牛顿第一定律

1、牛顿第一定律 影响加速度的因素顺德区第一中学教师 范 波教学内容教材物理必修一（粤教版）授课内容41伽利略理想实验与牛顿第一定律42影响加速度的因素课时安排1教学内容牛顿第一定律，加速度与物体质量及所收外力的定性定量关系。教学目标知识技能1、 知道什么是理想实验及伽利略理想实验内容。2、 理解牛顿第一定律。3、 能够应用牛顿第一定律分析实际问题。4、 通过实验探究，掌握加速度与物体质量及所受外力的定性、定量关系。过程方法1、 理想实验的重要意义2、 实验设计与实验原理选择的一般方法。3、 科学研究方法控制变量法。4、 实验数据的图象法处理。情感价值观1、 由亚里士多德引出如何客观评价他人。2、

2、 科学实验基本特征可重复性。3、 实践是检验真理的标准。4、 合作与创新精神的培养。学生分析1、 初中已经具备了惯性的初步知识。2、 学生群体相对素质较高，已经完成了教学内容的预习。教学策略组织形式实验室课堂教学教学方法设疑启迪，激发兴趣，实验探究，讨论交流学法指导1、 手中有模型，心中有理论。理论联系实践。2、 回顾复习，找寻新知识的生长点。3、 实验设计与探究4、 合作学习媒体多媒体课件，板书，实验实验器材金属斜轨，金属平轨，小球，木板，气泵，光电门两个，数字计数器，滑块，配重金属块，钩码，细绳，天平教学过程教学过程教学过程引入（1分钟）第一、第二章学习了运动的描述及其规律，第三章学习了物

3、体的受力分析。那么物体的运动与物体的受力之间有什么关系？新课教学（42分钟）新课教学学生活动教师活动力与运动关系时间：8分钟学生根据已有惯性和平衡的知识结合生活实例讨论学生观察并对实验的误差及结果作出判断。理解理想实验并正确评价亚里士多德。学生已有惯性的知识回答。要理解惯性是物体的固有属性。学生阅读牛顿第一定律并初步理解。学生在教师的指引下理解牛顿第一定律设疑1：力是不是物体运动的原因？模拟演示伽利略理想实验简评亚里士多德。设疑2：什么才是维持物体运动的原因？那么什么是惯性？提出牛顿第一定律并点评其由来。设疑3：牛顿第一定律阐明了力和运动的那些关系？结论：惯性是维持物体原运动状态的原因，力是物

4、体运动状态改变的原因。加速度的相关因素时间：5分钟进一步理解惯性大小反映物体运动状态改变的难易程度，即是影响物体运动状态改变的因素。只能由质量（m）衡量其大小进一步理解力（F）是改变物体运动状态的原因，学生明确运动状态的改变就是速度的改变，加速度（a）描述物体运动状态的变化快慢的物理量。举例说明m相同F不同，F相同m不同两种情况物体运动状态的改变。设疑1：物体的惯性大小的物理意义是什么？由那个物理量反映？设疑2：学完牛顿第一定律后，知道了物体的运动状态为什么会改变？设疑3：描述物体的运动状态改变快慢的物理量是什么？引导学生初步体会控制变量法结论：物体运动状态改变的情况（a）与内因惯性（m）及外

5、因外力（F）有关。加速度与质量受力的关系时间：29分钟对比已有的知识与生活经验，学生理解并掌握控制变量这种科学方法。明确如何研究a与F，a与m的关系。明确要探究a与F，a与m之间定性与定量关系。结合课本，理解只要是含有加速度a这个参数的方程公式，理论上都可以作为测定加速度大小的实验原理。并提出相关的公式与需要测量的数据。特别要理解平均速度代换瞬时速度的方法。学生了解实验仪器的构造与功能，明确研究对象与研究过程。学生将课本67页数据记录表格431，432中第5列“两光电门间的距离”改为“物体通过两光电门之间的时间”，并熟悉数据记录要求与表格栏目。学生观察实验并记录数字计数器的相关数值填入表格。做

