牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計(jì)

1、牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計(jì) 【設(shè)計(jì)思想】 新課改提倡學(xué)生探究學(xué)習(xí)，自主學(xué)習(xí)，通過交流與合作，經(jīng)歷知識(shí)的獲取過程。本節(jié) 課本著新課改的思想，一改以往“滿堂灌”的教學(xué)模式，努力做到以學(xué)生為中心，教師為 主導(dǎo)，學(xué)生為主體。在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)方面，注重知識(shí)問題化，問題層次化，讓不同層次 的學(xué)生都有思考與討論、交流與合作的空間；注重面向全體學(xué)生，提升每一位學(xué)生主動(dòng)參 與課堂教學(xué)的積極性。在教學(xué)過程的設(shè)計(jì)方面，注重學(xué)生對(duì)知識(shí)形成過程的理解，讓學(xué)生 親歷思考和探究的過程，領(lǐng)恪科學(xué)探究的方法。鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)言，對(duì)學(xué)生的回答做出積 極評(píng)價(jià)，并讓學(xué)生實(shí)行自我評(píng)價(jià)和互評(píng)，形成生生，師生之間的多向反饋渠道。最終使學(xué) 生學(xué)會(huì)知

2、識(shí)，掌握技能，經(jīng)歷過程，體驗(yàn)方法，培養(yǎng)勇于探索，不畏艱險(xiǎn)，挑戰(zhàn)權(quán)威的科 學(xué)精神。 【教學(xué)目標(biāo)】 知識(shí)與技能 1、知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其主要推理過程和推論，知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重 要方法。 2、理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。 3、理解慣性的概念，會(huì)準(zhǔn)確解釋慣性現(xiàn)彖。 1、體驗(yàn)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過程，理解理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法。 2、通過實(shí)驗(yàn)加深對(duì)牛頓第一定律的理解。 3、觀察生活中的慣性現(xiàn)象。 悄感、態(tài)度與價(jià)值觀 J通註亞里士多德和伽利略對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的不同理解，通過對(duì)笛卡兒的推論和牛頓第 一定律的比較分析，了解人類理解事物本質(zhì)的曲折性。感悟科學(xué)是人類進(jìn)步的不竭動(dòng)力。 【教學(xué)重點(diǎn)】

3、 對(duì)牛頓第一定律和慣性的準(zhǔn)確理解；科學(xué)思想的建立過程 【教學(xué)難點(diǎn)】 力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，慣性和質(zhì)量的關(guān)系 【教學(xué)方法】 實(shí)驗(yàn)探究、交流與合作、多媒體輔助教學(xué) 【教學(xué)器材】 1、多媒體課件 2、劈型斜面、毛巾、棉布、小車、木板 【教學(xué)過程】 新課導(dǎo)入：力和運(yùn)動(dòng)相關(guān)系嗎？（情景創(chuàng)設(shè)，引入新課） 大屏幕播放視頻：有趣的太空生活。 航天員在太空艙中游走穿梭，就像魚兒在水中游泳一樣： 航天員用吸管把水?dāng)D到空中，然后去喝空中漂浮的大水珠； 航天員洗刷時(shí)，隨手去拿飄在空中的牙刷、牙膏、剃須刀等； 航天員互傳桔子、蘋果，然后去吃飄過來的水果。 觀看后請(qǐng)學(xué)生嘗試在教室內(nèi)再現(xiàn)以上的某個(gè)情景。 學(xué)生嘗試后得出結(jié)論：教室

4、內(nèi)無法再現(xiàn)。 【思考與討論】 太空艙中的情景在教室內(nèi)為何無法重現(xiàn)？ 太空是一個(gè)幾乎不受力的環(huán)境，在這樣的環(huán)境中，一切物體都能夠隨拿隨放，而在地 球上，一切物體都受重力，把物體拿到空中靜止釋放后，物體并不能靜止在原處，而是要 落下來。 得出結(jié)論：力和運(yùn)動(dòng)是相關(guān)系的。以此引出課題：第五章 研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 新課展示 一、力和運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系呢？ 1、亞里士多德 【閱讀與思考】 結(jié)合課本101頁的內(nèi)容，組織學(xué)生思考、討論并引導(dǎo)學(xué)生得出下列問題的答案。 （1）古希臘哲學(xué)家亞里士多德的觀點(diǎn)是什么，他憑什么得出觀點(diǎn)的？ 力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因；觀察和直覺。 （2）造成亞里士多德得出錯(cuò)誤觀點(diǎn)的原因是什么？

