长”)毛巾棉布木板5.分析与论证:水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车的速度减小得越慢,小车运动距离就越长。学生讨论:假如水平方向上的摩擦力突然消失了,那么运动的小车将会怎样?教师归纳总结:假如水平面对小车完全没有摩擦,小车将永远运动下去。实际上,接触面绝对光滑,完全没有摩擦是做不到的。这里,用设想完全没有摩擦的理想化的方法进行推理,通常叫“理想实验”,它是科学推理的一种重要方法。教师讲解:如果接触面光滑时,摩擦力为零,速度也就不再减小,小车将永远运动下去。小车不受力也能够永远运动下去,说明力不是维持物体运动的原因,只是改变物体运动状态的原因。17世纪意大利物理学家伽利略就是根据类似的实验推理认为:“物体的运动并不需要力来维持。运动的物体会停下来,是因为它受到了摩擦阻力的缘故。”英国科学家牛顿总结了前人的研究成果,进一步得出了力和运动的第一条定律,也就是牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。“一切”,表示这个定律具有普遍性,没有例外。“不受外力”是本定律成立的条件,定律要成立的前提条件是不受外力或者是合外力为零。“总保持”是指物体不受外力时只有保持匀速直线运动或静止状态两种可能,要改变这种状态,物体必须受力的作用。
7.3 探究物体不受力时怎样运动第1课时 牛顿第一定律1.阻力对运动物体的影响:平面越光滑,物体受到阻力越小,速度减小得越慢,运动的距离越远。2.牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。我首先介绍亚里士多德的观点,容易引起学生“共鸣”,也符合人们认识“运动和力的关系”的一般规律:要建立牛顿第一定律,必先突破头脑中错误的前概念。针对亚里士多德的观点,我提出问题:“物体的运动一定需要力来维持吗?”接下来,按照科学探究的一般程序,对“物体不受力时怎样运动”展开探究,在教材P50图7-25所示实验的基础上,经过科学推理,得出结论:运动物体如果不受力的作用,将以恒定的速度运动下去。通过以上科学探究,学生对“理想实验”法有了感性认识。在此基础上,我介绍了伽利略的研究成果,并否定亚里士多德的观点,最后给出了牛顿第一定律,这样有利于学生把握好本节课知识。