牛顿第一定律教学设计

牛顿第一定律★教材分析牛顿运动定律是动力学的基础，正确认识力和运动的关系，是学好物理的关键，教学中应联系生活、贴近实际，以激发学生学习的兴趣。l、理解力和运动的关系是本节课的重点，通过实验和生活的例子进一步体会，力不是维持物体运动的原因，而是改变运动状态的原因。这对以后研究问题，受力分析都是非常重要的。2、惯性与质量的关系是这节课的难点，通过举例反复体会。★学生分析1、力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因，人们正确认识这个问题，经历了漫长的历史过程，同样学生要正确认识它，也要克服日常经验带来的错误认识，所以一开始就用了两个实验，让他们通过观察、思考，来澄清错误的认识。2、惯性是一个重要的概念。虽然学生在初中接触过，但仍有一些学生误认为“物体在保持匀速直线运动或静止时才有惯性”。不理解一切物体都有惯性，而且惯性大小与质量有关。要解决这问题也不是一蹴而就的，需要通过实例分析慢慢接受。★新课标要求（一）知识与技能1、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。2、理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。3、理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度．（二）过程与方法1、培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断．正确的认识力和运动的关系．2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯．3、培养学生逻辑推理的能力，知道物体的运动是不需要力来维持的。（三）情感、态度与价值观1、利用一些简单的器材，比如：小球、木块、毛巾、玻璃板等，来对比研究力与物体运动的关系，现象明显，而且更容易推理。2、培养科学研究问题的态度。3、利用动画演示伽利略的理想实验，帮助学生理解问题。4、利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。培养学生大胆发言，并学以致用。★教学重点1、理解力和运动的关系。2、理解牛顿第一定律，知道惯性与质量的关系。★教学难点惯性与质量的关系。★教学方法1、对比实验、自主探索、合理推理。2、利用生活中的实例，理解惯性与质量的关系，贴近生活更易理解。★教学用具：多媒体、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等。★教学过程〖教师活动〗：让学生概括总结本节的内容。（一）引入新课开门见山，阐述课题：前面几章学习了运动和力基础知识，这一章开始我们研究力和运动的关系。第一节课我们来学习牛顿第一定律。（二）进行新课〖教师活动〗：在讲台上放一小车，使它处于静止状态。人推车走，不推车停，由此看来必须有力作用在物体上，物体才运动，没有力作用在物体上，物体就不运动——这是两千多年前亚里士多德说的，不是我说的。是这样的吗？〖学生活动〗：思考：物体的运动是不是一定需要力？〖教师活动〗：下面你就利用桌子上的器材来研究一下这个问题。（投影）让学生利用桌子上的器材，自主设计实验，分别研究：⑴、力推物动，力撤物停。⑵、力撤物不停。教师巡回指导〖学生活动〗：利用桌子上的器材：轨道、小车、小球、毛巾、玻璃板、刻度尺、斜槽。设计实验：⑴、轨道上铺毛巾，小车放在毛巾上，推它就动，不推就停。⑵、撤去毛巾，让小车在轨道上，推一下小车，小车运动一段才停下来。〖教师活动〗：你还能举出其他的例子来说明这个问题吗？（投影）〖学生活动〗：比如：自行车蹬一段时间后停止蹬车，自行车会滑行一段距离；溜冰；冰面上踢出去的冰块。等等。〖教师活动〗：刚才的两个实验为什么会出现两种现象呢？矛盾出在哪呢？（投影）引导学生进行实验对比。通过对比实验可以进行逻辑推理，如果接触面非常光滑没有摩擦，那运动的小球将会怎样？〖学生活动〗：用小球做对比实验A、在轨道上放毛巾，使斜槽和毛巾吻合，让小球从斜槽上滚下，标出滚动距离。B、使斜槽和轨道吻合，让小球从同样的高度滚下，标出滚动的距离。C、使斜槽和玻璃板吻合，让小球从同样的高度滚下，标出滚动的距离。现象：对比发现，接触面越光滑，滚动距离越远。结论：小球运动停下来的原因是摩擦力。如果接触面非常光滑小球会永不停止。