[牛顿第二定律]牛顿第四定律

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(1) [牛顿第四定律]牛顿第一定律教案活动

　　教案中对每个课题或每个课时的教学内容，教学步骤的安排，教学方法的选择，板书设计，教具或现代化教学手段的应用，各个教学步骤教学环节的时间分配等等。以下是小编整理的关于牛顿第一定律教案活动，欢迎阅读参考。
　　牛顿第一定律教案活动【1】
　　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，物理教案－牛顿第一定律。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。
　　牛顿第一定律教案活动【2】
　　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）
　　实验纪录：
　　实验次数表面材料阻力大小滑行距离 1毛巾最大最短 2棉布较大较长 3玻璃较小长 推理想象光滑表面阻力为零无限长
　　实验分析：
　　三次实验，小车最终都静止，为什么？
　　三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？
　　小球运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？
　　若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？
　　根据上面的实验及推理的思想，还可以推理出什么结论？
　　推理：小球在光滑的阻力为零的表面，将会怎样运动？
　　实验结论：通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体，如果受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去，物理教案《物理教案－牛顿第一定律》。”即作匀速运动。
　　[微机模拟实验]:简介伽利略理想实验
　　迪卡儿的补充
　　如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去。
　　牛顿的成果：补充与概括
　　师:物体除了运动的以外,还有静止的。那么，静止的物体在没有受到外力作用时，保持什么状态呢？（牛顿补充：将保持静止状态）
　　师（引导学生概括）:我们现在已经有了伽利略的研究成果,又有了迪卡儿和牛顿的补充,把两者进行一下概括：一切物体在没有受到外力作用时，将如何呢？（对概括出来大致意思的同学给予鼓励）
　　介绍：牛顿抓住时机,概括总结得出著名的牛顿第一运动定律
　　方法2：学生探究式学习
　　针对基础较好的学生，可以由学生在老师的指导下自己完成斜面小车实验，根据现象学生分组讨论,明确亚里士多德的观点的问题根源．由学生互相补充确定实验结论。
　　2.定律分析
　　定律成立条件：不受外力作用
　　运动规律：总保持匀速直线运动状态或静止状态。
　　师（回应课题引入实验）： 回想我们最开始的实验，有推力板擦运动,撤去推力板擦停下来，从表面现象上得到的结论运动需要力维持是错误的，但这种现象是千真万确摆在我们面前的，我们如何用牛一的观点正确的解释这个现象呢?
　　三、巩固练习
　　1． 一物体放在桌上静止,假若某瞬间撤掉所有的外力,物体将怎么样?
　　2． 对于牛顿第一定律的看法，下列观点正确的是( )
　　A．验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以惯性定律是正确的
　　B．验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以惯性定律不能肯定是正确的
　　C．验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以经过在事实基础上，进一步科学推理得出惯性定律
　　D．验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来，但总有一天可以用实验来验证。
　　四、小结
　　人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终由牛顿总结出来的。牛一的重要贡献是：1）力不是维持物体运动的原因，2）力是改变物体运动状态的原因。
　　五、作业:阅读本节教材

