初中二年级下学期物理《牛顿第一定律 第1课时》教学设计

牛顿第一定律教学设计教材分析：本节课内容选自人教版八年级物理第八章第一节牛顿第一定律第一课时。基于学生已有错误经验，错误的认为有力物体才能运动，误认为力是物体运动的原因，通过阻力对运动的影响，澄清学生错误的经验，在学生认识到运动的物体没有力再推动会停下来是因为受到了阻力，阻力越小速度减慢得越慢，在此基础推理得出由牛顿第一定律发。本节课内容是学习惯性的基础，是学生理解运动与力的关系的关键，也是学生高中学习动力学的基础。教学目标：1.通过生活现象观察，引导学生分析运动的物体停下来不是因为没有受到推力；

2.通过实验，引导学生认识阻力对物体运动的影响，理解受力不是物体运动的原因，知道运动与力的关系；3.经历建立牛顿第一定律的科学推理过程；

4.理解牛顿第一定律的内容。教学准备：多媒体、阻力对运动影响实验器教学过程一、生活情境师：1.请观看小帅哥滑滑板车视频，找一找其中有哪些相关的物理现象？【播放滑滑板车视频】师：2.请再观看小帅哥划皮划艇视频，滑板车和皮划艇为什么总是要停下来？【播放划皮划艇视频】生：滑板车停下来的原因是因为没有受到力的作用，没有受到力物体就不能运动，当然就要停下来哟！二、探究阻力对运动的影响师：滑板车和皮划艇为什么总是要停下来？生：我认为，是因为没有受到力的作用，没有受到力物体就不能运动，当然就要停下来哟！师：真的是这样吗？运动的物体不受力的作用会静止？我们就来探讨这个问题：物体不受外力作用会处于什么运动状态？师：我们来理得到这个结论的思维过程：依据是运动的滑板车和皮划艇不受推力会停下来。观察到的现象是真实客观的，运动中滑板车和皮划艇不受推力总会停下来。停下来的原因是不是因为不受力呢？如果是因为物体受力才能运动，不受力就静止的话，那推力一停止，应该立即停止还是运动一段再停止呢？生：应该立即停止。师：事实是怎样的？生：不是立即停下来的，师：那一定有别的原因。究竟是什么让运动的滑板车停下来的呢？师：运动的滑板车不受推力后就不受任何力了吗？在竖直方向受到的重力和支持力作用效果相反，可以不考虑。此时，它们就真的不受其他力的作用吗？师：请进行体验活动：把手掌平放在桌面上，来回推拉手掌，感受一下，手掌除了受到桌面的支撑力，还受到桌面别的力吗？【学生体验活动】生：受到桌面的摩擦阻力。师：运动中的滑板车除了重力和支持力，还有别的力吗？生：也受到了摩擦阻力的作用。师：既然运动中的滑板车不受推力停下来的过程中受到了阻力，会不会是阻力让运动的滑板车停下来的呢？生：有可能师：怎么来确定究竟是不是阻力让运动的滑板车停下来的呢？生：如果是阻力的话，运动的滑板车不受阻力，停止推动后就不会停下来。让运动的滑板车不受阻力，看他会不会停下来就可以判断了。师：能否做到让运动的物体不受任何阻力呢？生：做不到。师：那怎么办？生：可以让阻力变小，看看是不是运动更远。如果阻力越小运动越远，就说明是阻力让运动的物体停下来的。师：接下来我们就用实验来探究猜想是否正确：实验目的：探究阻力对运动的影响，进而研究运动的物体不受阻力会怎样？设计实验：我们让运动情况相同的物体在阻力大小不同的毛巾、棉布、木板三种水平面上运动，看看阻力对运动的影响究竟是怎样的。我们用同一个小车代替滑板车作为对象进行探究，我们需要控制小车开始在水平面上运动的速度相同，我们用手推的方式能否保证小车初速度相同？生：不能。师：我们让它从同一斜面的同一高度静止开始滑下，它们在水平面初速度就相同了。能不能总结一下怎么探究？生：让同一小车从同一斜面的同一高度静止开始滑下，在阻力越来越小的水平面运动，看看运远近有没有不同。师：请大家观察并思考：三种水平面的粗糙程度怎样？它们的阻力大小关系怎样？生：毛巾最粗糙，阻力最大，木板阻力最小。