〖教师活动〗：在学生回答的基础上，结合实验进一步总结：（投影）物体的运动是不需要力来维持的。（力撤物停的原因是因为摩擦力。如果没有摩擦力，运动的物体会一直运动下去）。最早发现这一问题的科学家是伽利略。伽利略是怎么研究这个问题的呢？〖教师活动〗：边介绍边用多媒体播放伽利略的理想实验。要动态出以下效果：（1）对称斜面，没有摩擦小球滚到等高。（2）减小另一侧斜面倾角，小球从同一位置释放要滚到等高，滚动距离就会越远。（3）把另侧斜面放平，小球要到等高，就会一直滚下去。根据这一现象伽利略得出了什么样的结论？〖学生活动〗：观察并回答提出的问题：运动的物体如果不受力，物体将保持自己的速度不变。〖教师活动〗：用气垫导轨消除摩擦。让滑块在导轨上滑动，利用光电门测出滑块在不同位置的速度。〖学生活动〗：学生记录数据并比较。确信他的正确性。〖教师活动〗：引导学生认识、总结力和运动的关系。让学生阅读课文找出：l、伽利略的观点。2、笛卡儿的补充和完善。3、牛顿第一定律。4、对比三个人的观点，他们都是叙述力和运动关系的，谁的更全面？〖学生活动〗：阅读课文，回答问题。1、伽利略：物体不受力时，就会保持自己的速度不变。2、笛卡儿：除非物体受到外力作用，物体将永远保持静止或运动状态，永远保持在直线上运动。3、牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。4、牛顿第一定律叙述力和运动关系更全面。〖教师活动〗：既然牛顿第一定律是最完善的，那么它从几个方面阐述了力和运动的关系？〖学生活动〗：两个方面：不受力时，物体保持匀速直线运动状态或静止状态；受力时，力迫使它改变运动状态。〖教师活动〗：理解：①力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因.而是改变物体运动状态原因.②物体不受外力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。〖教师活动〗：牛顿第一定律可不可以用实验来验证？什么时候可以看作不受力并举例说明。〖学生活动〗：学生回答不能。因为不受力作用的物体是不存在的。受力但合力为零时。比如：冰面上的滑动的冰块。冰壶球。〖教师活动〗：力是物体间的相互作用，只要除研究对象外，还存在着物体，那么研究对象就一定要受外力的作用，所以不受外力作用的物体是不存在的，通常所看到的匀速直线运动状态或静止状态，其实都是物体受到平衡力作用的结束。牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态，只是一种理想化状态，这种状态虽不能实现，但它却正确揭示了运动和力的关系（力不是维持物体运动的原因.而是改变物体运动状态原因.），指出了物体的惯性的性质。在现实中可以用合力为0的状态来代替它，或都说合力为0与不受外力是等效的。理解：②物体不受外力（或所受外力合力为零）时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。〖教师活动〗：在初中学习中我们已经知道牛顿定律又叫惯性定律，观看影片后回答问题：什么叫惯性？惯性有什么样的特点呢？〖学生活动〗：惯性：一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。特点：①一切物体都具有惯性；②惯性是物体的固有属性，不论物体处于什么状态，都具有惯性。〖教师活动〗：一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，当力使它改变这种状态时，它就会有抵抗运动状态改变的的“本领”。这个本领与什么有关呢？比如货车启动时，由静止到运动得需要一段时间，是空车好启动还是满载时？你还能举出什么例子来？〖学生活动〗：学生思考举例：比如骑自行车，单人时和带人时的感觉相比。从实例可看出，运动状态变化的难易程度与质量有关。特点：③物体的惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，质量越小，惯性越小。（三）课堂总结、点评〖学生活动〗：一、历史的回顾：亚里士多德→伽利略→笛卡尔→牛顿二、牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。1、理解：⑴力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因.而是改变物体运动状态原因.