6、好实验数据的处理准备。学生按要求利用图象法处理实验数据，并思考图象的反映的物理量间的函数关系。根据图象阐述实验结论。设疑1：如何研究物体的加速度a与物体的质量及所受外力的关系？ 设疑2：如何表述两个物理量之间的变化关系？设疑3：如何测定物体的质量，物体所受合外力，物体的加速度？教师总结并图示利用加速度定义，速度方程，位移方程，位移方程的重要推论都可实现加速度测量，分析需要测量的参数。介绍实验器材并根据实验器材特点，选择公式a=vt-v0/t作为测定加速度的原理。并强调有些测量工具的工具性，其原理不需知道。控制好钩码与滑块质量的关系，演示实验并指导学生记录实验数据指导学生依照课本68页要求处理数

7、据，说明猜想的重要作用。科学美的表现之一就是简单。巡堂辅导。组织讨论师生讨论总结定性结论：定量结论：小结（2分钟）1、理想实验2、力与运动的正确关系牛顿第一定律3、 加速度与合外力，质量的关系定性关系：定量关系：作业及课后思考书面作业：65页第2题，69页第1题。其他练习书上完成。思考题：在利用气垫导轨研究物体的加速度与其质量，所受合外力关系的实验中，数值上我们把钩码的重力G大小作为滑块所受外力F的大小，实际上G与F的大小关系如何？推导滑块加速度的理论表达式并讨论如何减小实验的系统误差。评价反思1 基本达到教学目标，完成了教学内容。2 气泵的气压不够高对实验有一定影响，在控制滑块质量远大钩码质

8、量的同时要兼顾气垫导轨的承受力。3 教学环节紧凑，容量大。需要教师有良好的课堂驾驭能力。4 物理科组集体评议本课为新课程实施的一节优秀的示范课。二、关于该教学案例的设计思想与反思（一）以发展认识论与系统论为指导，采用“问题模型猜想假设推演验证反馈强化”的教学模式。准确地把握力与运动关系在整个力学结构中的地位，充分体现物理学是一门以实验为基础的自然科学。（二）体现新课标的特点与要求，注重知识获得的过程，注重探究设计与科学方法的培养。层层设疑，循序推进，保证学生在学习过程中主体地位的实现。例如瞬时速度如何测定？经过思考学生自己就可以给出两种方式：一是利用打点计时器研究匀变速运动，中间时刻的瞬时速度

9、等于这段时间的平均速度。二是利用平均速度所研究时间越短，对运动的描述就越精确，研究物体经过某位置附近一小段位移的平均速度代换该位置的瞬时速度。本实验就采用第二种方法。（三）如何科学地使用教材教材是课程标准的具体呈现。在统一的课程标准下，教材出现了多个版本，打破了过去一个版本一统天下的局面。要利用好教材就必须在研究教材研究课标的基础上，要根据课程标准与学生的具体情况进行二次加工，适当取舍，也就是通常所说的教师要“用”教材而不是“教”教材。在上述教学设计的案例中，有三个地方我觉得非常成功:一是我将教材的三节内容逻辑严密地整合为一节课。这样作是考虑了学生初中已经具备了惯性的初步知识，而且学生在完成本

10、学时后还要带着问题进行分组实验；二是对教材中设计的探究实验的处理。采用了先讨论测定加速度的方法，然后根据实验器材的特点修改课本要求的测量数据。这样处理学生不但知道了如何选择实验原理，而且深刻地影响他们的学习观念，使他们敢于不唯书本，敢于质疑与创新。三是课堂控制比较成功，学生的思维高度活跃。（四）思想方法与情感价值观的教育模型是重要的物理思维方法，理想实验是模型思维的一个重要体现。猜想是研究未知领域的一种重要物理思维方法。控制变量法是科学研究的重要方法。实验是检验理论预测，揭示现象本质的基本手段。这些都在本节的教学过程中体现出来，达到了过程与方法相结合的教学目标。情感价值观方面，一个是牛顿第一定律在伽利略、笛卡尔等前辈研究的基础上总结得出，印证牛顿名言“我是站在巨人的肩膀上”。教育学生要谦虚，要善于学习与总结。一个是关于亚里士多德的评价，在自由落体运动中曾经出现了亚里士多德关于落体运动的错误判断，本章又出现了他的错误判断，使得很多学生产生了亚里士多德是个无知的人的判断。如何评价亚里士多德必须要在课堂上进行点拨，这关系到学生人生观与价值观的形成。教材上也应该在亚里士多德做了两次反面典型后给他一个介绍，为他正名。（五）本节进行了关于牛顿第二定律定量关系的探究实验，应