(2) [牛顿第四定律]牛顿第二定律说课稿

　　力产生瞬时效果，一是形变，一是产生运动状态的改变，即产生加速度。下面是小编为大家整理的牛顿第二定律说课稿，欢迎阅读。
　　一、教材分析
　　牛顿第二定律是动力学的核心规律，是第四章牛顿运动定律的中心内容，更是本章的教学重点。本节在第二节实验探究结果的基础上分析得出牛顿第二定律，它具体的、定量的回答了运动物体速度的变化率，即加速度和力、质量的关系。牛顿第二定律通过加速度将物体的运动和受力紧密联系，使前三章构成一个整体，这是解决力学问题的重要工具。此定律是联系力与运动的桥梁，所以本节课的教学在整个教材教学中处于相当重要的地位。
　　二、重点、难点
　　在确定本节的重点、难点时我认为不只是让学生停留在掌握牛顿第二定律的内容，更应注重学生认识到牛顿第二定律在现实生活中应用的重要性，以及如何利用该定律来解决实际问题。故重点是理解并运用牛顿第二定律；难点是通过简单应用正确理解牛顿第二定律的内涵。
　　三、教学目标
　　根据课程的要求和学生的实际需要，确定本节课的三维目标
　　1、知识与技能
　　掌握牛顿第二定律的文字内容及数学表达式；理解公式中各物理量的意义及相互因果关系；知道国际单位制中力的单位"牛顿"的定义；会用牛顿第二定律的公式进行有关计算。 
　　2、过程与方法
　　以实验为基础归纳出物体的加速度跟它的质量、所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律；培养学生的概括能力和分析推理能力。
　　3、情感态度与价值观
　　通过定律的探索过程，渗透物理学研究方法；体验物理方法的魅力；从认识到实验归纳总结出物理规律并加以运用，让学生体验成功的喜悦，树立学好物理学科的信心。
　　四、教法与学法
　　"教无成法，但教要得法",高一学生创造力比较欠缺，对于利用已有的知识创造出新理论的能力很弱，在学习过程中对知识的把握还不是很准确，数学推理能力较弱，根据实验数据总结归纳规律能力不强。牛顿第二定律的数学表达式虽简单完美，记住也不难，但要全面、深入理解该定律中物理量的意义和相互联系，牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景，尤其对于我们偏远地区的城步苗乡学生来说是较为困难的。何况物理是一门以实验为基础与生活密切相连的科学，因此我认为在教学过程中应运用讲解、讨论、分析相结合的教学方法，并从学生的认识心理出发，采用设问引入——自主探究——分析讨论——交流合作——得出规律——巩固练习——加强应用的教学程序。让学生观察与提问相结合，自主探究与交流合作相结合，培养学生的阅读思维能力，并根据学生的认知效果适当讲解、引导、纠错、分析，对牛顿第二定律的数学表达式的物理内涵加以深化。
　　五、教学过程
　　（一）引入：首先利用多媒体观看火箭升天、运动员刘翔在110米栏比赛的起跑、奥运会上女子100米赛跑的起跑等录像资料，然后引导学生讨论他们的速度变化快慢即加速度由哪些因素决定？进而让学生回顾上节实验的结论，共同探讨物体的加速度与其所受的外力、质量存在怎样的关系？（目的：通过实际生活现象分析，激发学生兴趣，培养学生发现问题的能力，通过探讨加速度与物体所受外力、质量的关系来完成牛顿第二定律探究任务的引入）
　　（二）新课进行：
　　先引导学生自主阅读教材回答下列问题：
　　l、牛顿第二定律的内容应该怎样表述？
　　2、它的比例式如何表示？
　　3、各符号表示什么意思？
　　4、各物理量的单位是什么？其中，力的单位"牛顿"是如何定义的？
　　（要求学生讨论分析相关问题，记忆相关的知识）过渡：上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况，当物体受到几个力作用时，上述规律又将如何表述？
　　学生讨论分析后教师总结：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。
　　（目的：培养学生发现一般规律的能力）
　　实例探究与巩固练习
　　讨论a和F合的关系，并判断下面哪些说法对不对？为什么？
　　A、只有物体受到力的作用，物体才具有加速度。
　　B、力恒定不变，加速度也恒定不变。
　　C、力随着时间改变，加速度也随着时间改变。
　　D、力停止作用，加速度也随即消失。
　　E、物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。
　　F、物体的加速度大小不变一定受恒力作用。
　　教师总结：力是使物体产生加速度的原因，力与物体的加速度具有矢量性、瞬时性和独立性，牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的，但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况，以及应用于变力作用的某一瞬时。
　　对牛顿第二定律的理解
　　1、下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解，正确的是：（ ）A、由F=ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比；B、由m=F/a可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比；C、由a=F/m可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比；D、由m=F/a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。
　　2、在牛顿第二定律公式F=kma中，有关比例常数k的说法正确的是：（ ）A、在任何情况下都等于1 B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的 D、在国际单位制中，k的数值一定等于1教师总结：定义力的单位"牛顿"使得k=l,得到牛顿第二定律的简单形式F=ma.使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一，但应知道它所对应的文字内容和意义。
　　对牛顿第二定律的应用
　　地面上放一木箱，质量为40kg,用100N的力与水平方向成37°角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进。若用此力与水平方向成37°角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）（三）课堂小结及作业布置：略
　　六、教学后记
　　重点的突出、难点的突破方法：
　　我是通过定律的辨析和有针对性的练习进行的，当然另外还需在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解；使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握，并着实应用到生活中去解决问题。避免学生将活的规律变成死的公式。
　　有待思考的教学问题：
　　高中物理新课程标准要求学生对牛顿第二定律有比较精确的理解和熟练的运用。但是对于我们地处偏僻的城步苗乡来说，无论是教学资源还是学生素质，我们要想在教学中充分地达到新课标的要求，面临着巨大的困难。

