【優(yōu)質(zhì)】初中九年級物理：《8.1牛頓第一定律》教案

1、 牛頓第一定律新授課（共兩課時）整體設(shè)計說明牛頓第一定律和慣性是全章的重點和難點，為讓學(xué)生學(xué)好這些知識，并有充足的時間進行科學(xué)探究，所以本節(jié)安排了 2 課時，第一課時通過科學(xué)探究建立牛頓第一定律，第二課時鞏固牛頓第一定律，學(xué)習(xí)慣性知識。第一課時由實驗引出亞里士多德和伽利略的觀點，引起學(xué)生思考：維持運動需要力嗎？再通過探究阻力對物體運動的影響及科學(xué)推理得出牛頓第一定律，第二課時由慣性實驗引出慣性概念，再通過對生活中的慣性現(xiàn)象的認識加強對慣性的理解。教材分析課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生通過自己的探究來認識“物體都有保持原來靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)”，要求學(xué)生能用自己的話來表述牛頓第一定律。教材在編寫時

2、，將“運動和力的關(guān)系”安排在學(xué)習(xí)了運動和力的基本概念之后，且“運動和力的關(guān)系”的內(nèi)容和方法既是前面所學(xué)力學(xué)知識的延續(xù)，又是后面學(xué)習(xí)壓強、浮力、功和能等知識的基礎(chǔ)，牛頓第一定律又是經(jīng)典力學(xué)的核心內(nèi)容之一，因此本節(jié)是全章的重點和難點。教法建議新課的引入在本節(jié)教學(xué)中非常重要，通過實驗引入，可以激發(fā)學(xué)生探究實驗的興趣；探究阻力對物體運動的影響是一個比較完整的探究實驗，教學(xué)時重點應(yīng)放在設(shè)計實驗和進行實驗分析論證等環(huán)節(jié)上，通過教師的合理引導(dǎo)，發(fā)揮學(xué)生的主導(dǎo)作用，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力；慣性現(xiàn)象的認識和解釋是培養(yǎng)學(xué)生思維能力和語言表達能力的好環(huán)節(jié)，教師應(yīng)留足時間讓學(xué)生思考和表述。學(xué)情分析學(xué)生對運動和力的關(guān)系有簡

3、單的認識，但學(xué)生的認識是經(jīng)驗知識，大部分是錯誤的，這是造成學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓定律時感到困難的原因之一；力學(xué)知識比較抽象這是造成學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓定律時感到困難的另一原因。學(xué)法引導(dǎo)初中學(xué)生思維活躍，動手的欲望強，但邏輯思維能力差，語言表達能力弱。牛頓第一定律比較抽象，與生活經(jīng)驗又不盡相符，學(xué)生只有多動手、多體驗、多觀察、多實驗，打破原有的定式思維，才能建立起新的知識體系；課堂上應(yīng)讓學(xué)生通過自己的分析、推理、 想象總結(jié)出規(guī)律；理論聯(lián)系實際時，多讓學(xué)生用語言表述，既鍛煉學(xué)生的思維能力又培養(yǎng)學(xué)生語言表達能力。課時安排2 課時第一課時三維目標(biāo)1知識與技能知道牛頓第一定律,并能用語言表述。2過程與方法經(jīng)歷探究阻力對物

4、體運動影響的實驗過程，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?情感態(tài)度與價值觀通過探究實驗、體驗活動形成實事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。重點難點重點：牛頓第一定律的建立過程。難點：牛頓第一定律的理解。教學(xué)過程一、新課引入（約 2 分鐘）實驗 1：木塊靜止放在實驗桌上。教師：木塊處于什么運動狀態(tài)？學(xué)生：靜止教師：要它運動應(yīng)該怎么辦？學(xué)生：用手推動教師：不推呢？學(xué)生：木塊不動。教師：木塊的運動需要什么條件？學(xué)生：推力。實驗 2：鐵球靜止放在實驗桌上，用手推鐵球，鐵球運動，放手后鐵球繼續(xù)滾動。教師：放手后運動的鐵球有沒有受到推力？學(xué)生：沒有。教師：沒有推力，鐵球仍可以運動。教師：運動和力的關(guān)系是牛頓力學(xué)的核心內(nèi)容，

