初中慣性教案

初中慣性教案

初中牛頓慣性教案

知識(shí)目標(biāo)：

知道牛頓第一定律,常識(shí)性了解伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過(guò)程.

能力目標(biāo)：

1.通過(guò)斜面小車實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力.

2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(biāo)：

1.通過(guò)科學(xué)史的簡(jiǎn)介,對(duì)學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度教育.

2.通過(guò)伽利略的理想實(shí)驗(yàn),給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育.

教材分析

教材首先通過(guò)回憶思考的形式提出問(wèn)題：如果物體不受力，將會(huì)

怎樣？通過(guò)小車在不同表面運(yùn)動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生直觀的看到物體

運(yùn)動(dòng)距離與阻力大小的關(guān)系，為講解伽利略的推理作準(zhǔn)備。然后講述

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

論的補(bǔ)充，牛頓最后總結(jié)得出的牛頓第一定律。通過(guò)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(shuō)：“如果說(shuō)

我所看的更遠(yuǎn)一點(diǎn)，那是因?yàn)檎驹诰奕思缟系木壒省?。最后指出牛頓第

一定律不是實(shí)驗(yàn)定律，而是用科學(xué)推理的方法概括出來(lái)的，定律是否

正確要通過(guò)實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)。給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育。

本節(jié)課的重點(diǎn)是揭示物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即牛頓第一運(yùn)動(dòng)

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(yàn)中得到的一種被

現(xiàn)象掩蓋了本質(zhì)的錯(cuò)誤觀念，認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)是力作用的結(jié)果。如推

一個(gè)物體，它就動(dòng)，不再推它時(shí)，它便靜止。為使學(xué)生擺脫這種錯(cuò)誤

觀念，首先要把運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的變化區(qū)別開(kāi)，樹(shù)立從靜到動(dòng)和從動(dòng)到靜

都是“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變”的概念，這是為了揭示力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系做的重

要鋪墊。其次，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確立“力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的概念。

再通過(guò)推理建立“不受力運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變”的概念。

2.通過(guò)圖9-1演示實(shí)驗(yàn)的比較、分析、綜合、推理是本節(jié)課的核

心，可對(duì)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的科學(xué)推理方法的教育。在此演示實(shí)驗(yàn)中可通

過(guò)設(shè)計(jì)不同的問(wèn)題滲透研究方法。

3.本節(jié)課可按著人類對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)順序組織教學(xué)，讓學(xué)生體會(huì)規(guī)

律的認(rèn)識(shí)過(guò)程，對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)史教育。從亞里士多德的觀點(diǎn)一一伽利

略的研究一一笛卡爾的補(bǔ)充一一牛頓的總結(jié)。

教學(xué)設(shè)計(jì)示例

教學(xué)重點(diǎn):通過(guò)對(duì)小車實(shí)驗(yàn)的分析比較得出牛頓第一定律。

教學(xué)難點(diǎn)：

1.明確“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。

2.伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過(guò)程

教學(xué)用具：斜面，小車，毛巾，棉布，玻璃板，微機(jī)，實(shí)物投影，

大倍投電視。

教學(xué)過(guò)程

一、實(shí)驗(yàn)引入：批駁亞里士多德的觀點(diǎn)

［演示1］在桌面上推動(dòng)木塊（或板擦）從靜止開(kāi)始慢慢向前運(yùn)動(dòng)，

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(yùn)動(dòng),沒(méi)有力的作

用，物體就要停下來(lái)即：板擦的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)需要力去維持”。

這種觀點(diǎn)在歷史上曾被沿用兩千多年，但時(shí)沿用兩千年是否就一定正

確呢？也可能有人曾表示過(guò)懷疑或有人認(rèn)為就是錯(cuò)誤的，但沒(méi)某能說(shuō)

服別人的理由。

［演示2］在桌面上推動(dòng)木塊（或板擦）從靜止使之向前運(yùn)動(dòng)，用

力推出，木塊向前運(yùn)動(dòng)一段距離后停止。

分析：推力撤掉，還要向前運(yùn)動(dòng)，與亞里士多德的觀點(diǎn)不符。

分析：木塊:靜止一一運(yùn)動(dòng)一一靜止。兩個(gè)過(guò)程中是否都有力存在?

