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牛顿第一定律

2005年10月20日 来源:网友提供 作者: 字体:[ ]


教学目标

知识目标:
  知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程.

能力目标:
  1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力.

  2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理).

情感目标:
  1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育.

  2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育.

 

教学建议

教材分析

  教材首先通过回忆思考的形式提出问题:如果物体不受力,将会怎样?通过小车在不同表面运动的演示实验,使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系,为讲解伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论,再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充,牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的,正如牛顿所说:“如果说我所看的更远一点,那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律,而是用科学推理的方法概括出来的,定律是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。

  本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律,即牛顿第一运动定律。

 

教法建议

  1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念,认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体,它就动,不再推它时,它便静止。为使学生摆脱这种错误观念,首先要把运动和运动的变化区别开,树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念,这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次,通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。

  2.通过图9-1演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心,可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。

  3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学,让学生体会规律的认识过程,对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。

 


教学设计示例

牛顿第一定律
教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。

教学难点:

  1.明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。

  2.伽利略理想实验的推理过程

教学用具:斜面,小车,毛巾,棉布,玻璃板,微机,实物投影,大倍投电视。

教学过程

  一、实验引入:批驳亚里士多德的观点

  [演示1]在桌面上推动木块(或板擦)从静止开始慢慢向前运动,撤掉推力,木块立即停止。

  分析:日常生活中也有许多类似的现象,(如推桌子)。这些现象从表面上看,“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,物体就要停下来.”即:板擦的运动需要推力去维持。于是,古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力去维持”。这种观点在历史上曾被沿用两千多年,但时沿用两千年是否就一定正确呢?也可能有人曾表示过怀疑或有人认为就是错误的,但没某能说服别人的理由。

  [演示2] 在桌面上推动木块(或板擦)从静止使之向前运动,用力推出,木块向前运动一段距离后停止。

  分析:推力撤掉,还要向前运动,与亚里士多德的观点不符。

  分析:木块:静止——运动——静止。两个过程中是否都有力存在?在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态?

  二、 讲授新课:

  1.规律总结过程

  方法1.教师引导

  伽利略的贡献:理想实验

  [演示](通过实物投影仪把实验过程反映在大倍投电视上)

  介绍器材

  实验前提条件:每次实验都需从斜面上的同一高度下滑,为什么?

  实验过程:让小球从同一斜面的同一位置滚下后分别在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上运动,每次记下小球停下时的位置。做标记的位置是什么位置?(停下来的位置)

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