牛顿第一定律教学设计

1、牛顿第一定律教学设计 【设计思想】 新课改提倡学生探究学习，自主学习，通过交流与合作，经历知识的获取过程。本节 课本着新课改的思想，一改以往“满堂灌”的教学模式，努力做到以学生为中心，教师为 主导，学生为主体。在教学内容的设计方面，注重知识问题化，问题层次化，让不同层次 的学生都有思考与讨论、交流与合作的空间；注重面向全体学生，提升每一位学生主动参 与课堂教学的积极性。在教学过程的设计方面，注重学生对知识形成过程的理解，让学生 亲历思考和探究的过程，领恪科学探究的方法。鼓励学生积极发言，对学生的回答做出积 极评价，并让学生实行自我评价和互评，形成生生，师生之间的多向反馈渠道。最终使学 生学会知

2、识，掌握技能，经历过程，体验方法，培养勇于探索，不畏艰险，挑战权威的科 学精神。 【教学目标】 知识与技能 1、知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重 要方法。 2、理解牛顿第一定律的内容及意义。 3、理解惯性的概念，会准确解释惯性现彖。 1、体验伽利略理想实验的推理过程，理解理想实验是科学研究的重要方法。 2、通过实验加深对牛顿第一定律的理解。 3、观察生活中的惯性现象。 悄感、态度与价值观 J通註亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同理解，通过对笛卡儿的推论和牛顿第 一定律的比较分析，了解人类理解事物本质的曲折性。感悟科学是人类进步的不竭动力。 【教学重点】

3、 对牛顿第一定律和惯性的准确理解；科学思想的建立过程 【教学难点】 力和运动的关系，惯性和质量的关系 【教学方法】 实验探究、交流与合作、多媒体辅助教学 【教学器材】 1、多媒体课件 2、劈型斜面、毛巾、棉布、小车、木板 【教学过程】 新课导入：力和运动相关系吗？（情景创设，引入新课） 大屏幕播放视频：有趣的太空生活。 航天员在太空舱中游走穿梭，就像鱼儿在水中游泳一样： 航天员用吸管把水挤到空中，然后去喝空中漂浮的大水珠； 航天员洗刷时，随手去拿飘在空中的牙刷、牙膏、剃须刀等； 航天员互传桔子、苹果，然后去吃飘过来的水果。 观看后请学生尝试在教室内再现以上的某个情景。 学生尝试后得出结论：教室

4、内无法再现。 【思考与讨论】 太空舱中的情景在教室内为何无法重现？ 太空是一个几乎不受力的环境，在这样的环境中，一切物体都能够随拿随放，而在地 球上，一切物体都受重力，把物体拿到空中静止释放后，物体并不能静止在原处，而是要 落下来。 得出结论：力和运动是相关系的。以此引出课题：第五章 研究力和运动的关系 新课展示 一、力和运动有什么关系呢？ 1、亚里士多德 【阅读与思考】 结合课本101页的內容，组织学生思考、讨论并引导学生得出下列问题的答案。 （1）古希腊哲学家亚里士多德的观点是什么，他凭什么得出观点的？ 力是维持物体运动的原因；观察和直觉。 （2）造成亚里士多德得出错误观点的原因是什么？

5、因为地面环境中重力和摩擦力的干扰。 【过渡引导】一边解说引导，一边用小车演示 其实，最先悟出这个原因的是17世纪意大利的物理学家伽利略。他观察到，在推力 作用下运动的小车，撤去推力小车并不是立刻停止，而是运动了一段时间才停下来的。 撤去推力，小车仍能够运动，这就说明：“力是维持运动的原因”这个观点，并不是力和 运动的真正关系。为了找出力和运动的真正关系，伽利略巧妙的设计了一个实验，这个实 验把他深邃的思想和超人的睿智体现的淋漓尽致，那么，这到底是一个什么样的实验呢？ 2、伽利略的实验/ （1）实验过程V （动画展示：层层设问，步步深入，让学生经 利略的思考过程，体验理想实验的科学研究方法） 装

6、置介绍:两个对接的粗糙斜面，中间用圆弧相连。 师：让小球从一个斜面的某一个高度静止释放，小球的运动情况如何？试描述出来。 生：小球滚上另一个斜面，到不了原来的高度就返回了，然后在两个斜面间往返运动, 高度越来越低，最终停在斜面的低端。 师：小球为什么达不到原来的高度，而且最终乂停下来呢？ 生：受到摩擦阻力的作用。 师：设想斜面光滑，没有摩擦，小球的运动情况如何呢？ 生：小球将达到跟原来同样的高度，然后在两个斜面间往返运动，永不停息。 师：如果减小第二个斜面的倾斜度，小球的运动情况如何？和前一次有什么异同呢？ 生：小球依然达到同一高度，但经过的路程会更长，用的时间也更长。 师：推想：如果持续减小