(3) [牛顿第四定律]人教版数学八年级《牛顿第一定律》说课稿

　　人教版《牛顿第一定律》说课稿
　　高尔基说：“好奇是了解的开端和引向认识的途径。”为此，我设计了两个小实验引入新课，让学生从身边的实例入手可以感受到科学就在身边。
　　1、要让静止的书（文具盒）运动，该怎么办？
　　2、停止用力，又会如何呢？（学生实验后上台演示）
　　误导学生：物理受力就会运动，不受力就停止。
　　得出谬论：物体运动要靠力维持。
　　教师实验演示：推一辆小车，撤去推力，小车没有立即停下。
　　得出结论：物体运动不需要力维持。
　　观察学生表情，出示亚里士多德和伽利略的两种截然不同的观点，激发
　　学生探究的兴趣，活跃课堂气氛。这样的实验学生既熟悉又好奇，带着想知道这是为什么的悬念进入新课，可以调动学生的探索兴趣。
　　第二环节：感受活动，总结观点（约3分钟）
　　让学生用力推书，圆珠笔，铅笔盒，小车，书包等，然后撤去推力，物体会慢慢停下来。让学生体会物体运动不需要力维持，运动的物体停下来是由于受到阻力的缘故。本环节的设计意图是让学生通过自身感受体验，观察现象，并提出自己的论点，培养分析问题的能力和表达能力。
　　第三环节：合作交流，实验探究（约20分钟）
　　本环节设计三个步骤：
　　第一步：用Flash展示实验，用严格的推理方法让学生感受伽利略观点是正确的。通过回顾历史培养学生严谨的科学态度，通过形象的Flash演示，使学生对伽利略理想实验有一个初步的了解，为接下去的分组实验探究做一个铺垫。
　　第二步：学生分组探究阻力对物体运动的影响。
　　教师出示以下问题，让学生结合问题学习教材，小组自选器材完成实验。
　　1、我们实验目的是什么？实验中观察什么？
　　2、几种不同的物体铺在木板上，作用是什么？
　　3、实验中怎样保证小车开始时的速度相同？
　　4、实验中，如果我们把表面换成更光滑的玻璃，小车的运动情况会有什么变化吗？
　　5、如果表面比玻璃更光滑呢？
　　6、如果表面绝对光滑，小车会怎样运动？
　　7、如果静止的物体不受力，会怎样？
　　通过这些难度不同的问题引导，让学生相互讨论，交流，自主制定方案，完成实验，不仅使他们印象深刻，还培养他们的实验探究能力。同时让学生知道观察和实验是学习物理的基础，对于不确定的观点应该通过实验来验证。
　　第三步：用Flash再次展示伽利略的理想实验，对学生的实验过程进行肯定和总结。
　　教师强调以下几点：
　　1、亚里士多德的观点“运动要靠力来维持”是错误的，伽利略的观点“运动不需要力来维持”是正确的。运动的物体之所以会渐渐停下来是受到了阻力的作用，所以说，力改变了物体运动状态，而不是维持物体的运动状态。
　　2、理想实验是建立在实验的基础上的合力推理，不是凭空想象。伽利略正是有敢于坚持真理，不迷信权威和对科学的执着精神，才完成了自己的理想实验，推翻了亚里士多德的长达2000年的错误理论，为后来笛卡尔等科学家的研究奠定了基础。
　　通过演示和总结，对前面提出的观点进行判断，为学生确立正确的观点。结合伽利略的实验进行思想教育，培养学生坚持真理、勇于探究的科学精神。
　　第四环节：科学推理，得出新知（约5分钟）
　　学生通过实验和观察动画能够得出：如果表面绝对光滑，运动物体受到的阻力为零，物体将以恒定不变的速度运动下去。
　　提问：运动的物体不受阻力时将永远运动下去，那静止的物体不受阻力时会怎样呢？
　　学生通过讨论能够得出：静止物体在不受力时，将保持静止状态。
　　教师讲解：为解决力与运动的关系，牛顿在伽利略、笛卡尔等前辈的研究基础上，提出牛顿第一定律：
　　引导学生得出：我们在科学正确的实验基础上，进行合理的推理，最终得出可信的结论，即一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律。同时教给学生一种实验+推理的研究方法。教师再通过展示图片使学生了解任何科学的发展都需要一个漫长的过程，而学生通过实验得出的观点和探究过程与伟大科学家是一致的，从而获得了成就感，增强了探究的自信心，为终身学习打下基础。