在這兩個(gè)過(guò)程中力的作用是維持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)還是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？

二、講授新課：

1.規(guī)律總結(jié)過(guò)程

方法1.教師引導(dǎo)

伽利略的貢獻(xiàn)：理想實(shí)驗(yàn)

［演示］（通過(guò)實(shí)物投影儀把實(shí)驗(yàn)過(guò)程反映在大倍投電視上）

介紹器材

實(shí)驗(yàn)前提條件：每次實(shí)驗(yàn)都需從斜面上的同一高度下滑，為什么？

實(shí)驗(yàn)過(guò)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(yùn)動(dòng)，每次記下小球停下時(shí)的位置。做標(biāo)記的

位置是什么位置？（停下來(lái)的位置）

實(shí)驗(yàn)紀(jì)錄:

實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)

3玻璃較小長(zhǎng)

推理想象光滑表面阻力為零無(wú)限長(zhǎng)

實(shí)驗(yàn)分析：

三次實(shí)驗(yàn)，小車最終都靜止，為什么？

三次實(shí)驗(yàn)，小車運(yùn)動(dòng)的距離不同，這說(shuō)明什么問(wèn)題？

小球運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短跟它受到的阻力有什么關(guān)系？

若使小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力進(jìn)一步減小，小車運(yùn)動(dòng)的距離將變長(zhǎng)

還是變短？

根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)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(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過(guò)伽利略的實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理得出“運(yùn)動(dòng)的物體,

如果受到的阻力為零，它的速度將不會(huì)減慢，將以恒定不變的速度永

遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去?！奔醋鲃蛩龠\(yùn)動(dòng)。

［微機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)］:簡(jiǎn)介伽利略理想實(shí)驗(yàn)

迪卡兒的補(bǔ)充

如果運(yùn)動(dòng)物體不受任何力的作用，不僅速度大小不變，而且運(yùn)

動(dòng)方向也不變，將沿原來(lái)的方向勻速運(yùn)動(dòng)下去。

牛頓的成果：補(bǔ)充與概括

師:物體除了運(yùn)動(dòng)的以外,還有靜止的。那么，靜止的物體在沒(méi)

有受到外力作用時(shí)，保持什么狀態(tài)呢？（牛頓補(bǔ)充：將保持靜止?fàn)顟B(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(bǔ)充,把兩者進(jìn)行一下概括：一切物體在沒(méi)有受到

外力作用時(shí)，將如何呢？（對(duì)概括出來(lái)大致意思的同學(xué)給予鼓勵(lì)）

介紹：牛頓抓住時(shí)機(jī)，概括總結(jié)得出著名的牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律

方法2：學(xué)生探究式學(xué)習(xí)

針對(duì)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(shí)驗(yàn)，根據(jù)現(xiàn)象學(xué)生分組討論，明確亞里士多德的觀點(diǎn)的問(wèn)題根

源.由學(xué)生互相補(bǔ)充確定實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

2.定律分析

定律成立條件：不受外力作用

運(yùn)動(dòng)規(guī)律：總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。

師（回應(yīng)課題引入實(shí)驗(yàn)）：回想我們最開(kāi)始的實(shí)驗(yàn)，有推力板

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

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

一的觀點(diǎn)正確的解釋這個(gè)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(duì)于牛頓第一定律的看法，下列觀點(diǎn)正確的是（）

A.驗(yàn)證牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)可以做出來(lái)，所以慣性定律是正

確的

B.驗(yàn)證牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)做不出來(lái)，所以慣性定律不能肯

定是正確的

C.驗(yàn)證牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)做不出來(lái)，但可以經(jīng)過(guò)在事實(shí)基

礎(chǔ)上，進(jìn)一步科學(xué)推理得出慣性定律

D.驗(yàn)證牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)雖然現(xiàn)在做不出來(lái)，但總有一天

可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

四、小結(jié)

人們對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)是經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的時(shí)間的。物體在

不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，它是經(jīng)過(guò)亞里士多德對(duì)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(lái)的。牛一的重要貢獻(xiàn)

是：1）力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，2）力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原

因。

五、作業(yè)：閱讀本節(jié)教材

探究活動(dòng)

牛頓力學(xué)的建立

【組織形式】個(gè)人或自由結(jié)組

【活動(dòng)目的】

牛頓力學(xué)的建立不是牛頓一個(gè)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(guò)程，及牛頓力學(xué)的

體系。

【活動(dòng)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(guò)程記錄。

2.和其他成員交流。

斜面小車實(shí)驗(yàn)的再研究

【組織形式】個(gè)人或自由結(jié)組

【活動(dòng)目的】

運(yùn)用不同的物體表面，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，加深對(duì)伽利略推理思維

的理解。

【活動(dòng)流程】

制訂實(shí)驗(yàn)方案；準(zhǔn)備器材；實(shí)驗(yàn)并記錄現(xiàn)象，分析材料并得出

一些結(jié)論；與老師所做實(shí)驗(yàn)比較優(yōu)缺點(diǎn)；與其他組交流。

【備注】

1.要有完整的過(guò)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(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系知識(shí)中的一個(gè)重要概念，又與實(shí)踐知識(shí)

