初中慣性教案

初中慣性教案

初中牛頓慣性教案

知識目標：

知道牛頓第一定律,常識性了解伽利略理想實驗的推理過程.

能力目標：

1.通過斜面小車實驗,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力.

2.通過實驗分析，初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法（分析、概括、推

理）.

情感目標：

1.通過科學(xué)史的簡介,對學(xué)生進行嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度教育.

2.通過伽利略的理想實驗,給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育.

教材分析

教材首先通過回憶思考的形式提出問題：如果物體不受力，將會

怎樣？通過小車在不同表面運動的演示實驗，使學(xué)生直觀的看到物體

運動距離與阻力大小的關(guān)系，為講解伽利略的推理作準備。然后講述

伽利略的推理方法和通過推理得出的結(jié)論，再介紹迪卡兒對伽利略結(jié)

論的補充，牛頓最后總結(jié)得出的牛頓第一定律。通過這些使學(xué)生了解

定律的得出是建立在許多人研究的基礎(chǔ)上的，正如牛頓所說：“如果說

我所看的更遠一點，那是因為站在巨人肩上的緣故”。最后指出牛頓第

一定律不是實驗定律，而是用科學(xué)推理的方法概括出來的，定律是否

正確要通過實踐來檢驗。給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育。

本節(jié)課的重點是揭示物體不受力時的運動規(guī)律，即牛頓第一運動

定律。

教法建議

1.學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定律的困難在于從生活經(jīng)驗中得到的一種被

現(xiàn)象掩蓋了本質(zhì)的錯誤觀念，認為物體的運動是力作用的結(jié)果。如推

一個物體，它就動，不再推它時，它便靜止。為使學(xué)生擺脫這種錯誤

觀念，首先要把運動和運動的變化區(qū)別開，樹立從靜到動和從動到靜

都是“運動狀態(tài)改變”的概念，這是為了揭示力和運動的關(guān)系做的重

要鋪墊。其次，通過實驗確立“力是改變運動狀態(tài)的原因”的概念。

再通過推理建立“不受力運動狀態(tài)不變”的概念。

2.通過圖9-1演示實驗的比較、分析、綜合、推理是本節(jié)課的核

心，可對學(xué)生進行簡單的科學(xué)推理方法的教育。在此演示實驗中可通

過設(shè)計不同的問題滲透研究方法。

3.本節(jié)課可按著人類對知識的認識順序組織教學(xué)，讓學(xué)生體會規(guī)

律的認識過程，對學(xué)生進行學(xué)史教育。從亞里士多德的觀點一一伽利

略的研究一一笛卡爾的補充一一牛頓的總結(jié)。

教學(xué)設(shè)計示例

教學(xué)重點:通過對小車實驗的分析比較得出牛頓第一定律。

教學(xué)難點：

1.明確“力是維持物體運動的原因”觀點是錯誤的。

2.伽利略理想實驗的推理過程

教學(xué)用具：斜面，小車，毛巾，棉布，玻璃板，微機，實物投影，

大倍投電視。

教學(xué)過程

一、實驗引入：批駁亞里士多德的觀點

［演示1］在桌面上推動木塊（或板擦）從靜止開始慢慢向前運動，

撤掉推力，木塊立即停止。

分析：日常生活中也有許多類似的現(xiàn)象，（如推桌子）。這些現(xiàn)象從

表面上看，“必須有力作用在物體上,才能使物體繼續(xù)運動,沒有力的作

用，物體就要停下來即：板擦的運動需要推力去維持。于是,古希臘

哲學(xué)家亞里士多德就根據(jù)這些現(xiàn)象總結(jié)出“物體的運動需要力去維持”。

這種觀點在歷史上曾被沿用兩千多年，但時沿用兩千年是否就一定正

確呢？也可能有人曾表示過懷疑或有人認為就是錯誤的，但沒某能說

服別人的理由。

［演示2］在桌面上推動木塊（或板擦）從靜止使之向前運動，用

力推出，木塊向前運動一段距離后停止。

分析：推力撤掉，還要向前運動，與亞里士多德的觀點不符。

分析：木塊:靜止一一運動一一靜止。兩個過程中是否都有力存在?

