牛頓第一定律教學設計

1、牛頓第一定律教學設計 【設計思想】 新課改提倡學生探究學習，自主學習，通過交流與合作，經(jīng)歷知識的獲取過程。本節(jié) 課本著新課改的思想，一改以往“滿堂灌”的教學模式，努力做到以學生為中心，教師為 主導，學生為主體。在教學內容的設計方面，注重知識問題化，問題層次化，讓不同層次 的學生都有思考與討論、交流與合作的空間；注重面向全體學生，提升每一位學生主動參 與課堂教學的積極性。在教學過程的設計方面，注重學生對知識形成過程的理解，讓學生 親歷思考和探究的過程，領恪科學探究的方法。鼓勵學生積極發(fā)言，對學生的回答做出積 極評價，并讓學生實行自我評價和互評，形成生生，師生之間的多向反饋渠道。最終使學 生學會知

2、識，掌握技能，經(jīng)歷過程，體驗方法，培養(yǎng)勇于探索，不畏艱險，挑戰(zhàn)權威的科 學精神。 【教學目標】 知識與技能 1、知道伽利略的理想實驗及其主要推理過程和推論，知道理想實驗是科學研究的重 要方法。 2、理解牛頓第一定律的內容及意義。 3、理解慣性的概念，會準確解釋慣性現(xiàn)彖。 1、體驗伽利略理想實驗的推理過程，理解理想實驗是科學研究的重要方法。 2、通過實驗加深對牛頓第一定律的理解。 3、觀察生活中的慣性現(xiàn)象。 悄感、態(tài)度與價值觀 J通註亞里士多德和伽利略對力和運動關系的不同理解，通過對笛卡兒的推論和牛頓第 一定律的比較分析，了解人類理解事物本質的曲折性。感悟科學是人類進步的不竭動力。 【教學重點】

3、 對牛頓第一定律和慣性的準確理解；科學思想的建立過程 【教學難點】 力和運動的關系，慣性和質量的關系 【教學方法】 實驗探究、交流與合作、多媒體輔助教學 【教學器材】 1、多媒體課件 2、劈型斜面、毛巾、棉布、小車、木板 【教學過程】 新課導入：力和運動相關系嗎？（情景創(chuàng)設，引入新課） 大屏幕播放視頻：有趣的太空生活。 航天員在太空艙中游走穿梭，就像魚兒在水中游泳一樣： 航天員用吸管把水擠到空中，然后去喝空中漂浮的大水珠； 航天員洗刷時，隨手去拿飄在空中的牙刷、牙膏、剃須刀等； 航天員互傳桔子、蘋果，然后去吃飄過來的水果。 觀看后請學生嘗試在教室內再現(xiàn)以上的某個情景。 學生嘗試后得出結論：教室

4、內無法再現(xiàn)。 【思考與討論】 太空艙中的情景在教室內為何無法重現(xiàn)？ 太空是一個幾乎不受力的環(huán)境，在這樣的環(huán)境中，一切物體都能夠隨拿隨放，而在地 球上，一切物體都受重力，把物體拿到空中靜止釋放后，物體并不能靜止在原處，而是要 落下來。 得出結論：力和運動是相關系的。以此引出課題：第五章 研究力和運動的關系 新課展示 一、力和運動有什么關系呢？ 1、亞里士多德 【閱讀與思考】 結合課本101頁的內容，組織學生思考、討論并引導學生得出下列問題的答案。 （1）古希臘哲學家亞里士多德的觀點是什么，他憑什么得出觀點的？ 力是維持物體運動的原因；觀察和直覺。 （2）造成亞里士多德得出錯誤觀點的原因是什么？

5、因為地面環(huán)境中重力和摩擦力的干擾。 【過渡引導】一邊解說引導，一邊用小車演示 其實，最先悟出這個原因的是17世紀意大利的物理學家伽利略。他觀察到，在推力 作用下運動的小車，撤去推力小車并不是立刻停止，而是運動了一段時間才停下來的。 撤去推力，小車仍能夠運動，這就說明：“力是維持運動的原因”這個觀點，并不是力和 運動的真正關系。為了找出力和運動的真正關系，伽利略巧妙的設計了一個實驗，這個實 驗把他深邃的思想和超人的睿智體現(xiàn)的淋漓盡致，那么，這到底是一個什么樣的實驗呢？ 2、伽利略的實驗/ （1）實驗過程V （動畫展示：層層設問，步步深入，讓學生經(jīng) 利略的思考過程，體驗理想實驗的科學研究方法） 裝

6、置介紹:兩個對接的粗糙斜面，中間用圓弧相連。 師：讓小球從一個斜面的某一個高度靜止釋放，小球的運動情況如何？試描述出來。 生：小球滾上另一個斜面，到不了原來的高度就返回了，然后在兩個斜面間往返運動, 高度越來越低，最終停在斜面的低端。 師：小球為什么達不到原來的高度，而且最終乂停下來呢？ 生：受到摩擦阻力的作用。 師：設想斜面光滑，沒有摩擦，小球的運動情況如何呢？ 生：小球將達到跟原來同樣的高度，然后在兩個斜面間往返運動，永不停息。 師：如果減小第二個斜面的傾斜度，小球的運動情況如何？和前一次有什么異同呢？ 生：小球依然達到同一高度，但經(jīng)過的路程會更長，用的時間也更長。 師：推想：如果持續(xù)減小

