高中物理第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律教案2粤教版必修1

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1、第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律【教学过程设计】【实验与推理，经历过程】（1）精心观察演示气垫导轨实验，引导学生观察“小车在手停止施力后仍向前运动一段时间才停止下来”这个实验现象，并认真思考其中的道理、气垫导轨演示实验（2）理想实验，逻辑推理用多媒体动画演示伽利略理想实验，遵循伽利略思辨的思路，一步一步引导学生认真思考理想实验的内容，得出：力不是维持物体的原因，而是改变物体运动状态的原因。并了解，物体在没有受到力的作用下，将以原速度一直运动下去。演示气垫导轨实验，强调“小车在手停止施力后仍向前运动一段时间才停止下来”这个实验现象。提问学生：如果说“力是维

2、持物体运动的原因”，那么手一旦撤去力，小车应该立刻停止，为什么还会向前运动一段距离呢？鼓励学生大胆怀疑权威。遵循伽利略思辨的思路，一步一步引导学生认真思考理想实验的内容：（1）设想如果对接斜面没有摩擦力，小球将达到跟原来同样的高度；（2）减小对接斜面的倾斜度，小球仍达到同一高度，通过的路程更长；（3）对接斜面的倾斜度越小，小球经过的路程越长；（4）把对接斜面变成水平面，小球无法达到原来的高度，只能以原速度一直运动下去。观察思考回答思考回答有了对亚里士多德权威的怀疑才有伽利略的理想实验，才能发现牛顿第一定律。经历由经验得出结论到实验推翻结论的过程，培养学生科学

3、严谨的求实态度。一步一步引导学生认真思考理想实验的内容，能让学生对伽利略理想实验有深入的理解，并在此过程中抛掉错误观点，建立新的正确的观点。（3）伽利略单摆实验演示伽利略单摆实验——伽利略理想实验的前身，引导学生思考单摆实验与理想实验之间的区别与联系。演示：（1）摆球拉到左边，与尺子同高度的地方，静止释放摆球，小球运动到右边等高的地方；（2）在悬挂小球的正下方固定一根针，当球往右边摆的时候，碰到针后还能摆到相同的高度；（3）改变针的固定位置，摆球都能上升到原来的高度，通过的路程有长短。引导学生伽利略的理想实验灵感源于此。思考回答让学生经历伽利略理想实验的过程

4、，能引发学生更大的兴趣，对其理解得更加深入和了解其精妙之处，体会到理解理想实验是科学研究的重要方法。【总结与解释定律】（1）总结回顾历史的发展后，先要求学生对伽利略理想实验用自己的语言进行总结。教师给出牛顿第一定律的准确表述。问：学习完伽利略的研究结果后，大家能用自己的语言概括一下他的结论吗？讲：后半句“思考回答培养学生书面或口头表述自己的观点，初步具有评估和听取反馈意见的意识。有初步的信息交流能力。（2）解释教师对牛顿第一定律的内容与意义进行详细的解释，引出惯性的概念，给出惯性的准确表述，引导学生体会到牛顿得出的牛顿第一定律与前人的结论的区别，体现牛顿的高

5、明之处。直到有外力迫使它改变这种状态为止”，是重复前人的结论——力是改变物体运动状态的原因。前半句“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，这里道出了一切物体的一个固有属性：惯性！惯性：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态不变的性质。思考分析回答牛顿第一定律的表述比伽利略的结论更加简练准确，具有更广泛的应用范围。理解好牛顿第一定律和惯性的概念是课表与教材的重点要求。【应用与拓展】（1）惯性现象的解释学生亲手动手做一些日常生活中常见的现象，并用所学惯性的知识去解释教师首先演示“小车突然加速，木块向后倒”思考实验解释通过对用所学惯性的知识去解释，一些日常生

6、活中常见的现象，能加深学生对惯性概念的理解。（2）惯性大小的影响因素用“体操运动员身材灵活，质量小，容易改变运动状态，惯性小；相扑运动员身材庞大，质量大，不容易改变运动状态，惯性大”为实例，逐步探讨出“质量是物体惯性的唯一量度”的结论。的实验，并示范解释：小车及其上的木块原来是静止的，小车突然向前加速运动，木块下部分随着小车加速运动，上部分由于惯性，想保持原来的静止状态，所以木块向后倒。然后指导学生做“匀速运动的小车突然制动，木块向前倒”和“将纸片从瓶底下抽出，矿泉水瓶不倒”两个实验，引导学生观察现象，并用所学惯性的知识去解释问：体操运动员的身材能否当相扑运

7、动员？问：相扑运动员如果苗条的话容易配搬倒，也就是原来静止的状态被改变，即物体惯性小。相扑运动员需要很大的惯性，运动状态才不容易被改变。那么惯性大小跟什么因素有关呢？讲：惯性大小用质量来量度，质量越大，惯性越小；惯性越小，质量越小。学生亲手做实验，能吸引学生的兴趣，培养他们的动手实验能力。用“体操运动员身材灵活，质量小，容易改变运动状态，惯性小；相扑运动员身材庞大，质量大，不容易改变运动状态，惯性大”为实例，避免了引入速度这个令学生容易搞混的物理量。观察思考回答【课后思考】火车静止在水平的铁轨上，一个小球静止在车厢里的水平的桌面。这时候小球在桌面上保持它的静

8、止状态不变，这是符合牛顿第一定律的。然而，火车突然前