师：如果我们的猜想是正确的话，小车在三种不同的表面上运动的远近应该出现怎样的现象?生：我认为：小车在毛巾表面运动最近，在棉布上运动得远些，在木板上运动得更远。师：下边我们开始实验，请注意观察。【播放阻力对运动的影响实验视频】生：我们观察到的现象是：同样的小车，在阻力最大的毛巾表面运动最近，在阻力小些的棉布上运动得远些，在阻力更小的木板上运动得更远。居然和我们猜想的现象完全吻合耶！师：我们对前面的实验改进一下，让三个相同的小球从相同斜面同时滚下，在阻力不同的三种水平面一起运动，除了再次观察前面的现象，还要求观察:在三种水平面上运动时速度减小的快慢有什么关系，并思考：阻力对运动的影响是什么？师：我们开始实验，请注意观察并思考。【播放三球同时滚下实验视频】生：我观察到的现象是：同样的小车，在毛巾表面速度减小最快，在棉布上速度减小得慢些，在木板上速度减小得更慢。我认为，阻力对运动的影响是：阻碍物体的相对运动，阻力越大运动速度减小越快。师：请想一想，如果小车从斜面上滑下后在一个没有任何阻力的水平面上运动，小车的速度还会减小吗？生：我认为：没有任何阻力的话，运动小车的速度不会减小。师：运动方向会变吗？生：运动方向也不会变，师：你认为小车应该处于什么运动状态？生：小车处于匀速直线运动状态。师：请问运动的物体不受力会处于什么运动状态？生：运动物体不受力会处于匀速直线运动状态。师：我们对实验进行评价和反思：“运动的物体没有受力会匀速直线运动”这个结论，是直接让物体不受力进行实验得到的吗？生：不是的，师：那是怎么得到这个结论的？生：让运动的物体不受阻力我们办不到，就让同样运动的物体受到阻力一次次减小，发现速度减小一次次变慢，也就一次次运动得更远，从而推断得出“运动的物体没有受力会匀速直线运动”这个结论。师：是的，我们在实验事实的基础上推理得到的，科学推理也是我们研究和学习物理的一种重要的方法。三、牛顿第一定律师：现在我们再来探讨前面提出的问题：物体不受外力作用会处于怎样的状态？生：我认为：运动的物体不受外力作用会处于匀速直线运动状态。师：那么静止的物体不受外力作用会处于什么运动状态呢？生：显然是处于静止状态。师：那物体没有受到力会处于怎样的运动状态？生：处于静止状态或者匀速直线运动状态。师：其实，前人对我们今天探究的问题进行了研究，古希腊亚里士多德就认为运动的物体不受力会停下来，要有力的作用物体才能够运动。伽利略研究指出：运动的物体不受外力作用将永远运动下去。笛卡尔进一步指出：运动的物体不受力的作用会永远运动下去，运动方向和快慢都不变，即做匀速直线运动。后来，牛顿总结得出：一切物体没有受力作用时，总处于静止状态或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律。【师生齐读】师：可见物理学的发展也是在批判和继承前人研究成果基础上发展的。希望大家学习批判和继承的精神，推动科学发展。师：接下来我们对牛顿第一定律进行理解。师：定律中的“一切”和“总”表示定律适用于哪些物体？生：所有物体，无一例外的。师：一切物体在什么情况下遵循牛顿第一定律？生：一切物体在任何情况下都遵循牛顿第一定律。师：定律中物体处于静止或匀速直线运动的条件是什么？生：没有受到外力作用。师：定律中的“或”能不能换成“和”？生：或”不能换成“和”，“或”表示选择，“和”表示并列，某一个物体在一个确定的时刻只能处于其中一种运动状态，不可能物体在这个时刻既静止又匀速直线运动。师：那物体不受力，是处于静止还是匀速直线运动状态怎么确定？生：看物体不受外力的这一瞬间是静止的还是运动的：这一时刻物体是静止的就保持静止；这一时刻是运动的，不论怎么运动，全都处于匀速直线运动。师：牛顿第一定律能不能用实验直接证明？生：不能，因为现实中没有不受力的物体。师：不是直接实验得出的，那是怎么得到的？