高中物理 第四章 力与运动教案 粤教版必修1.doc

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1、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学重点1.理解牛顿第一定律.2.解释惯性现象.教学难点学生从“物体运动必须有力的作用”转变到“运动并不需要力来维持”.教学方法探究式、启发式.教学用具多媒体课件气垫导轨装置、伽利略针和单摆实验装置.课时安排1课时三维目标知识与技能1.知道伽利略“理想实验”的装置,了解伽利略以事实实验为基础,将实验与逻辑推理相结合的思想方法.2.知道运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因.3.掌握牛顿第一定律.4.理解惯性的概念,能具体解释惯性现象,知道惯性只跟质量有关.过程与方法1.针对学生对运

2、动的片面认识“物体运动必须有力的作用”实行先破后立的方法.2.学生亲身体会以实际实验为基础,将实验与逻辑推理相结合得出结论(运动不需要力来维持)的思想方法.3.观察惯性现象并进行解释.情感态度与价值观1.通过对理想实验的推理,体会科学家进行科学研究时的理想实验法.2.通过对惯性现象的观察及解释,领会物理与生活的联系.教学过程导入新课师请同学们阅读下面的材料.重新习惯地球上的生活据报道,俄罗斯有一位航天员,在太空停留了7个月后回到地球,记者问他回来后有什么特别的感受,他深有感慨地说:“需要重新习惯地球上的生活.”他举了几个例子:他们从发射场

3、被送回饭店用餐时,拿起勺子喝汤,会觉得拿的不是一把很轻的勺子,而是一台又大又沉的熨斗;想喝水,拿起杯子喝了几口,手就不自觉地松开了,结果杯子落在地上摔坏了……这是什么原因呢?因为太空可以看成是一个不受力的环境,在那里拿任何物体都不费劲.航天员在飞船中拿起一个“重物”跟捡起一小片纸屑一样轻松;航天员把水杯、钢笔、纸、照相机等各种物体随手一放,它们就安稳地“浮”在空中;同伴要借用物品,你只需将物品向对方轻轻一推,物体就径直向他“飞”去……航天员在太空中生活较长时间后,习惯了不受力的环境,当他们回到地球上时,仍然保留着太空中的习惯动作,于是就闹

4、了一些小笑话.不过,在这位航天员的感受中,却蕴含着一个深刻的物理道理,那就是运动和力的关系.推进新课师人类从远古时代就不断地探讨力和运动的关系问题.师用心爱心专心静止在水平面上的物体,用力去推,物体的运动状态怎样变化?一段时间后撤掉该力,物体的运动状态又如何?生静止在水平面上的物体,用大小不同的力去推;当推力较小时,物体保持静止;当推力足以克服阻力时,物体运动;一段时间后撤走该力时,物体速度越来越慢,最终停下来.师根据以上的例子,思考“运动一定需要力来维持吗”?四人为一组讨论交流自己的看法.(学生活动:讨论并交流看法.5分钟后各组派一个代

5、表发言)组1:需要.因为用力推物体它才能运动,而撤走了这个力物体最终会停下,所以,运动必须用力来维持.组2:不一定,按照生1的说法,运动一定需要力来维持的话,撤走了力,物体应该立刻停下才对.组3:例如出手的保龄球,已经没有再受到手的推力,但仍然向前运动,因此物体的运动不一定需要力的作用.师同学们的结论都源于我们对生活的感性认识,谁的观点才是正确的呢?我们都知道,撤走对物体施加的力以后,物体确实需要运动一段距离才能停下.那么我们用什么办法可以增大这个距离呢?并猜想一下,什么情况下这个距离会是最大的呢?生减小摩擦的方法;当摩擦越小时,停下前经

6、过的距离就会越大;当摩擦力最小,也就是达到理想状况——光滑的时候,它永远都不会停下来,这时的距离是无限大的.师撤走外力后物体会停下,是因为有摩擦力的影响,若消除了摩擦力的影响,物体是不是就有可能永远地运动下去呢?伽利略关于“力与运动”的问题,构思出理想实验来进行探究.一、伽利略的理想实验师伽利略对于“运动与力的关系”,构思出如图4-1-1所示的“理想实验”.将轨道弯曲成曲线ABC的形状,在轨道的一边释放一颗钢珠,如果不存在摩擦力,钢珠将上升到哪里?图4-1-1生不存在摩擦力,钢珠将上升到与A点相同高度的C点.师若将轨道的倾角减小,弯曲成曲

7、线ABD或曲线ABE,小球最高将上升到哪个位置?路程是增大还是减小?生同样上升到与A点同高度的D点或E点,路程增大了.师假如将轨道弯曲成一侧水平及曲线ABF的形状,这时会发生什么情况呢?生由于BF是水平的,钢珠就再也达不到原来的高度,如果不存在摩擦力,将永远运动下去.(教师用多媒体课件模拟这一物理过程)师伽利略根据“理想实验”断言:小球应该以恒定的速率永远运动下去.由此可推断,在水平面上做匀速运动的物体并不需要用外力来维持.师理想实验,是科学研究中的一种重要的方法.它突出了事物的本质特征,能达到现实科学实验无法达到的极度简化和纯化的程度.

8、它不仅可以充分发挥理性思维的逻辑力量,还可以让思维超越当时的科学技术水平,在想象的广阔天地里自由驰骋.师演示实验把滑块放到气垫导轨上面,调整气垫导轨水平,滑块与导轨间形成气层,从而使滑块与导轨

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