1.知道慣性定律,常識性了解伽利略理想實驗的推理過程.
2.通過實驗分析,初步培養(yǎng)科學的.
(二)重點與難點
重點:牛頓第一定律
難點:伽利略理想實驗的推理過程.
(三)教學過程
1.引入新理
師:力能使靜止的物體運動起來,力又能使運動物體速度增大或減小,還可以改變物體運動的方向,物體不受力又怎樣呢?從這節(jié)課開始,我們就來研究有關(guān)力和運動的一系列問題.
[板書1]第九章 力和運動
2.新課教學
師:請同學們觀察實驗
[實驗1]靜止在木板面上的小車.
師:小車處于什么狀態(tài)?
生:靜止.
師:靜止的小車,水平方向不受推動和拉力的作用,它將會怎樣?
生:永遠處于靜止.
[實驗2]如圖1所示,小車受水平拉力作用時.(讓小車運動一段距離后立即用手使它靜止下來)
師:觀察小車的狀態(tài)發(fā)生怎樣變化?
生:由靜止到運動.
[實驗3]如圖1.繼續(xù)實驗2,鉤碼使小車水平運動后,用手托住下落的鉤碼.小車失去水平拉力后,繼續(xù)向前滑行一段距離停止.
師:你看到什么現(xiàn)象?
生:小車繼續(xù)運動一段距離后才靜止.
師:小車運動一段距離后,變?yōu)殪o止的原因是什么呢?
生:受到木板的摩擦阻力作用.
師:是不是這樣呢?請大家繼續(xù)觀察下面實驗.
[實驗4]用同一小車分別(三次)從同一斜面不同的高度自由滑向相同的平面,記下三次小車靜止在相同水平面上的位置.如圖2(A)、(B)、(C)所示.
師:哪一次水平滑行距離最短?
生:第一次.
師:為什么?
生:小車在斜面上高度最小,它在水平面上開始運動時速度最小(后半句話學生回答不出來,第一次可由說).
師:哪一次水平滑行距離最長?
生:第三次.
師:為什么?
生:小車在斜面上高度最大,它在水平面上開始運動時速度最大.
師:同理如果小車三次處于同一斜面、相同高度,自由滑向水平面,小車在水平面上開始運動的速度大小會怎樣呢?
生:相同.
師:(介紹牛頓第一定律演示裝置)這是一個斜面,把它放在講臺桌上.(如圖3所示.)
[實驗5]讓小車分別三次從同一斜面的相同高度自由滑下,觀察小車在不同材料的水平面上運動的情況.(在桌面鋪上毛巾、棉布.)
師:哪次小車在水平面上運動距離最短,為什么?
生:第一次(或最上面那一次).表面材料是毛巾,阻力最大,滑行距離最短.(在學生回答過程中,填寫表1第一行前三項)
師:很短距離,速度變?yōu)榱?速度變化快呢,還是慢呢?
生:最快.(填寫表1第一行最后一項)
師:第二次實驗的情況如何,大家一起填表1的第二行.
生:棉布、阻力較大、滑行距離較長、速度變化較快.(填寫表1第二行)
師:第三次實驗的情況如何;大家一起填表的第三行.
生:桌子表面、阻力較小、滑行距離長、速度變化較慢.(填寫表1第三行)
師:假定我們做第四次實驗,水平表面用玻璃板,玻璃板的阻力比木板小,實驗結(jié)果會怎樣呢?(填寫表1第四行前兩項)
生:小車滑行的距離長,速度變化最慢.(填寫表1第四行后兩項)
師:假定我們還能找到某種材料,對小車的阻力比玻璃板還小,最最小,來做水平表面的材料,實驗結(jié)果又會怎樣呢?
生:那么小車滑行距離就更長,最最長,速度變化最最慢.
師:大家一起來填表1第五行(見表)
師:假如水平表面對小車沒有阻力,實驗結(jié)果又會怎樣呢?
生:小車永不停止地運動下去!
師:一起來填表1的第六行 高中物理.(見表)
表1
師:大家注意這個表格的前三行我們是做了實驗的.第四、五行沒有做實驗,只是根據(jù)前三行的實驗結(jié)果,加上邏輯推理得出來的結(jié)論.雖然沒有做實驗,但是在正確實驗的基礎(chǔ)上加上正確的推理,得到的結(jié)論也是正確的.
大家再仔細琢磨表的第六行,它和第四、第五行有什么不同.
生:沒有阻力,而第四、五行還有阻力,只是一次比一次小.
師:非常正確,邏輯推理就是這樣進行的.阻力逐漸變小,實驗結(jié)論如何呢?阻力沒了,結(jié)果又會怎樣呢?
師:沒有阻力的平面叫做理想光滑的平面,實際上并不存在.第六行的結(jié)果就是理想實驗,實際上不存在,是在正確實驗的基礎(chǔ)上正確推理得出來的.
師:這種建立在實驗的基礎(chǔ)上,通過邏輯推理得到理想狀況下的結(jié)論,也是研究的一種方法.
300多年前著名的物理學家伽利略就是這樣通過實驗推理得出來物體不受阻力將如何運動的.
師:誰給大家朗讀書第104頁倒數(shù)第三段?
生:(讀課文略)
師:大家把這段倒數(shù)第三行“如果表面絕對光滑……運動下去”.畫下來.
師:法國科學家笛卡兒,又對伽利略的結(jié)論作了補充,他是怎樣說的,請一位同學讀教材第104頁倒數(shù)第二段.
生:(讀課文略).
師:大家從此段的倒數(shù)第三行“如果運動物體……運動下去”.畫下來.
師:笛卡兒的說法和伽利略的說法有什么不同?不同又說明了什么?
生:笛卡兒把伽利略的“物體受到的阻力為零”改為“物體不受任何力的作用.”說明,不是僅僅限于阻力了,而是任何力.
師:再后來英國的科學家總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出一條重要的物理定律.叫做牛頓第一定律.
[板書2]
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