牛頓第一定律

1、牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)背景1、教材分析本節(jié)是必修一第六章牛頓運(yùn)動定律第一節(jié)。本章是在前面四章對力和運(yùn)動分別研究 的基礎(chǔ)上， 進(jìn)一步探討物體的運(yùn)動狀態(tài)變化和物體的受力情況間的關(guān)系 牛頓運(yùn)動定律是幫 助學(xué)生理解力和運(yùn)動關(guān)系的橋梁，是動力學(xué)的基礎(chǔ)，也是整個經(jīng)典物理理論的基礎(chǔ)。牛頓第一定律揭示了運(yùn)動和力的關(guān)系，是牛頓物理學(xué)的基石，力學(xué)的第一原理，它破除 了長達(dá)兩千年以來亞里士多德的錯誤觀點(diǎn)， 改變了人類的自然觀和世界觀， 本身還包含著力、 慣性和參考系的科學(xué)概念， 是物理學(xué)理論的支柱和基石 在教學(xué)中， 不能把它看做牛頓第二 定律的特殊情況， 它意在引導(dǎo)學(xué)生了解科學(xué)的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展 本節(jié)課采用的理想實(shí)

2、驗(yàn)法， 在物 理研究中具有十分重要的地位和作用。2、教學(xué)重難點(diǎn)及學(xué)情分析教學(xué)重點(diǎn)1理解伽利略理想實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)的科學(xué)思想2.理解牛頓第一定律，掌握慣性，力與運(yùn)動的關(guān)系教學(xué)難點(diǎn)牛頓第一定律是理想定律， 描述的是物體在不受力的情況下遵循的運(yùn)動規(guī)律， 與生活實(shí) 際有一定距離， 部分同學(xué)從日常經(jīng)驗(yàn)出發(fā)， 往往會產(chǎn)生錯誤的認(rèn)識， 這就使學(xué)生在理解上容 易出現(xiàn)障礙。也是歷來學(xué)生在做這部分習(xí)題時容易出現(xiàn)問題的原因。慣性現(xiàn)象是自然界、生活中的普遍現(xiàn)象，但是概念是抽象的。對“慣性”概念的理解對 學(xué)生是一個難點(diǎn)，尤其是對于慣性現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)的解釋3、教學(xué)目標(biāo)三維目標(biāo)1知識與技能（1）理解力和運(yùn)動的關(guān)系，知道物體的運(yùn)動不

3、需要力來維持（2）理解牛頓第一定律，知道它是邏輯推理的結(jié)果，不受力的物體是不存在的（3）理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度2過程與方法培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰Γ?要能透過現(xiàn)象了解事物的本質(zhì)， 對物理問題決不能主觀 臆斷；通過對大量實(shí)例的分析，培養(yǎng)學(xué)生歸納、綜合能力。善于思考、善于總結(jié)，把物理與 實(shí)際生活緊密結(jié)合。3情感、態(tài)度與價值觀（1）讓學(xué)生知道科學(xué)研究過程的艱難，領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)加推理的科學(xué)研究方法。（2）利用生活中的例子來認(rèn)識慣性與質(zhì)量的關(guān)系鼓勵學(xué)生大膽發(fā)言，并學(xué)以致用4、教學(xué)設(shè)計思路本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計，主要是踐行新課程所倡導(dǎo)的探究學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、合作交流，讓學(xué) 生體驗(yàn)知識的獲取過程， 并

4、通過動手實(shí)驗(yàn)和利用貼近學(xué)生生活的實(shí)例， 達(dá)到突破重難點(diǎn)的目 的。根據(jù)新課改要求，本節(jié)采用探究式教學(xué)，以物理史實(shí)為線索引導(dǎo)學(xué)生得出物理規(guī)律。物理學(xué)是一門與自然、生活、技術(shù)進(jìn)步和社會發(fā)展有著最為廣泛聯(lián)系的科學(xué)。采用講授 灌輸式教學(xué)方式， 遠(yuǎn)離科學(xué)探究樂趣， 他們是不可能熱愛物理課程的。 所以要讓學(xué)生在體驗(yàn) 中獲得物理規(guī)律，在物理史實(shí)中領(lǐng)略思維的力量和美。本節(jié)課的設(shè)計特點(diǎn)是注重體驗(yàn)物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展。 科學(xué)家的創(chuàng)造性思維品質(zhì)和敢于置疑、 堅持真理的獻(xiàn)身精神成為情感態(tài)度價值觀教育的好素材。 另外，探究式實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是本節(jié)課必需要的。6、課時計劃：1課時二、教學(xué)過程引入課題1.視頻導(dǎo)入嫦娥二號發(fā)射過程：