在這兩個過程中力的作用是維持原來的運動狀態(tài)還是改變運動狀態(tài)？

二、講授新課：

1.規(guī)律總結(jié)過程

方法1.教師引導(dǎo)

伽利略的貢獻：理想實驗

［演示］（通過實物投影儀把實驗過程反映在大倍投電視上）

介紹器材

實驗前提條件：每次實驗都需從斜面上的同一高度下滑，為什么？

實驗過程：讓小球從同一斜面的同一位置滾下后分別在毛巾表面、

棉布表面、玻璃表面上運動，每次記下小球停下時的位置。做標記的

位置是什么位置？（停下來的位置）

實驗紀錄:

實驗次數(shù)表面材料阻力大小滑行距離

1毛巾最大最短

2棉布較大較長

3玻璃較小長

推理想象光滑表面阻力為零無限長

實驗分析：

三次實驗，小車最終都靜止，為什么？

三次實驗，小車運動的距離不同，這說明什么問題？

小球運動距離的長短跟它受到的阻力有什么關(guān)系？

若使小車運動時受到的阻力進一步減小，小車運動的距離將變長

還是變短？

根據(jù)上面的實驗及推理的思想，還可以推理出什么結(jié)論？

推理：小球在光滑的阻力為零的表面，將會怎樣運動？

實驗結(jié)論：通過伽利略的實驗和科學(xué)推理得出“運動的物體,

如果受到的阻力為零，它的速度將不會減慢，將以恒定不變的速度永

遠運動下去?！奔醋鲃蛩龠\動。

［微機模擬實驗］:簡介伽利略理想實驗

迪卡兒的補充

如果運動物體不受任何力的作用，不僅速度大小不變，而且運

動方向也不變，將沿原來的方向勻速運動下去。

牛頓的成果：補充與概括

師:物體除了運動的以外,還有靜止的。那么，靜止的物體在沒

有受到外力作用時，保持什么狀態(tài)呢？（牛頓補充：將保持靜止狀態(tài)）

師（引導(dǎo)學(xué)生概括）：我們現(xiàn)在已經(jīng)有了伽利略的研究成果，又

有了迪卡兒和牛頓的補充,把兩者進行一下概括：一切物體在沒有受到

外力作用時，將如何呢？（對概括出來大致意思的同學(xué)給予鼓勵）

介紹：牛頓抓住時機，概括總結(jié)得出著名的牛頓第一運動定律

方法2：學(xué)生探究式學(xué)習(xí)

針對基礎(chǔ)較好的學(xué)生，可以由學(xué)生在老師的指導(dǎo)下自己完成斜

面小車實驗，根據(jù)現(xiàn)象學(xué)生分組討論，明確亞里士多德的觀點的問題根

源.由學(xué)生互相補充確定實驗結(jié)論。

2.定律分析

定律成立條件：不受外力作用

運動規(guī)律：總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。

師（回應(yīng)課題引入實驗）：回想我們最開始的實驗，有推力板

擦運動,撤去推力板擦停下來，從表面現(xiàn)象上得到的結(jié)論運動需要力維

持是錯誤的，但這種現(xiàn)象是千真萬確擺在我們面前的，我們?nèi)绾斡门?/p>

一的觀點正確的解釋這個現(xiàn)象呢？

三、鞏固練習(xí)

1.一物體放在桌上靜止，假若某瞬間撤掉所有的外力,物體將

怎么樣？

2.對于牛頓第一定律的看法，下列觀點正確的是（）

A.驗證牛頓第一定律的實驗可以做出來，所以慣性定律是正

確的

B.驗證牛頓第一定律的實驗做不出來，所以慣性定律不能肯

定是正確的

C.驗證牛頓第一定律的實驗做不出來，但可以經(jīng)過在事實基

礎(chǔ)上，進一步科學(xué)推理得出慣性定律

D.驗證牛頓第一定律的實驗雖然現(xiàn)在做不出來，但總有一天

可以用實驗來驗證。

四、小結(jié)