　　第五环节：剖析定律，强化理解（3分钟）
　　如何把牛顿第一定律理解透彻，一直是很多学生学习的大难题，通过对这以下三个问题的思考，可以很好的突破本节难点。
　　1、牛顿第一定律的适用范围是什么？
　　2、牛顿第一定律的适用条件有哪些？
　　3、力和运动是什么关系？
　　解释牛顿第一定律时主要强调“一切”、“不受外力”、“总保持”的含义，并强调牛顿第一定律的理想性。这样，使学生加深了对牛顿第一定律的理解，并能准确的表述出牛顿第一定律。
　　用视频冰球比赛展示牛顿第一定律的理想性，强调现实生活中不存在。并阐述实验推理法的应用。
　　第六环节：应用迁移，巩固提高（5分钟）
　　1、回归课本
　　分析课本开头三幅图片，分析运动的物体为什么会停下来？
　　2、情景讨论
　　在体育上，我班同学都参加了哪些项目？现在请大家思考，假如你正在和同学赛跑时，突然,所有的力都消失了，会出现什么情形呢？
　　3、牛顿第一定律告诉我们，物体不受力时都有保持静止或匀速运动不变的性质。我们周围的物体都受到力的作用，是否也有这种性质呢？你能举个例子说明吗？
　　本环节通过理论联系实际使知识得到升华，通过练习，可以让学生更深刻地理解和掌握牛顿第一定律，第3题为下一节的惯性学习做好铺垫。
　　第七环节：课堂总结，布置作业（约4分钟）
　　让学生谈谈本节课的收获和困惑。用5分钟的时间对本节课的知识点进行回顾、梳理，这样既可以加深学生对所学知识的理解又可以在学生的头脑中建立一个知识点的整体印象。
　　布置作业：
　　1、书面作业：：
　　（1）2008年奥运会即将在北京开幕，我国运动员将奋力拼搏，为国争光在下列比赛项目中，有关运动和力的说法中不正确的是（ ）
　　A 头球攻门，说明力可以改变物体的运动状态；
　　B用力拉弓，说明力可以改变物体的形状；
　　C用力向后划水，皮艇才能前进，说明物体间力的作用是相互的；
　　D百米赛跑时，很难停下，是因为运动员的惯性消失了。
　　（2）用下图所示的实验装置研究运动和力的关系。
　　（1）每次都让小车从同一个斜面的（ ）位
　　置由静止开始滑下 ，是为了使小车在滑到斜面底 端时具有相同的速度。
　　（2）比较图中小车在不同表面滑行的最大距离，可以得出：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越（ ），小车运动的越（ ）。
　　(3)在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：运动物体不受外力时，它将（ ）。
　　(4)由此，我们可以得出，力的作用不是维持物体运动状状态，而是（ ）
　　物体的运动状态。
　　2、实践作业：
　　（1）上网查寻亚里士多德、伽利略、牛顿的相关资料，了解他们在物理学方面作出的贡献。
　　（2）以“假如力消失了，我们的生活会怎样？”为题，写一篇小论文。
　　本环节的设计意图有两个：通过书面作业，加深对所学内容的巩固。学生通过上网查资料进一步理解牛顿第一定律的含义；小论文的写作，需要学生深入生活，体验生活，同时通过实践作业的完成可以形成对知识的复习回顾。
　　四、板书设计
　　为了突出重点，形成完整的知识体系，我设计的板书如下：
　　第五节 牛顿第一定律
　　五、课堂反思
　　本节课的设计从学生的认知规律出发，力求教给学生探求知识的方法，教会学生获取知识的本领，通过“牛顿第一定律”的学习让学生经历主动参与，积极探求，创造性的发现物理知识的过程,力求让学生全身心的投入学习活动之中。
　　六、结束语
　　以上是我对“牛顿第一定律”第一课时教材的认识和理解，由于本人水平有限，上面过程肯定有许多缺点和漏洞，希望各位评委和老师们多多批评指正，谢谢！

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