伽利略实验与牛顿第一定律物理可爱呢
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课题:§4-1伽利略的理想实验与牛顿第一定律一、教材分析牛顿运动定律是整个力学体系的基石,而牛顿第一定律又是这个“基石”中的“基石”,它定性地揭示了力和运动的关系,提出惯性的概念,为定量研究力和运动的关系拉开了序幕。
高中教材与初中相比,主要有四方面的不同。
一是定律内容深浅不同:初中教材叙述为“一切物体在没有受到外力作用的时候,总是保持静止状态或匀速直线运动状态”;高中教材叙述为“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止”。
高中教材中的表述具有更为丰富的内涵,它强调了力是改变物体运动状态的原因,突出了第一定律的独立性和重要意义,也为学习牛顿第二定律做了一定的铺垫。
二是惯性的认识层次不同:初中强调一切物体都有惯性,高中侧重惯性与质量的关系。
三是实验的设计、探究及思维深度不同:初中为斜面小车实验;高中为伽利略理想实验,突出了理想实验这种科学方法的价值所在。
四是情感、态度、价值观的体现不同:初中对牛顿第一定律建立的历史一语带过,高中教材回顾了历史,让学生体会一个规律的获得是一代又一代人努力的结果,能够激发学生追求科学,勇于创新的情感。
二、学情分析经过初中的学习,学生初步知道了牛顿第一定律的内容和惯性的概念,但是缺乏对牛顿第一定律建立历史的了解,对内容也是一知半解。
学生对于“质量是惯性唯一的量度”更是缺乏认识,凭借自己的生活经验,认为速度也是惯性的量度。
教师要在课堂上充分引导,配合实验、结合生活事例来澄清概念。
教学实践表明,学生在头脑中建立正确的力和运动关系的过程,并非一帆风顺,常常形成与亚里士多德相似的观点,且根深蒂固。
处理具体的实际问题时,一些直觉的错误观点不时冒出来,存在着严重的"口是心非"问题。
三、教学重难点1.教学重点:通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律;惯性的理解。
2.教学难点:力和运动的关系;惯性和质量的关系。
四、教学活动设计(一)创设游戏,引入课题吹书游戏将物理书翻开一页,用手拿处书,让一这一页纸竖直下垂,用嘴对这一页纸吹气并观察现象;然后将刚才下垂的一页纸捏在手上,让物理书的剩余部分自由下垂,象开始那样对下垂部分吹气。
4.1 伽利略的理想实验与牛顿第一定律全章概述本章是在前面对运动和力分别研究的基础上的延伸——研究力和运动的关系,建立起牛顿运动定律。
牛顿运动定律是动力学的基础,是力学中也是整个物理学的基本规律,正确地理解惯性概念,理解物体间的相互作用的规律,熟练地运用牛顿第二定律解决问题,是本章的学习要求,也为进一步学习今后的知识,提高分析解决问题的能力奠定基础。
本章还涉及到了许多重要的研究方法,如:在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法;牛顿第二定律中的控制变量法;运用牛顿第二定律处理问题时常用的整体法与隔离法,以及单位的规定方法,单位制的创建等。
对这些方法要认真体会、理解,以提高认知的境界。
为了更扎实地理解牛顿第二定律,本章第二节安排了实验:探究加速度与力、质量的关系,并提供了参考案例,实验操作方便,规律性强,结论容易获得,控制变量法在此得到了实践。
第五节牛顿第三定律的研究引入了传感器――计算机的组合,现代气息浓厚,实验效果很好。
物理知识来源于生活,最终应用于生活,本章的后两节就是牛顿运动定律的简单应用。
★新课标要求(一)知识与技能1、理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持。
2、理解牛顿第一定律,知道它是逻辑推理的结果,不受力的物体是不存在的。
3、理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度.(二)过程与方法1、培养学生分析问题的能力,要能透过现象了解事物的本质,不能不加研究、分析而只凭经验,对物理问题决不能主观臆断.正确的认识力和运动的关系.2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯.3、培养学生逻辑推理的能力,知道物体的运动是不需要力来维持的。
(三)情感、态度与价值观1、利用一些简单的器材,比如:小球、木块、毛巾、玻璃板等,来对比研究力与物体运动的关系,现象明显,而且更容易推理。
2、培养科学研究问题的态度。
3、利用动画演示伽利略的理想实验,帮助学生理解问题。
4、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。