5、將衛(wèi)星發(fā)射到太空必須要有推力強(qiáng)大的火箭。 力與運(yùn)動之間有著密 切的聯(lián)系，由此引出本章內(nèi)容。2.常識導(dǎo)入（圖片）1我國公安交通部門規(guī)定， 從1993年7月1日起， 在各種小型車輛前排乘坐的人 （包 括司機(jī)）必須系好安全帶，為什么？2展示一張極具視覺沖擊力的照片 亞洲飛人柯受良駕車飛越黃河，他憑什么有這 種膽識去飛越氣勢磅礴的黃河呢？3.情景導(dǎo)入 動手做一做：用手推桌上的書，然后停止用力，觀察書的運(yùn)動狀態(tài)變化。由此看來，必 須有力作用在物體上，物體才運(yùn)動；沒有力作用在物體上，物體就不運(yùn)動 兩千多年前古 希臘科學(xué)家亞里士多德就得出了這樣的結(jié)論，這個結(jié)論正確嗎？學(xué)生討論，教師借機(jī)導(dǎo)入新課 觀看、聆聽、

6、動手體驗(yàn)、思索、渴望探究力與運(yùn)動的關(guān)系。通過生產(chǎn)生活中的一些現(xiàn)象引起學(xué)生探求物理知識的興趣，同時為慣性的學(xué)習(xí)打下伏 筆。新課教學(xué)歷史回顧之亞里士多德1亞里士多德觀點(diǎn)：力是維持物體運(yùn)動的原因 （在得出亞里士多德的觀點(diǎn)后） 設(shè)問：你認(rèn)為這個觀點(diǎn)有什么問題？（學(xué)生思考后回答）2.指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)：設(shè)計斜面小車實(shí)驗(yàn)：在學(xué)生提出的觀點(diǎn)后指出：亞里士多德的觀點(diǎn)雖然錯誤，但一直維 持和統(tǒng)治人們的思想近兩千年，你能用桌面的器材設(shè)計實(shí)驗(yàn)推翻他的說法嗎？（介紹器材： 小車、長木板、棉布、毛巾、 ）提出指導(dǎo)問題：（1）、如何讓小車初速度相同？（2）、毛巾、棉布、木板的粗糙程度怎樣？（3）、如何減小小車在水平面上的滑行距

7、離？3價值觀滲透：亞里士多德說法雖然錯誤，但他在當(dāng)時提出了很多觀點(diǎn)，有時候提出 問題比證明一個問題更難，所以說亞里士多德毫無疑問是偉大的。1、思考、回答問題2、設(shè)計實(shí)驗(yàn)、感受領(lǐng)悟： 力并不一定能維持運(yùn)動，小車停下來正是因?yàn)榱ΓΣ亮Γ┳璧K了運(yùn)動。 、3.對力的作用效果有了更進(jìn)一步的認(rèn)識。學(xué)生也許有不同的觀點(diǎn)， 由于初中已學(xué)習(xí)過這部分知識， 所以學(xué)生會得到此觀點(diǎn)是錯 誤的，但不少同學(xué)心中的疑慮還是存在的。 既然有疑慮， 那最好的辦法就是讓學(xué)生通過自己 動手動腦去破除疑慮。同時，為提出伽利略理想實(shí)驗(yàn)打好伏筆。歷史回顧之伽利略1指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)： 指導(dǎo)學(xué)生動手操作，重溫伽利略理想實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)

8、行科學(xué)推理。2.演示實(shí)驗(yàn)： 盡管現(xiàn)實(shí)生活中沒有絕對光滑的平面。 但可以創(chuàng)造比較光滑的平面去證明伽俐略的想法 氣墊導(dǎo)軌上物體近勻速的運(yùn)動3.視頻觀看：體育項目 冰壺球運(yùn)動，由于球運(yùn)動過程阻力很小，能以幾乎不變的速度前進(jìn)4.小結(jié)及價值觀滲透：（1）伽俐略理想實(shí)驗(yàn)對科學(xué)研究的意義。（2）介紹伽俐略其人其事，讓學(xué)生意識到：一個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)并不是一帆風(fēng)順的，不是 一開始的認(rèn)識就是對的， 而是需要人類不斷探索才能形成的， 并明白科學(xué)研究過程的艱難和 科學(xué)家為此所付出的努力和心血。1.動手操作，觀察記錄，推理分析，領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)加推理的科學(xué)研究方法。 伽利略理想實(shí)驗(yàn)雖然無法在現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)現(xiàn)， 但卻是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之