生：牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，用推理的方法概括出来的。师：牛顿第一定律虽然不能直接用实验证明，但它的得出过程是合理的，由他得出的一些推论已经经受了实践的检验，所以牛顿第一定律是正确的。师：牛顿第一定律是一条非常重要的内容，它揭示了力与运动的关系，请问力是物体运动的原因吗？生：力不是物体运动的原因，根据牛顿第一定律物体不受力也可以处于匀速直线运动状态，所以，运动不需要力来维持。师：那你认为力与运动究竟有怎样的关系？生：力是改变物体运动状态的原因，不是使物体运动的原因。师：是的，力是改变物体运动状态的原因，不是使物体运动的原因。四、课堂小结师：看来你这节课学得不错，能否分享这节课的收获？生：好的，本节课我知道了物体不受推力总会停下来，是因为受到阻力的作用，如果阻力为0，运动物体永远运动下去，运动不需要力来维持。牛顿在前人研究成果基础上总结得出：一切物体没有受力作用时，总处于静止状态或匀速直线运动状态。牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上推理而概括得出的。五、作业设计：基础题1.伽利略在实验的基础上运用科学推理的方法，揭示了：力不是维持物体运动的原因，而是________的原因。英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出著名的牛顿第一定律；物体没有受力作用时，总处于状态或状态。2.小明同学热爱体育锻炼，喜欢把体育运动与物理知识联系起来。在投掷实心球时，他用力推球，使实心球由静止变为运动，这个过程说明力可以。投掷出的球总会落到地面，是因为受到的作用。假如他掷出的实心球离开手后，实心球受到的所有力突然消失，实心球会（最后一空选填“立即停止”、“竖直下落”、“匀速直线运”或“沿抛物线运动”）。3.关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（）A．没有不受力的物体，所以牛顿第一定律是通过凭空想象出来的B．物体只要运动，就一定受到力的作用C．不受力的物体，只能保持静止状态D．如果物体不受到力的作用，原来运动的物体将保持原有的速度一直做匀速直线运动提高题小明在一天平直的路段骑自行车健身，自行车由静止开始加速直线运动，假如速度达到5m/s时，小明停止蹬车，自行车会(）匀速直线运动立即静止滑行一段慢慢停下来继续加速运动5.小明在一天平直的路段骑自行车健身，自行车由静止开始加速直线运动，假如速度达到5m/s时，小明和自行车受到的力同时消失，自行车会(）A.匀速直线运动B.立即静止C.滑行一段慢慢停下来D.继续加速运动6．小明利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响，进行如下操作：(1)让同一小车从斜面上同一位置由静止开始下滑，目的是使小车到达斜面底端的__________。(2)让小车从斜面上滑下后沿水平面运动时，小车速度会越来越慢，最后会停下来，是因为受到_____的作用。(3)由实验现象可得出结论：水平面越光滑，小车运动的距离越_______；这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越_______(选填“快”或“慢”)。(4)进一步推理：运动的物体在没有受到力的作用时，它将____________运动。拓展题7.我国第一次太空授课，宇航员聂海胜成功表演了“悬空打坐”（在空中静坐）。关于“悬空打坐”下列说法正确的是（）“悬空打坐”说明物体不受力就会处于静止状态“悬空打坐”说明物体不受力也可能处于匀速直线运动状态“悬空打坐”说明宇航员在太空失重状态质量变为0“悬空打