【文章內(nèi)容簡介】 零度，會怎么樣呢？ （指出：實際上軌道不可能絕對光滑，也不可能無限長，所以這也是我們在實驗基礎上的推理．） Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 伽利略的局限：圓慣性缺陷 即他指的勻速運動指圓周運動 教師概括提升理想實驗的意義： （以問題形式引導學生回答） ①不是空想實驗，它是以可靠的實驗事實為依據(jù)的． ②是一種邏輯推理活動，是人們在抽象思維中設想出來，而實際上無法做到的“實驗”． ③將實驗與邏輯推理相結(jié)合的方法有力地推動了科學的發(fā)展．這正是理想實驗的魅力所在！ 教師：介紹愛因斯坦的評價 伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應用的科學的推理方法是人類思想史上的最偉大的發(fā)現(xiàn)之一，而且標志著物理的真正開端． 4）笛卡爾的貢獻： 如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向． （明確勻速直線運動；指出了勻速直線運動的條件．） Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 5）牛頓的貢獻：形成體系 牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)， 除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)．（引導學生分段解析，幫助理解） （ 1）牛頓第一定律的理解（以下內(nèi)容都由教師引導學生回答） ①力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因． 討論 3： 哪些情景是物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變？ 指明：力是改變速度的原因． ②牛頓第一定律描述的是一種理想狀態(tài)，其結(jié)論可等效地推廣到物體所受合外力為零的情況． （引導學生看書本 P68小字，體會“牛頓的高明” ——提出了重要的科學概念“力”．） Z H O N G H U A HIGH S C H O O L （ 2）慣性的溫故而知新 慣性 :物體具有保持原來靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)，我們把這個性質(zhì)叫慣性． 討論 4： 哪些物體具有慣性？在什么時候具有慣性？（請舉例說明） 討論 5： 我國 《 道路交通安全法 》 規(guī)定，在小型車輛前排乘坐的乘客必須系好安全帶，為什么要這樣規(guī)定？（感受：珍愛生命、遵守法律、尊重科學） 討論 6： 慣性有大小嗎？ （學生設計小實驗或舉生活中的實例，說明：質(zhì)量越大，慣性越大．） 總結(jié)： 質(zhì)量是慣性大小的唯一量度． 質(zhì)量越大，慣性就越大，保持原來運動狀態(tài)的“本領(lǐng)”越大，運動狀態(tài)改變越難．質(zhì)量越小，慣性就越小，保持原來運動狀態(tài)的“本領(lǐng)”就越小，運動狀態(tài)就改變?nèi)菀祝? Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 教學時，緊緊圍繞牛頓第一定律的產(chǎn)生過程，深入挖掘物理學史中的相關(guān)素材，將牛頓第一定律產(chǎn)生過程的幾個關(guān)鍵問題以原貌的形式展示給學生，讓他們作為各個歷史時期的 “ 探究者 ” 參與相關(guān)問題的討論．通過這樣的探究，不僅讓學生獲得了物理知識，更讓學生感受科學結(jié)論得出的艱難歷程，并感悟科學之美，從而取得較好的教學效果． 亞里士多德 伽利略 笛卡爾 牛頓 直覺經(jīng)驗 → 實驗推理 → 補充完善 → 建立體系 Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 例 1． 下列關(guān)于慣性的說法中正確的是 (D ) A．物體只有靜止或做勻速運動時才有慣性 B．物體只有受外力作用時才有慣性 C．物體的運動速度大，慣性大 D．物體在任何情況下都有慣性 速度大的物體不易停下來，所以慣性大？ 區(qū)分：“停下來的快慢”和“速度變化的快慢”． 討論： 物體抵抗運動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”大小如何理解？ 例如： 物體抵抗運動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”大小如何理解？ 完全相同汽車 A和 B，制動力相同時，比較運動狀態(tài)改變的難易程度． 汽車 Ａ ： 110km/h→ 停下來 哪一個容易？ 汽車 Ｂ ： 130km/h → 20km/h Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 例 2 ．做勻速直線運動的小車上，水平放置一密閉的裝有水的瓶子，瓶內(nèi)有一氣泡，如圖所示，當小車突然停止運動時，氣泡相對于瓶子怎樣運動？ 拓展加深 : 與慣性定律是否違背 ? Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 探究注重的是過程，是體驗，而不是結(jié)果！ 第 2節(jié) 《 實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 》 學情分析： 學生通過第一節(jié)的學習已初步認識了力和運動的關(guān)系，但對于加速度a與力 F、 質(zhì)量 m之間的定量關(guān)系是未知的，因此學生已有探究三者定量關(guān)系的愿望．學生已有了“實驗探究勻變速直線運動”的經(jīng)驗以及用圖像處理分析實驗數(shù)據(jù)的技巧，初步具備了高中物理實驗的基礎．學生在初中物理的學習中已初步理解并應用過“控制變量法”進行實驗探究．