5、因?yàn)榈孛姝h(huán)境中重力和摩擦力的干擾。 【過渡引導(dǎo)】一邊解說引導(dǎo)，一邊用小車演示 其實(shí)，最先悟出這個(gè)原因的是17世紀(jì)意大利的物理學(xué)家伽利略。他觀察到，在推力 作用下運(yùn)動(dòng)的小車，撤去推力小車并不是立刻停止，而是運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間才停下來的。 撤去推力，小車仍能夠運(yùn)動(dòng)，這就說明：“力是維持運(yùn)動(dòng)的原因”這個(gè)觀點(diǎn)，并不是力和 運(yùn)動(dòng)的真正關(guān)系。為了找出力和運(yùn)動(dòng)的真正關(guān)系，伽利略巧妙的設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí) 驗(yàn)把他深邃的思想和超人的睿智體現(xiàn)的淋漓盡致，那么，這到底是一個(gè)什么樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?2、伽利略的實(shí)驗(yàn)/ （1）實(shí)驗(yàn)過程V （動(dòng)畫展示：層層設(shè)問，步步深入，讓學(xué)生經(jīng) 利略的思考過程，體驗(yàn)理想實(shí)驗(yàn)的科學(xué)研究方法） 裝

6、置介紹:兩個(gè)對(duì)接的粗糙斜面，中間用圓弧相連。 師：讓小球從一個(gè)斜面的某一個(gè)高度靜止釋放，小球的運(yùn)動(dòng)情況如何？試描述出來。 生：小球滾上另一個(gè)斜面，到不了原來的高度就返回了，然后在兩個(gè)斜面間往返運(yùn)動(dòng), 高度越來越低，最終停在斜面的低端。 師：小球?yàn)槭裁催_(dá)不到原來的高度，而且最終乂停下來呢？ 生：受到摩擦阻力的作用。 師：設(shè)想斜面光滑，沒有摩擦，小球的運(yùn)動(dòng)情況如何呢？ 生：小球?qū)⑦_(dá)到跟原來同樣的高度，然后在兩個(gè)斜面間往返運(yùn)動(dòng)，永不停息。 師：如果減小第二個(gè)斜面的傾斜度，小球的運(yùn)動(dòng)情況如何？和前一次有什么異同呢？ 生：小球依然達(dá)到同一高度，但經(jīng)過的路程會(huì)更長(zhǎng)，用的時(shí)間也更長(zhǎng)。 師：推想：如果持續(xù)減小

7、第二個(gè)斜面的傾斜度，小球的運(yùn)動(dòng)情況如何呢？ 生：小球仍會(huì)達(dá)到同一高度，僅僅走的路程越來越長(zhǎng)，所需的時(shí)間越來越長(zhǎng)， 師：當(dāng)?shù)诙€(gè)斜面變成水平面時(shí)，小球的運(yùn)動(dòng)情況如何呢？ 生：小球?qū)⒀刂饣乃矫嬉恢边\(yùn)動(dòng)下去，永不返回。 師生總結(jié)：小球在水平方向上不受力，仍能夠運(yùn)動(dòng)，這就說明：運(yùn)動(dòng)并不需要力來維 持。伽利略由此得出結(jié)論：力不是維持運(yùn)動(dòng)的原因。 【過渡引導(dǎo)】 伽利略實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程，都是在假設(shè)斜而光滑沒有摩擦的前提下實(shí)行的，而絕對(duì)光滑 的斜面是不存有的，所以說伽利略的實(shí)驗(yàn)是一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)。那么什么是理想實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?（2）理想實(shí)驗(yàn) 在學(xué)生稍加討論后，給出理想實(shí)驗(yàn)的概念。 理想實(shí)驗(yàn)是在思想中塑造的一種理想過

8、程。它是以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以科學(xué)事實(shí)為根 據(jù)，突出主要因素，排除次要因素，使用邏輯推理，揭示物理世界的內(nèi)在聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)物理 規(guī)律。這是科學(xué)研究的重要方法。 舉例說明：理想實(shí)驗(yàn)并不神秘。在我們下棋吋，每走一步之前，總會(huì)先在腦海里布局 一個(gè)假象的戰(zhàn)場(chǎng)，我如何走，對(duì)手如何應(yīng)付，我該怎樣走，對(duì)手才無路可走。棋技越高， 設(shè)想的布局方案也就越多，越深入，越全面。在這個(gè)過程，我們就在實(shí)行著理想實(shí)驗(yàn)。 （3）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 根據(jù)伽利略的實(shí)驗(yàn)和你對(duì)理想實(shí)驗(yàn)的理解，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，說明力不是維持物體運(yùn)動(dòng) 的原因。 器材：毛巾、棉布、木板、劈型斜面、小車 要求：同桌討論實(shí)驗(yàn)方案，說明實(shí)驗(yàn)步驟。 在學(xué)生討論完后，請(qǐng)兩個(gè)同學(xué)展示

