牛顿第一定律

1、.第1节 牛顿第一定律教学设计一、教学目的【知识与技能】1.理解发现牛顿第一定律的历史过程，并能做出初步评述。2.能清楚地描绘伽利略设计的理想实验和推理结论。3.能准确表述牛顿第一定律，并能对定律有深化地理解。4.理解惯性的概念，会用惯性解释有关实际问题。【过程与方法】1.通过重做伽利略的理想斜面实验，体会理想实验的科学方法2.通过气垫导轨的实验，进一步深化理解牛顿第一定律，体会理想情况和现实情境的差异与近似处理的方法【情感态度与价值观】通过运动和力的关系的历史探究过程，使学生体会规律的形成都有一个从感性到理性、从低级到高级的产生、开展和演变的过程。二、教学重点、难点重点 ：理想斜面实验、牛顿

2、第一定律难点：惯性的理解三、教具准备演示实验：气泵、气垫导轨、滑块、位移传感器、数据采集器、DISLab数字实验软件四、教学方法思维点拨 实验探究 自学引导五、课时安排1课时六、教学过程教学环节教 学 活 动设计说明引入新课老师：视频引入：请大家观看一段汽车的特技表演视频：播放视频，视频展示的是汽车在空中向前飞跃的情景。老师：我们看到汽车分开地面后，已经失去了向前的动力，但是它仍然向前飞跃了很长的间隔 。物体的运动和其所受力之间具有怎样的关系呢？带着这个问题，我们一起开场本节课的学习，牛顿第一定律。学生：观察视频，引发考虑。通过创设情境，激发学习兴趣，同时快速进入课题。新课教学历史的回忆老师：

3、在牛顿之前，关于力和运动关系的研究，历史上有三位科学家做出了重要的奉献。请大家结合课本，完成学案“历史的回忆部分的表格。学生：阅读课本，完成学案。老师：下面，咱们全班同学分为三个学派，最左边两列的同学是亚里士多德学派，中间四列是伽利略学派，最右边两列是笛卡尔学派。请大家交流一下各自学派的代表观点。学生：交流观点，达成共识。师：下面有请各学派陈述自己的观点。生：分别陈述。师：点评，引导。生：完善，记录。明确任务，划分学派，使学生积极考虑。新课教学伽利略理想斜面实验师：如今，我们都知道亚里士多德的观点是错误的。但是在他提出观点后的将近两千年里，人们都认为他是正确的。一方面是因为人们受到了生活经历的

4、误导，忽略了摩擦力的存在。另一方面是因为人们受到了权威观点的限制，一直不敢提出质疑，直到伽利略的出现。那么，伽利略采取了什么方法获得了打破呢？生：做实验。师：很好，正是伽利略确立了实验在物理学中的根底地位。伽利略为了说明他的思想，设计了一个实验。下面，让我们一起来重复这个实验。仪器介绍：这里有一个弯曲的凹槽，相当于将两个斜面平滑的连接在一起。首先，我将一个小球从一个斜面静止释放，请大家注意观察小球冲上另一个斜面时，所能到达的最远位置。助手选择：我想请一位同学用我手中的彩色胶带，帮助大家记录下这个位置。哪位同学愿意上来？好，这位同学。彩色胶带交给你，当你看清位置后，就紧接着将彩色胶带粘到相应的位

5、置后面。清楚了吗？好我们开场实验。学生：观察实验，描绘现象。师生讨论。实验回忆：整个实验分为五个步骤，第一步，将小球静止释放，小球冲上了另一个斜面。第二步，取出棉布，小球上升到了更高的地方。第三步，我们推测，假如没有摩擦，小球会上升到同一高度。第四步，减小第二个斜面的倾角，小球上升到同一高度时，会运动到更远的地方。第五步，将第二个斜面程度放置，小球为了到达原来的高度，会一直运动下去。师：通过实验，我们得到的结论是什么？生：假如没有摩擦力，运动物体会永远运动下去。师：实际情况中，我们不可能完全消除摩擦力，斜面轨道也不可能无限长。因此我们将这个实验称作理想斜面实验。师：实验中，哪些是客观事实，哪些

6、是我们的逻辑推理？生：考虑、答复。师：伽利略在一定实验事实的根底上，充分发挥逻辑推理的作用，抑制了客观条件的限制，这就是理想实验的魅力之处。提醒意义：爱因斯坦曾这样评价到，“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上的最伟大的发现之一。师：在这一科学方法的引领下，人们不断加深对力和运动关系的认识，最终提出了牛顿第一定律。伽利略理想斜面实验蕴含重要的思维方法，是牛顿第一定律的实验根底，是本节课的重要教学部分，因此单独列为一部分。采取了演示实验、师生探究的形式。重点引导学生在观察实验现象的根底上进展合理的逻辑推理，体会理想实验的思想。为了进一步明晰实验的思维过程，在进展实验后，用课件进