⑵物体不受外力（或所受外力合力为零）时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。⑶物体具有一种固有属性：惯性。物体的惯性大小完全取决于质量，与其它因素无关。*⑷牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态，只是一种理想化状态，这种状态虽不能实现，但它却正确揭示了运动和力的关系（力不是维持物体运动原因.而是改变物体运动状态原因.），指出了物体的惯性的性质。在现实中可以用合力为0的状态来代替它，或都说合力为0与不受外力是等效的2、惯性：一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫惯性。特点：①一切物体都具有惯性；②惯性是物体的固有属性，不论物体处于什么状态，都具有惯性。③物体的惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，质量越小，惯性越小。（四）实例探究1、下列关于惯性的说法中,正确的是（D）A.物体只有在静止时才具有惯性B.物体运动速度越大,其惯性也越大C.太空中的物体没有惯性D.不论物体运动与否,受力与否,物体都具有惯性2、以下说法中正确的是（A、B、D）A．牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律B．不受外力作用时，物体的运动状态保持不变C．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于没有外力维持木块运动的结果D．飞跑的运动员，由于通到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态DCBA3、如图所示，重球系于DC下端，重球下再系一根同样的线BA，下面说法中正确的是（AC）A、在线的A端慢慢增加拉力，结果CD线容易拉断B、在线的A端慢慢增加拉力，结果AB线容易拉断C、在线的A端突然猛力一拉，结果AB线容易拉断D、在线的A端突然猛力一拉，结果CD线容易拉断4、交通部门规定：在各种小型车辆前排队乘坐的人必须系好安全带，请从物理学的角度加以说明。答：汽车紧急刹车时，突然减速，乘客由于惯性将会撞在前面而造成危险，系上了安会带就可以靠安全带的拉力而随汽车地起减速，避免危险。5、有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球自转，一昼夜就能环游世界，这个设想可行吗？答：因为地球上一切物体，（包括地球周围的大气）都随着地球一起运动，气球升空后，由于惯性，它仍保持原来随地球自转的速度，当忽略其他与地球有相对运动的作用而产生的影响时，升空的气球与它下方的地面处于相对静止状态，不可能相对地球绕行一周。★课余作业1、课后完成课本75页“问题与练习”中的习题。2、完成课外阅读，思考讨论惯性参考系。★“问题与练习”（P75）参考答案1、⑴不能。由于惯性，炸弹还要向前飞行。⑵人随地球旋转，有相同的速度，跳起后由于惯性，人要随地球自西向东转，所以落回原地。2、在急刹车时，人会由于惯性而飞出，从而发生危险，安全带可以把人固定在座位上，增加安全性。3、向上运动的物体是由于惯性而飞出，并不是因为受到了向上的力。4、相对于自由下落的小球来说，在桌面上所受合力为零的茶杯，是做变速运动的，惯性定律不再成立。经过学习和研修，对我自身专业成长有了很大的推动作用，在学习和研修的过程中，我有了许多收获，特总结为以下的几个方面：一、新课程理念的认识得到升华进入新世纪，我国开始进入课程改革以来，在工作期间也学习了许多新课程的理论知识，这个“国培”研修，新课程理论学习还是我们学习的重要方面。学习期间，有幸聆听了国内多名中学物理教学专家的讲座，对新课程理念的认识得到了进一步的升华。课程是关注我们实施教育教学中“教什么？”的问题，教学内容大于教材内容，我们通用的教材只不过是教学内容的一个重要组成部分而已，不是唯一的。教学内容还应该包括学生学习习惯的培养，学习方法的指导，特别是学生不良行为的矫正等等。作为教育实施者的教师，自身认知素养、教育能力也是隐形的课程资源，这一点对我感触很深，也正是我们往日教学中所忽视的问题。中教物理课程标准起草人之一，知名专家黄恕伯先生《初中物理教学中如何“重过程”“重情感”》道出了新课程的核心理念，也就是现在我们所推崇的三维目标，物理教学只有“重过程、重情感、重生活”，才能解答“初中物理不难，为什么学生还学不好？”的