9、上， 通過科學(xué)推 理得出，因此是完全正確的。結(jié)論： 在水平面上運(yùn)動的物體如果沒有受到摩擦阻力，物體將沿水平面以恒定的速度持續(xù)運(yùn)動下去。2.體會領(lǐng)悟愛因斯坦對伽利略的評價。 給學(xué)生充分展示自己思維過程的機(jī)會，讓他們自己去探求物理規(guī)律的真?zhèn)危屆恳粋€ 學(xué)生都能夠深刻體會力和運(yùn)動之間的關(guān)系。通過理想斜面實(shí)驗(yàn)，說明物理研究中抓住主要因素，忽略次要因素的必要性，同時也展 示了物理研究思想的美妙和邏輯的力量。讓學(xué)生學(xué)習(xí)體會前輩科學(xué)家敢于質(zhì)疑權(quán)威，勇于探索的精神品質(zhì)。 歷史回顧之笛卡爾1.指導(dǎo)學(xué)生閱讀笛卡爾相關(guān)內(nèi)容 提醒學(xué)生思考笛卡爾說法與伽利略說法的異同：與伽俐略同時代的法國科學(xué)家笛卡兒， 補(bǔ)充和完善了伽

10、俐略觀點(diǎn)。 他認(rèn)為： 如果沒有其他原因， 運(yùn)動的物體將繼續(xù)以同一速度沿著 一條直線運(yùn)動， 既不會停下來， 也不會偏離原來的方向。 他支持了伽利略力不是物體的運(yùn)動 的觀點(diǎn)， 并且還強(qiáng)調(diào)沒有力作用時物體的運(yùn)動情況。他還認(rèn)為， 這應(yīng)該要作為一個原理加以確立，并且是人類整個自然界的基礎(chǔ)。2.價值觀滲透：科學(xué)理論的完善不是一蹴而就，需要科學(xué)家們不斷地推進(jìn)。 閱讀理解，分析笛卡爾說法的進(jìn)步性。讓學(xué)生體會科學(xué)理論的發(fā)展完善過程。牛頓第一定律1.提出終極論斷 牛頓第一定律（慣性定律） ： 一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜上狀態(tài)，直到有力迫使它改變這種狀態(tài)。2.繼續(xù)設(shè)疑，引導(dǎo)學(xué)生加深理解：既然牛頓第一定律更完

11、善， 那么它從幾個方面闡述了力和運(yùn)動的關(guān)系？ （讓學(xué)生討論交 流并回答）。3.在學(xué)生回答基礎(chǔ)上，進(jìn)一步總結(jié)，對定律的理解指出：（1）物體運(yùn)動不需要力。（不受力時，運(yùn)動物體會一直運(yùn)動下去，靜止的物體會一 直靜止），提出“慣性”概念。（2）力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。4.設(shè)疑：牛頓第一定律能否用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證？ 結(jié)論：不能，因?yàn)椴皇芰ψ饔玫奈矬w是不存在的受力但合力為零可看做不受力 在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，作出肯定， 并指出：牛頓第一定 律雖然所描述的是一種理想化狀態(tài)，但它卻正確揭示了自然規(guī)律5價值觀滲透介紹牛頓 “經(jīng)典力學(xué)之父”的成就，指出牛頓第一定律是牛頓力學(xué)系統(tǒng)中的基礎(chǔ)。 牛頓的謙虛。1.思考、對牛頓

12、第一定律內(nèi)容逐字進(jìn)行推理分析。2.討論交流，深刻理解牛頓第一定律的內(nèi)涵。培養(yǎng)學(xué)生的推理分析能力，并加深對牛頓第一定律的理解。 培養(yǎng)學(xué)生合作探究的意識。牛頓第一定律的應(yīng)用1.回答引入部分的兩個問題：（1） 司機(jī)為什么必須系好安全帶？（觀看視頻：汽車碰撞模擬實(shí)驗(yàn)）（2） 柯受良為何能飛越黃河？2.播放視頻（車上拋球） ，請同學(xué)解釋。3.要求學(xué)生分組討論收集生活中的有關(guān)“慣性”的現(xiàn)象，并解釋。 思考、討論、觀察、推理、通過理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式，進(jìn)一步加深對牛頓第一定 律的理解。讓學(xué)生進(jìn)一步感受到物理是一門與生產(chǎn)生活聯(lián)系密切的科學(xué)。要能學(xué)以致用。 小結(jié)通過板書，總結(jié)本節(jié)主要內(nèi)容：1、回顧歷史，各位科