人們對物體的運動規(guī)律的認識是經(jīng)歷了漫長的時間的。物體在

不受力時的運動規(guī)律，它是經(jīng)過亞里士多德對人們近兩千年的思想束

縛，伽利略的科學(xué)推理，才最終由牛頓總結(jié)出來的。牛一的重要貢獻

是：1）力不是維持物體運動的原因，2）力是改變物體運動狀態(tài)的原

因。

五、作業(yè)：閱讀本節(jié)教材

探究活動

牛頓力學(xué)的建立

【組織形式】個人或自由結(jié)組

【活動目的】

牛頓力學(xué)的建立不是牛頓一個人的功勞，而是許多科學(xué)家努力

研究的最終結(jié)果，查閱資料了解牛頓力學(xué)的建立過程，及牛頓力學(xué)的

體系。

【活動流程】

制訂查閱和查找方式；收集相關(guān)的材料；分析材料并得出一些

結(jié)論；寫出論文；與其他組交流。

【備注】

1.網(wǎng)上查找的資料要有學(xué)習(xí)的過程記錄。

2.和其他成員交流。

斜面小車實驗的再研究

【組織形式】個人或自由結(jié)組

【活動目的】

運用不同的物體表面，通過實驗探究，加深對伽利略推理思維

的理解。

【活動流程】

制訂實驗方案；準備器材；實驗并記錄現(xiàn)象，分析材料并得出

一些結(jié)論；與老師所做實驗比較優(yōu)缺點；與其他組交流。

【備注】

1.要有完整的過程記錄。

2.和其他成員交流。

初中物理慣性教案

一、教材分析

1.教材地位

慣性是運動和力的關(guān)系知識中的一個重要概念，又與實踐知識

緊密相聯(lián).明確慣性概念，理解慣性現(xiàn)象，既是學(xué)習(xí)運動和力的關(guān)系

乃至整個力學(xué)的基礎(chǔ)，又是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的重要途徑.慣性

是一個抽象的科學(xué)概念，在教學(xué)中還應(yīng)重視發(fā)展學(xué)生的思維能力，開

發(fā)學(xué)生的智力.

2.教學(xué)目的

1）知道慣性現(xiàn)象，知道任何物體在任何狀態(tài)下都有慣性.

2）會解釋簡單的慣性現(xiàn)象

3）知道慣性和牛頓第一定律的區(qū)別

3.重點、難點

慣性是物體固有屬性的理解，用慣性解釋生活和生產(chǎn)中的有關(guān)

現(xiàn)象.

二、教學(xué)思路

本課題按照〃展示現(xiàn)象一分析思考一整理擴展一鞏固應(yīng)用〃的

模式展開教學(xué).通過教學(xué)程序的設(shè)計，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)

生的主體作用，利用慣性實驗的新奇，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過慣

性概念的建立和應(yīng)用，發(fā)展學(xué)生抽象思維的能力，分析問題和解決問

題的能力。

三、教學(xué)過程

1.觀察抽象建立概念

概念是從具體事例、實驗事實中抽象出來的，只有首先為學(xué)生

提供豐富典型的感性材料，才能從中抽象出本質(zhì)特征，形成概念.

為此，在引出慣性概念之前，先演示慣性球、抽紙條等實驗,

學(xué)生看到：當突然抽去底下物體的時候，上面的物體能保持原位不動，

這個結(jié)果出乎學(xué)生的意料，激起學(xué)生的探究欲望.由此得出：靜止的

物體有保持靜止的性質(zhì).既然靜止的物體有保持靜止的性質(zhì)，那么運

動的物體又有什么性質(zhì)呢？

舉例：離開槍口的子彈失去了推力，還能繼續(xù)前進.演示：運

動的小車突然停止，車上的木塊繼續(xù)前滑.兩個事例表明：運動的物

體有保持原來運動速度和運動方向的性質(zhì).

小結(jié)：靜止的物體有保持靜止狀態(tài)的性質(zhì)，運動的物體有保持

勻速直線運動的性質(zhì).進一步歸納得出：任何物體都有保持原來運動

狀態(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性.接著讓學(xué)生舉出生活和生產(chǎn)中的慣

性例子.初步建立起慣性的概念.