9、討論的結(jié)果，邊做實(shí)驗(yàn)邊解說。（試驗(yàn)中要體現(xiàn)理 想實(shí)驗(yàn)的思想，并合理推出結(jié)論） （4）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 播放視頻： （請(qǐng)同學(xué)們要特別注意觀察物體被推出后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。） 兩位航天員傳背包；兩位男航天員傳送一位女航天員。 太空能夠看做是一個(gè)幾乎不受力的環(huán)境，在這樣的環(huán)境中，具有初速的物體一直運(yùn)動(dòng)。 這就直接驗(yàn)證了伽利略的結(jié)論。 【過渡引導(dǎo)】 在伽利略實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，法國(guó)科學(xué)家笛卡爾，對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系做了進(jìn)一步的推論。 英國(guó)科學(xué)家牛頓做了進(jìn)一步的補(bǔ)充、完善和總結(jié)，提出了牛頓第一定律。 二、牛頓第一定律 1、笛卡爾的推論 一個(gè)不受外界任何影響的運(yùn)動(dòng)著的物體，將保持原來的運(yùn)動(dòng)，一個(gè)靜止的不受外界影 響的物體，將保持

10、靜止。 2、牛頓第一定律 一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到外力迫使它改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止。 【思考與討論】 （1）笛卡爾的推論中，外界影響指什么呢？ 外力的作用。 （2）比較、分析、討論牛頓第一定律比笛卡爾的推論有哪些地方更完善了？ 體現(xiàn)在以下四點(diǎn)： 一個(gè) 一T 一切： 體現(xiàn)出普遍性、共性； 將保持 一-總保持：體現(xiàn)出物體的固有性、特性； 只研究了物體不受力的情況一-還研究了受外力的情況：說明了外力的作用； 表述上，牛頓第一定律比笛卡爾的推論更明確，更簡(jiǎn)潔。 （3）通過（2）的分析，總結(jié)牛頓第一定律的意義。 說明了物體不受力時(shí)的狀態(tài)：勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。 說明了力的作用：力是

11、改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。 揭示了一切物體都具有的一種固有屬性慣性，所以，牛頓第一定律又叫做 慣性定律。 【過渡引導(dǎo)】 那么什么是慣性呢？（根據(jù)牛頓第一定律得出慣性的定義。） 三、慣性 1、定義：物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的特性。 2、說明： 一切物體都有慣性，慣性是物體的固有屬性。 （為更好的理解“一切”和“固有”，設(shè)計(jì)以下兩個(gè)問題和一個(gè)視頻） 問題：地球上的物體有慣性，太空中的物體有慣性嗎？ 問題：人行走時(shí)有慣性，靜止時(shí)有慣性嗎？ 播放視頻：相關(guān)生活中慣性的例子，請(qǐng)學(xué)生解釋。 【思考與討論】 慣性是物體的固有屬性，那么慣性有大小嗎？（結(jié)合視頻思考.討論、分析該問題。） 播放視頻：

12、一彈簧彈開靜止的質(zhì)量不同的小車，兩車運(yùn)動(dòng)的距離不同； 卡車和自行車同時(shí)剎車，停止的難以水準(zhǔn)不同。 師生總結(jié)：質(zhì)量不同的物體，保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的本領(lǐng)是不同的，質(zhì)量越大，保持原 有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的本領(lǐng)越大，就說物體的慣性越大；相反，慣性越小。可見，物體的慣性是有 大小的，并且質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。 質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。 練習(xí)：1kg的鐵塊、1kg的木塊、1kg的棉花，誰的慣性最大? 師生總結(jié) 學(xué)生總結(jié)：（這節(jié)課我學(xué)到了什么？） 教師總結(jié)：通過亞里士多德和伽利略對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的不同理解，通過對(duì)笛卡爾的推 論和牛頓第一定律的比較分析，我們知道了，人類對(duì)事物或規(guī)律的理解，并不是一蹴而就, 一步到位的，而是經(jīng)歷著一個(gè)步步深入。逐步完善的曲折的過程。 反饋練習(xí) 1、判斷下列哪些說法準(zhǔn)確（A ） A兩個(gè)質(zhì)量相同的物體，不論速度大小如何，它們慣性大小一定相同。 B物體不受力時(shí)有慣性，受力時(shí)沒有慣性。 C. 在月球上舉重比在地球上容易，則質(zhì)量相同的物體在月球上比在地球上的慣性小。 D. 在地上滾動(dòng)的小球越滾越慢，小球的慣性也逐漸減小。 2、正在運(yùn)動(dòng)的物體，如果將所受的外力同時(shí)撤去，這個(gè)物體將：（B ） A. 立即停下來 B. 做勻速直線運(yùn)動(dòng) C. 速度越來越慢，最后停止 D速