13、學(xué)家的貢獻(xiàn)，強(qiáng)調(diào)一下伽利略“理想實(shí)驗(yàn)”的意義。2、牛頓第一定律告訴我們亮點(diǎn)：即（1）物體都有“慣性” ，（2）力的作用效果是改變 物體的運(yùn)動狀態(tài)。思考、整理知識點(diǎn)，形成完整的知識體系。通過小結(jié)，使學(xué)生形成完整的知識體系。課后作業(yè)拓展1、 完成本節(jié)課后練習(xí)。2、 放學(xué)后在安全有保障的情況下，找各種機(jī)會體驗(yàn)“慣性” ，思考慣性與那些因素有關(guān)，寫出心得。通過完成作業(yè)，鞏固本節(jié)所學(xué)。 通過作業(yè)，復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識，拓展知識，進(jìn)一步提高分析推理能力。三、教學(xué)反思新課改提倡學(xué)生探究學(xué)習(xí)，自主學(xué)習(xí)，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， 努力做到以學(xué)生為中心， 教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體

14、。在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計 方面， 注重以問題引導(dǎo)思維，讓不同層次的學(xué)生都有思考與討論、交流與合作的空間； 注重學(xué)生親身體驗(yàn)，面向全體學(xué)生，提高每一位學(xué)生主動參與課堂教學(xué)的積極性。實(shí)際教學(xué)過程中，有以下幾點(diǎn)需要注意：一、在知識處理上：牛頓第一定律是牛頓物理學(xué)的基石，是否理解這一物理規(guī)律，會直 接影響學(xué)生對這一章的學(xué)習(xí)，而且會影響整個高中物理課程中力學(xué)部分甚至電學(xué)部分的學(xué) 習(xí)。學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)過牛頓第一定律的內(nèi)容， 對本節(jié)的知識有了大致的了解， 高中又 一次學(xué)習(xí)， 應(yīng)在原有的基礎(chǔ)上， 進(jìn)一步深化和提高對相關(guān)問題的認(rèn)識。 所以本節(jié)課的重點(diǎn)之 一是：對牛頓第一定律的理解，特別要強(qiáng)調(diào)“物體不受力，原來運(yùn)動

15、的將做勻速直線運(yùn)動， 原來靜止的，將永遠(yuǎn)保持靜止” 。并由此得出力和運(yùn)動的關(guān)系，即“力是改變物體運(yùn)動狀態(tài) 的原因”。第二個重點(diǎn)是對慣性的理解，特別是一切物體在任何情況下都具有慣性。慣性現(xiàn) 象一定要做實(shí)驗(yàn)再配合講解。二、在能力培養(yǎng)上：1.借助伽利略理想實(shí)驗(yàn)，注重培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。初中物理 教學(xué)以直觀教學(xué)為主， 知識的獲得是建立在形象思維的基礎(chǔ)之上； 而高中， 物理知識的獲得 是建立在抽象思維的基礎(chǔ)之上， 高中物理教學(xué)要求從形象思維過渡到抽象思維。 所以在教學(xué) 中，先讓學(xué)生做伽利略的實(shí)驗(yàn)， 建立形象思維；后說明伽利略實(shí)驗(yàn)的整個過程，都是在假設(shè) 斜面光滑沒有摩擦的前提下進(jìn)行的， 而絕對光滑的斜

16、面是不存在的， 進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行抽象 思維。2.對學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)和分析總結(jié)能力的培養(yǎng)：學(xué)生先觀察伽利略實(shí)驗(yàn)，然后有我引導(dǎo) 學(xué)生分析，總結(jié)。三、在學(xué)習(xí)方法的養(yǎng)成上：在教學(xué)中我采用循序漸進(jìn)、螺旋式上升的原則， 使學(xué)生易于 接受， 是從生產(chǎn)生活實(shí)例引出力和運(yùn)動有密切關(guān)系，在教師提出問題，學(xué)生作出猜想后，我讓學(xué)生自主、 合作利用身邊的物品設(shè)計自己的實(shí)驗(yàn)方案， 并把實(shí)驗(yàn)方案匯報交流， 從中選出 最佳方案， 再以動畫展示斜面小車實(shí)驗(yàn)過程， 給學(xué)生以啟示， 引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)關(guān)鍵， 最后學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)探究。四、對重難點(diǎn)的處理： 本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)我認(rèn)為是理想斜面實(shí)驗(yàn)的探究推理過程、 對牛 頓第一定律的理解； 所以在教學(xué)中， 我花了大量時間讓學(xué)生設(shè)計和完成實(shí)驗(yàn)， 目的就是為了 學(xué)生有直觀感受，然后上升到理論高度。 難點(diǎn)是力和運(yùn)動的關(guān)系， 慣性和質(zhì)量的關(guān)系。 在教 學(xué)中，采用“沖突法” ，讓學(xué)生的一些感官經(jīng)驗(yàn)和課堂上的理論相沖突，從而得出印象深刻 的正確結(jié)論。五、本節(jié)內(nèi)容蘊(yùn)含了大量價值