2.虛擬想象強化概念

虛設(shè)一個與真實情況相反的物理條件，并以此推出一系列想象

性的荒謬結(jié)果，用反面的荒謬啟迪人們對正面真實的認識，這就是虛

擬情景.

對于慣性，學(xué)生常有疑問：物體真的有慣性嗎?對此，教師引

導(dǎo)發(fā)問：〃假如某一時間地球上的物體突然失去了慣性，這對我們生活

的世界將有什么樣的影響呢?〃引起學(xué)生的想象和討論.

正在進行比賽的運動場上，所有的球離開球拍后，因沒有慣性

而無法前行，掉落地上.足球、籃球、排球、羽毛球、乒乓球，甚至

跳遠、跳高等運動項目都將無法進行.

離開槍口的子彈，因沒有慣性無法向前射出，至多掉落在開槍

者自己的眼前.美國霸權(quán)主義者最先進的核彈，如果正用來打擊別國，

也只能落在自己的跟前爆炸而自取滅亡.

地球以360米/秒的速度不停地自西向東自轉(zhuǎn)，離開地面的人

因沒有慣性而不會隨地球一起運動，當他重新落回地面時，將落在原

位置的西邊.假如一個中國人離開地面數(shù)小時，當他降落到地面時，

或許已經(jīng)站在加拿大的國土上.

許多物理現(xiàn)象自然形成，永久存在，人們司空見慣，習(xí)以為常，

對其中隱藏著的科學(xué)真理難有深刻的理解.虛擬情景以其〃虛〃、〃謬〃、

〃奇〃的特點，與真實世界形成強烈的反差，使人虛中見實，無中見有，

從反面看到真實的直觀，從而加深了對客觀世界真理性的認識.

3.比喻聯(lián)想深化概念

慣性是一切物體的固有屬性，在任何情況下，物體的慣性都始

終存在.學(xué)生卻提出這樣的問題：〃慣性是物體保持原來運動狀態(tài)的性

質(zhì)，那么，當物體的運動狀態(tài)改變（即做變速運動或曲線運動）時，

它的慣性豈不消失了嗎？〃要消除這樣的疑問，無論用理論的推導(dǎo)或?qū)?/p>

驗的證明都是困難的.然而我們卻可以用下面的比喻來解除疑問.每

個學(xué)生都有閱讀的本領(lǐng)，但并不是每時每刻都在閱讀，即使在勞動，

閱讀的本領(lǐng)照樣存在；每個人都有睡覺的習(xí)性，但并不是每時每刻都

在睡覺，即使在學(xué)習(xí)，睡覺的習(xí)性仍舊存在.同樣的道理，物體有慣

性，即有保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì)，即使它的運動狀態(tài)發(fā)生變化（做

變速運動或曲線運動），它的慣性也同樣存在，只不過沒有直接表現(xiàn)出

來罷了.慣性是物體的固有屬性，不管這個物體在做什么運動，是否

受到力的作用，物體的慣性始終存在.

4.對照比較辨別概念（慣性慣性定律區(qū)別）

比較是物理教學(xué)中較為常用的一種思維方法，對既有聯(lián)系又有

區(qū)別的不同知識進行比較，可以區(qū)別它們的相同點和不同點，使知識

系統(tǒng)化，加深理解和記憶的效果.學(xué)生容易把慣性和慣性定律混淆起

來，兩者的區(qū)別和聯(lián)系可列表對比如下：

區(qū)別：1.前者是物體的固有屬性，后者是物體的運動規(guī)律

2.前者在任何情況下都存在，后者只有當物體不受外力作用

時才遵守

聯(lián)系：慣性定律是物體在不受外力作用時，物體慣性的直接表

現(xiàn)

5.實例分析應(yīng)用概念

從具體事例中抽象出慣性概念，這只是實現(xiàn)了從感性認識上升

到理性認識的第一次飛躍.學(xué)習(xí)的目的在于應(yīng)用，教學(xué)中應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生

從理性認識回到實踐，實現(xiàn)認識上的第二次飛躍.應(yīng)用慣性知識解釋

實際問題的例子是很多的.如：

1）汽車突然開動、剎車、轉(zhuǎn)彎時，車內(nèi)乘客的倒向如何？

2）勻