7、第二個斜面的傾斜度，小球的運動情況如何呢？ 生：小球仍會達到同一高度，僅僅走的路程越來越長，所需的時間越來越長， 師：當?shù)诙€斜面變成水平面時，小球的運動情況如何呢？ 生：小球將沿著光滑的水平面一直運動下去，永不返回。 師生總結：小球在水平方向上不受力，仍能夠運動，這就說明：運動并不需要力來維 持。伽利略由此得出結論：力不是維持運動的原因。 【過渡引導】 伽利略實驗的整個過程，都是在假設斜而光滑沒有摩擦的前提下實行的，而絕對光滑 的斜面是不存有的，所以說伽利略的實驗是一個理想實驗。那么什么是理想實驗呢？ （2）理想實驗 在學生稍加討論后，給出理想實驗的概念。 理想實驗是在思想中塑造的一種理想過

8、程。它是以科學實驗為基礎，以科學事實為根 據(jù)，突出主要因素，排除次要因素，使用邏輯推理，揭示物理世界的內在聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)物理 規(guī)律。這是科學研究的重要方法。 舉例說明：理想實驗并不神秘。在我們下棋吋，每走一步之前，總會先在腦海里布局 一個假象的戰(zhàn)場，我如何走，對手如何應付，我該怎樣走，對手才無路可走。棋技越高， 設想的布局方案也就越多，越深入，越全面。在這個過程，我們就在實行著理想實驗。 （3）實驗設計 根據(jù)伽利略的實驗和你對理想實驗的理解，設計一個實驗，說明力不是維持物體運動 的原因。 器材：毛巾、棉布、木板、劈型斜面、小車 要求：同桌討論實驗方案，說明實驗步驟。 在學生討論完后，請兩個同學展示

9、討論的結果，邊做實驗邊解說。（試驗中要體現(xiàn)理 想實驗的思想，并合理推出結論） （4）實驗驗證 播放視頻： （請同學們要特別注意觀察物體被推出后的運動狀態(tài)。） 兩位航天員傳背包；兩位男航天員傳送一位女航天員。 太空能夠看做是一個幾乎不受力的環(huán)境，在這樣的環(huán)境中，具有初速的物體一直運動。 這就直接驗證了伽利略的結論。 【過渡引導】 在伽利略實驗的基礎上，法國科學家笛卡爾，對力和運動的關系做了進一步的推論。 英國科學家牛頓做了進一步的補充、完善和總結，提出了牛頓第一定律。 二、牛頓第一定律 1、笛卡爾的推論 一個不受外界任何影響的運動著的物體，將保持原來的運動，一個靜止的不受外界影 響的物體，將保持

10、靜止。 2、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)，直到外力迫使它改變運動狀態(tài)為止。 【思考與討論】 （1）笛卡爾的推論中，外界影響指什么呢？ 外力的作用。 （2）比較、分析、討論牛頓第一定律比笛卡爾的推論有哪些地方更完善了？ 體現(xiàn)在以下四點： 一個 一T 一切： 體現(xiàn)出普遍性、共性； 將保持 一-總保持：體現(xiàn)出物體的固有性、特性； 只研究了物體不受力的情況一-還研究了受外力的情況：說明了外力的作用； 表述上，牛頓第一定律比笛卡爾的推論更明確，更簡潔。 （3）通過（2）的分析，總結牛頓第一定律的意義。 說明了物體不受力時的狀態(tài)：勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。 說明了力的作用：力是

11、改變物體的運動狀態(tài)的原因。 揭示了一切物體都具有的一種固有屬性慣性，所以，牛頓第一定律又叫做 慣性定律。 【過渡引導】 那么什么是慣性呢？（根據(jù)牛頓第一定律得出慣性的定義。） 三、慣性 1、定義：物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的特性。 2、說明： 一切物體都有慣性，慣性是物體的固有屬性。 （為更好的理解“一切”和“固有”，設計以下兩個問題和一個視頻） 問題：地球上的物體有慣性，太空中的物體有慣性嗎？ 問題：人行走時有慣性，靜止時有慣性嗎？ 播放視頻：相關生活中慣性的例子，請學生解釋。 【思考與討論】 慣性是物體的固有屬性，那么慣性有大小嗎？（結合視頻思考.討論、分析該問題。） 播放視頻：

12、一彈簧彈開靜止的質量不同的小車，兩車運動的距離不同； 卡車和自行車同時剎車，停止的難以水準不同。 師生總結：質量不同的物體，保持原有運動狀態(tài)的本領是不同的，質量越大，保持原 有運動狀態(tài)的本領越大，就說物體的慣性越大；相反，慣性越小?？梢姡矬w的慣性是有 大小的，并且質量是物體慣性大小的唯一量度。 質量是物體慣性大小的唯一量度。 練習：1kg的鐵塊、1kg的木塊、1kg的棉花，誰的慣性最大? 師生總結 學生總結：（這節(jié)課我學到了什么？） 教師總結：通過亞里士多德和伽利略對力和運動關系的不同理解，通過對笛卡爾的推 論和牛頓第一定律的比較分析，我們知道了，人類對事物或規(guī)律的理解，并不是一蹴而就, 一步到位的，而是經(jīng)歷著一個步步深入。逐步完善的曲折的過程。 反饋練習 1、判斷下列哪些說法準確（A ） A兩個質量相同的物體，不論速度大小如何，它們慣性大小一定相同。 B物體不受力時有慣性，受力時沒有慣性。 C. 在月球上舉重比在地球上容易，則質量相同的物體在月球上比在地球上的慣性小。 D. 在地上滾動的小球越滾越慢，小球的慣性也逐漸減小。 2、正在運動的物體，如果將所受的外力同時撤去，這個物體將：（B ） A. 立即停下來 B. 做勻速直線運動 C. 速度越來越慢，最后停止 D速