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(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系

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

是一個(gè)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(kāi)

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(huì)解釋簡(jiǎn)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(diǎn)、難點(diǎn)

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(kuò)展一鞏固應(yīng)用〃的

模式展開(kāi)教學(xué).通過(guò)教學(xué)程序的設(shè)計(jì)，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(shí)驗(yàn)的新奇，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過(guò)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(wèn)題和解決問(wèn)

題的能力。

三、教學(xué)過(guò)程

1.觀察抽象建立概念

概念是從具體事例、實(shí)驗(yàn)事實(shí)中抽象出來(lái)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(shí)驗(yàn),

學(xué)生看到：當(dāng)突然抽去底下物體的時(shí)候，上面的物體能保持原位不動(dòng)，

這個(gè)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(yùn)

動(dòng)的物體又有什么性質(zhì)呢？

舉例：離開(kāi)槍口的子彈失去了推力，還能繼續(xù)前進(jìn).演示：運(yùn)

動(dòng)的小車突然停止，車上的木塊繼續(xù)前滑.兩個(gè)事例表明：運(yùn)動(dòng)的物

體有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向的性質(zhì).

小結(jié)：靜止的物體有保持靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，運(yùn)動(dòng)的物體有保持

勻速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì).進(jìn)一步歸納得出：任何物體都有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)

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(qiáng)化概念

虛設(shè)一個(gè)與真實(shí)情況相反的物理?xiàng)l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(duì)正面真實(shí)的認(rèn)識(shí)，這就是虛

擬情景.

對(duì)于慣性，學(xué)生常有疑問(wèn)：物體真的有慣性嗎?對(duì)此，教師引

導(dǎo)發(fā)問(wèn)：〃假如某一時(shí)間地球上的物體突然失去了慣性，這對(duì)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(jìn)行比賽的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上，所有的球離開(kāi)球拍后，因沒(méi)有慣性

而無(wú)法前行，掉落地上.足球、籃球、排球、羽毛球、乒乓球，甚至

跳遠(yuǎn)、跳高等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目都將無(wú)法進(jìn)行.

離開(kāi)槍口的子彈，因沒(méi)有慣性無(wú)法向前射出，至多掉落在開(kāi)槍

者自己的眼前.美國(guó)霸權(quán)主義者最先進(jìn)的核彈，如果正用來(lái)打擊別國(guó)，

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(kāi)地面的人

因沒(méi)有慣性而不會(huì)隨地球一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)他重新落回地面時(shí)，將落在原

位置的西邊.假如一個(gè)中國(guó)人離開(kāi)地面數(shù)小時(shí)，當(dāng)他降落到地面時(shí)，

或許已經(jīng)站在加拿大的國(guó)土上.

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

對(duì)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(diǎn)，與真實(shí)世界形成強(qiáng)烈的反差，使人虛中見(jiàn)實(shí)，無(wú)中見(jiàn)有，

從反面看到真實(shí)的直觀，從而加深了對(duì)客觀世界真理性的認(rèn)識(shí).

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(wèn)題：〃慣性是物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性

質(zhì)，那么，當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變（即做變速運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)）時(shí)，

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

驗(yàn)的證明都是困難的.然而我們卻可以用下面的比喻來(lái)解除疑問(wèn).每

個(gè)學(xué)生都有閱讀的本領(lǐng)，但并不是每時(shí)每刻都在閱讀，即使在勞動(dòng)，

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

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

性，即有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，即使它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化（做

變速運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)），它的慣性也同樣存在，只不過(guò)沒(méi)有直接表現(xiàn)出

來(lái)罷了.慣性是物體的固有屬性，不管這個(gè)物體在做什么運(yùn)動(dòng)，是否

受到力的作用，物體的慣性始終存在.

4.對(duì)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(duì)既有聯(lián)系又有

區(qū)別的不同知識(shí)進(jìn)行比較，可以區(qū)別它們的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，使知識(shí)

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(lái)，兩者的區(qū)別和聯(lián)系可列表對(duì)比如下：

區(qū)別：1.前者是物體的固有屬性，后者是物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

2.前者在任何情況下都存在，后者只有當(dāng)物體不受外力作用

時(shí)才遵守

聯(lián)系：慣性定律是物體在不受外力作用時(shí)，物體慣性的直接表

現(xiàn)

5.實(shí)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(shí)現(xiàn)了從感性認(rèn)識(shí)上升

到理性認(rèn)識(shí)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(rèn)識(shí)回到實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)上的第二次飛躍.應(yīng)用慣性知識(shí)解釋

實(shí)際問(wèn)題的例子是很多的.如：

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

2）勻