7、第二个斜面的倾斜度，小球的运动情况如何呢？ 生：小球仍会达到同一高度，仅仅走的路程越来越长，所需的时间越来越长， 师：当第二个斜面变成水平面时，小球的运动情况如何呢？ 生：小球将沿着光滑的水平面一直运动下去，永不返回。 师生总结：小球在水平方向上不受力，仍能够运动，这就说明：运动并不需要力来维 持。伽利略由此得出结论：力不是维持运动的原因。 【过渡引导】 伽利略实验的整个过程，都是在假设斜而光滑没有摩擦的前提下实行的，而绝对光滑 的斜面是不存有的，所以说伽利略的实验是一个理想实验。那么什么是理想实验呢？ （2）理想实验 在学生稍加讨论后，给出理想实验的概念。 理想实验是在思想中塑造的一种理想过

8、程。它是以科学实验为基础，以科学事实为根 据，突出主要因素，排除次要因素，使用逻辑推理，揭示物理世界的内在联系，发现物理 规律。这是科学研究的重要方法。 举例说明：理想实验并不神秘。在我们下棋吋，每走一步之前，总会先在脑海里布局 一个假象的战场，我如何走，对手如何应付，我该怎样走，对手才无路可走。棋技越高， 设想的布局方案也就越多，越深入，越全面。在这个过程，我们就在实行着理想实验。 （3）实验设计 根据伽利略的实验和你对理想实验的理解，设计一个实验，说明力不是维持物体运动 的原因。 器材：毛巾、棉布、木板、劈型斜面、小车 要求：同桌讨论实验方案，说明实验步骤。 在学生讨论完后，请两个同学展示

9、讨论的结果，边做实验边解说。（试验中要体现理 想实验的思想，并合理推出结论） （4）实验验证 播放视频： （请同学们要特别注意观察物体被推出后的运动状态。） 两位航天员传背包；两位男航天员传送一位女航天员。 太空能够看做是一个几乎不受力的环境，在这样的环境中，具有初速的物体一直运动。 这就直接验证了伽利略的结论。 【过渡引导】 在伽利略实验的基础上，法国科学家笛卡尔，对力和运动的关系做了进一步的推论。 英国科学家牛顿做了进一步的补充、完善和总结，提出了牛顿第一定律。 二、牛顿第一定律 1、笛卡尔的推论 一个不受外界任何影响的运动着的物体，将保持原来的运动，一个静止的不受外界影 响的物体，将保持

10、静止。 2、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，直到外力迫使它改变运动状态为止。 【思考与讨论】 （1）笛卡尔的推论中，外界影响指什么呢？ 外力的作用。 （2）比较、分析、讨论牛顿第一定律比笛卡尔的推论有哪些地方更完善了？ 体现在以下四点： 一个 一T 一切： 体现出普遍性、共性； 将保持 一-总保持：体现出物体的固有性、特性； 只研究了物体不受力的情况一-还研究了受外力的情况：说明了外力的作用； 表述上，牛顿第一定律比笛卡尔的推论更明确，更简洁。 （3）通过（2）的分析，总结牛顿第一定律的意义。 说明了物体不受力时的状态：匀速直线运动状态或静止状态。 说明了力的作用：力是

11、改变物体的运动状态的原因。 揭示了一切物体都具有的一种固有属性惯性，所以，牛顿第一定律又叫做 惯性定律。 【过渡引导】 那么什么是惯性呢？（根据牛顿第一定律得出惯性的定义。） 三、惯性 1、定义：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的特性。 2、说明： 一切物体都有惯性，惯性是物体的固有属性。 （为更好的理解“一切”和“固有”，设计以下两个问题和一个视频） 问题：地球上的物体有惯性，太空中的物体有惯性吗？ 问题：人行走时有惯性，静止时有惯性吗？ 播放视频：相关生活中惯性的例子，请学生解释。 【思考与讨论】 惯性是物体的固有属性，那么惯性有大小吗？（结合视频思考.讨论、分析该问题。） 播放视频：

12、一弹簧弹开静止的质量不同的小车，两车运动的距离不同； 卡车和自行车同时刹车，停止的难以水准不同。 师生总结：质量不同的物体，保持原有运动状态的本领是不同的，质量越大，保持原 有运动状态的本领越大，就说物体的惯性越大；相反，惯性越小。可见，物体的惯性是有 大小的，并且质量是物体惯性大小的唯一量度。 质量是物体惯性大小的唯一量度。 练习：1kg的铁块、1kg的木块、1kg的棉花，谁的惯性最大? 师生总结 学生总结：（这节课我学到了什么？） 教师总结：通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同理解，通过对笛卡尔的推 论和牛顿第一定律的比较分析，我们知道了，人类对事物或规律的理解，并不是一蹴而就, 一步到位的，而是经历着一个步步深入。逐步完善的曲折的过程。 反馈练习 1、判断下列哪些说法准确（A ） A两个质量相同的物体，不论速度大小如何，它们惯性大小一定相同。 B物体不受力时有惯性，受力时没有惯性。 C. 在月球上举重比在地球上容易，则质量相同的物体在月球上比在地球上的惯性小。 D. 在地上滚动的小球越滚越慢，小球的惯性也逐渐减小。 2、正在运动的物体，如果将所受的外力同时撤去，这个物体将：（B ） A. 立即停下来 B. 做匀速直线运动 C. 速度越来越慢，最后停止 D速