但學生對于根據(jù)實驗數(shù)據(jù)圖線尋找物理規(guī)律的能力不足． 探究性實驗比驗證性實驗的難度要大．難就難在從牛頓第一定律過渡到確定研究哪些物理量之間的關(guān)系上．學生需要在反復領(lǐng)會了牛頓第一定律的前提下，確定自己研究的課題和方法，教科書在引導學生確定課題時，為學生運用邏輯判斷來確定物理量之間的聯(lián)系進行了很好的鋪墊． 提出問題 猜想和假設 制定計劃與設計實驗 評估 分析與論證 根據(jù)原有經(jīng)驗和知識去推測 教師可提出探究方案的樣例 探 究 問 題 進行實驗與收集證據(jù) 信息、資料的收集，實驗儀器的使用 教師指導與學生自我評價 描述、比較、處理信息 有自我評估的意識 交流與合作 要求不一定統(tǒng)一 嘗試對事物的因果關(guān)系、規(guī)律性做出解釋 用簡潔的語言陳述探究結(jié)果 勇于修正探究方案 Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 教學目標： ① 通過互動討論，理解探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的合理性與必要性． ② 體驗實驗探究過程 ， 明確實驗目的、分析實驗思路、制定實驗方案、得出實驗結(jié)論． ③ 初步認識數(shù)據(jù)處理時變換坐標軸的技巧． ④ 通過聆聽教師講解，知道如何平衡摩擦阻力，減小系統(tǒng)誤差的辦法． ⑤ 會對實驗誤差作初步分析． 教學過程： 1）提出問題：由牛頓第一定律可知物體運動狀態(tài)的改變是由它所受的力決定的，而運動狀態(tài)改變的難易程度又與其自身的質(zhì)量有關(guān)．描述運動狀態(tài)變化的基本物理量是加速度．這樣，就得出加速度與力、質(zhì)量有關(guān)． 2）猜想和假設：讓學生結(jié)合自身的生活經(jīng)驗和一些常識，進行合理的猜想，并簡單闡述猜想的依據(jù)． ① 質(zhì)量越大，加速度越??；外力越大，加速度越大 ② 加速度與外力成正比，與質(zhì)量成反比． Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 探究力、加速度、質(zhì)量關(guān)系的方案 （一）測加速度值法 優(yōu)點： 實用（ ★ 各學校都有這種器材； ★ 與考試關(guān)聯(lián)緊密，對學生數(shù)據(jù)處理能力的訓練比較到位． ） 缺點： 繁瑣、耗時． （二）比較法 優(yōu)點： 快捷 缺點： 誤差大，學生數(shù)據(jù)處理能力的訓練力度不夠． （三）用 氣墊導軌結(jié)合 excel軟件 ： 優(yōu)點： 快捷，能拓展學生視野． 缺點： 學生數(shù)據(jù)處理能力的訓練力度不夠． Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 用 比較法 進行實驗時，要注意： （ 1）一車質(zhì)量固定為 300g，另一車質(zhì)量可自 200g起，逐漸增大至 700g～ 800g．牽引小車的鉤碼以 30g～ 40g為宜．小車質(zhì)量過大，會造成夾子夾不住車后的拖線，產(chǎn)生較大的位移誤差． （ 2）鐵夾的口要寬、彈力要大些，最好把夾子固定住，操作夾子時要迅捷有力． （ 3）小車后的棉繩可略粗些，在繩上可抹些松香以增大繩子與鐵夾間的摩擦力，以便使小車很快停住． （ 4）可以將木板架成有適當傾角的斜面，使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡，以減小求力的誤差． Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 3）實驗設計（測加速度值法）： ① 需要測量的物理量：加速度、力、質(zhì)量 ② 測量儀器： ? 加速度通過打點計時器，所以需打點計時器，電源、紙帶、刻度尺； ? 力的測量可以通過已知鉤碼的質(zhì)量計算出力的大小； ? 質(zhì)量通過天平． 4） 實驗過程和數(shù)據(jù)搜集： 控制變量法 摩擦力的平衡 實驗條件 m《 M的保證 5）分析與論證 a與 F的關(guān)系 a與 M的關(guān)系 → 6）評估 → 7）交流與合作 Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 第 3節(jié) 《 牛頓第二定律 》 學情分析： 通過上節(jié)的學習，學生已初步掌握了力與質(zhì)量、加速度三者的關(guān)系，學生已有得到三者定量關(guān)系的愿望，這是趁熱打鐵的事．本節(jié)要定量地給出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．這里的難點是 F=kma中的 k，如何把 k確定是學生學習的障礙，需要老師講清 k=1時的意義，特別要講清“一個單位的力”，學生也就明白為什么 k=1了． 教學目標： ①能準確表述牛頓第二定律． ②能根據(jù)對 1N的定義，理解牛頓第二定律的數(shù)學關(guān)系式是如何從 F＝kma變成 F＝ ma 的． ③知道牛頓第二定律是針對質(zhì)點使用的，因此關(guān)系式中的 F應是質(zhì)點所受的合力．能從同時性、矢量性等各方面深入理解牛頓第二定律，理解為什么說牛頓第二定律是連接運動學和動力學的橋梁． ④能運用牛頓第二定律分析和處理簡單的問題．初步體會牛頓第二定律在認識自然過程中的有效性和價值． Z H O N G H U A HIGH S C H O O L 教學過程： 1）復習總結(jié)上節(jié)課的實驗結(jié)論，引入新課 2）師生共同寫出比例式并得出牛頓第二定律表達式： F=kma 3）提問 1： k是不是常數(shù)？其值能變嗎？有沒有一定的任意性？ 提問 2：要 F=kma更簡單的話，（ k=1） 提問 3：怎樣才能使 k=1？（必須從單位上下手） 4）定義：一個單位力是“ 1kgm/s2”．當物體質(zhì)量為