7、展了模拟。并通过对实验中客观事实与逻辑推理部分的区分，加强学生对实验的理解。新课教学牛顿第一定律老师：牛顿第一定律解读。学生：理解牛顿第一定律的内容，完成学案上的填空。师：这句话的前半句指出物体不受力时可能存在两种情况，运动的物体会保持一样的速度做匀速直线运动，静止的物体会一直保持静止。进而明确了，力不是维持物体运动状态的原因。【板书】2.理解1 力不是维持物体运动状态的原因。师：这句话的后半句指出，假如物体的运动状态改变了，就说明物体受到了力的作用。进而明确了力是改变物体运动状态的原因。【板书】2力是改变物体运动状态的原因。师：引入气垫导轨实验。师：在自然界中，不受力的物体是不存在的。但是我

8、们可以创造一些几乎不受力的条件，来近似感受这种情况。下面，我们就来进展一个实验。生：观察实验，体会物体近似不受力的运动状态。师：仪器介绍。这里有一个气泵，一个平直导轨，一个滑块。在平直导轨上有很多细小的排气孔，当我翻开气泵，会有气体喷出，将滑块托起，进而形成空气护垫，能大大减小滑块与轨道之间的摩擦力。在程度方向上，可近似认为滑块处于不受力的状态。同时，滑块上固定了一个位移传感器，导轨的一侧固定了数据采集器。借助于数字实验室软件，可以获得滑块的位移时间图像。下面，我们翻开软件，翻开位移传感器。点击开场按钮，可以看到屏幕中出现了滑块的位移信息，此时，滑块静止，位移没有变化。当我推动滑块，位移发生了

9、变化。点击停顿记录按钮，我们可以回看刚刚记录的情况。生：理解器材、原理。师：实验操作。下面，我们开场进展实验。首先，翻开气泵，将导轨调节程度。当滑块几乎不动时，可认为程度已调节好。将滑块放到导轨的一端，请大家注意观察屏幕上的位移时间图像。生：观察实验。师：实验分析。可以看出在摩擦力非常小的情况下，物体的速度几乎保持不变，近似于匀速直线运动。牛顿第一定律是利用逻辑思维对客观事实进展分析的产物，他不能被实验直接证实，但大量事实都显示了他的正确性。牛顿本人也非常谦虚，他说过一句话，假如说我看的比别人更远一些，是因为我站在了巨人的肩膀上。师：引入考虑问题。下面，我们根据牛顿第一定律，答复本堂课开场时，

10、我们提出的那个问题。在汽车特技表演的视频中，汽车分开地面后，已经失去了动力，仍然可以向前飞跃很长的间隔 ，这是为什么呢？生：考虑讨论，得出结论。对牛顿第一定律的理解设计了三个环节：首先由老师进展初步解读，分为不受力的状态和受力的状态。然后通过气垫导轨实验体会物体近似不受力的状态，以及受力后运动状态改变的情况。最后通过详细情境的分析，在应用中加深理解。新课教学惯性与质量师：引入惯性。同学们提到了一个概念，惯性。这也是牛顿第一定律的精华所在。为什么物体的运动不需要力来维持呢？牛顿归结为物体的一种固有属性，称为惯性。牛顿第一定律也被称为惯性定律。师：理解惯性。牛顿指出，本来静止的物体总想保持静止，本

11、来运动的物体总想以一样的速度做运动。【生】列举生活实例。【师】点评、总结。牛顿指出，所有的物体都具有这样的一种性质，一切物体都有惯性。而且任何情况下，物体都具有这种性质，惯性是物体的固有属性。【师】一切物体，在任何状态下都具有这样的一种性质。详细有两种表达：不受力时，保持匀速直线运动状态或静止；受到力时，表现为运动状态改变的难易程度。师：引入吹球实验生：观察现象，得出结论。师：质量是惯性大小的唯一量度。对惯性概念的理解是把握牛顿第一定律的关键。通过老师阐述、学生举例、师生共析、实例感知，逐层加深对惯性的理解。课堂总结老师活动： 出示PPT总结板书学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来充分肯定学生的表达，适当加以补充。稳固练习强化对牛顿第一定律和惯性的认识。突出重点七、板书设计：4.1牛顿第一定律y一、历史的回忆。 二、理想斜面实验。 ：实验+推理 三、牛顿第一