5、從本節(jié)課開始我們來探究這個問題。 【設(shè)計意圖】課始，通過兩個實驗現(xiàn)象引出相互矛盾的兩種觀點，通過學(xué)生討論，引發(fā)學(xué)生的思考，激發(fā)學(xué)生對“運動和力的關(guān)系”產(chǎn)生興趣，引出本課的主題。二、新課教學(xué)1兩種觀點（20 分鐘）教師：首先讓我們來看看亞里士多德和伽利略對“運動和力的關(guān)系”的觀點。（多媒體演示）亞里士多德：要使一個靜止的物體運動起來,就必須對它用力；如果這個力被撤銷，物體就會停止運動。伽利略：運動的物體并不需要力來維持，運動之所以會停下來，是因為受到了摩擦阻力。教師：亞里士多德和伽利略，到底誰的觀點正確呢？物體的運動需要力來維持嗎？實驗：將小車靜止放在桌面上。教師：小車處于什么運動狀態(tài)？學(xué)生：靜

6、止。教師：要它運動應(yīng)該怎么辦？學(xué)生：用手推動。教師用手推到小車，小車運動起來，放手后會小車?yán)^續(xù)運動一段距離后停下。教師：推動的小車受哪幾個力的作用？學(xué)生：重力、支持力、推力、摩擦力。教師用多媒體展示出來。如下圖。f支ff推g教師：放手后到停下來小車受哪幾個力的作用？學(xué)生：重力、支持力、摩擦力。教師用多媒體展示出來。如下圖。 f支fg教師：小車為什么會停下來？學(xué)生：由于摩擦力。教師：如果沒有摩擦力，小車會停下嗎？學(xué)生甲：會學(xué)生乙：不會學(xué)生眾說紛紜。教師：小車由于受摩擦力的作用而停下，說明摩擦阻力對小車的運動有影響,那么阻力的大小對小車運動的影響到底是什么？下面讓我們用實驗來進行探究?！局贫ㄓ媱澟c

7、設(shè)計實驗】既然實驗研究的是“阻力對物體運動的影響”，那么就要保持小車開始時運動狀態(tài)相同，改變小車所受阻力的大小，觀察小車運動的情況。我們采取的這種物理研究方法叫什么？學(xué)生：控制變量法。教師：怎樣才能使小車運動起來？學(xué)生：用力推。教師邊演示邊講解：若每次的推力大小不同，小車開始運動的速度相不相同？學(xué)生：不相同。教師出示一個斜面幫助學(xué)生思考。教師：控制變量法要求小車在平面上運動的初速度相同，怎樣才能做到？學(xué)生：將小車從同一斜面的同一高度自由下滑，小車在到達水平平面時具有相同的速度。教師：小車在水平面上運動起來的過程中，還受推力嗎？學(xué)生：不受推力。教師：小車運動一段距離后為什么又會停下來？學(xué)生：因為

8、小車受到了摩擦力的作用，阻礙了小車的運動。教師：摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，如何改變小車受到的摩擦力大 小？學(xué)生：讓小車分別在粗糙程度不同的表面上運動。教師：毛巾、棉布、木板三表面粗糙程度如何？同一輛小車分別在這三種表面上運動，在哪種表面上運動阻力最大？學(xué)生：毛巾最粗糙，其次是棉布，木板較光滑，所以小車在毛巾表面上運動阻力最大，其次是棉布，木板表面對小車的阻力最小?！緦嶒炋骄俊繉W(xué)生進行分組實驗與收集數(shù)據(jù)，教師巡視并指導(dǎo)。速度減小情毛巾棉布木板較長長較慢慢小【交流評價】教師：觀察收集到的數(shù)據(jù)，你能發(fā)現(xiàn)三次實驗有何相同之處？學(xué)生：用的都是同一輛小車；小車都是從同一高度自由滑下。教師：

9、為什么要這樣做？學(xué)生：保證小車在平面上開始運動時的速度相同。教師：不同的是？學(xué)生：水平表面的粗糙程度不同和小車通過的距離不同。教師：小車在水平面上的速度有什么變化？學(xué)生：減小。教師：為什么小車最后都會停下來？學(xué)生：因為受到摩擦阻力。教師：阻力的大小跟小車運動的距離有何關(guān)系？引導(dǎo)學(xué)生回答后總結(jié)：水平面越光滑，車受到的摩擦力就越小，小車的速度減小得越慢，小車運動的距離就越遠?！驹O(shè)計意圖】通過實驗將“物體的運動需要力嗎”這一問題轉(zhuǎn)化為“阻力的大小對物體運動的影響”這一具體問題，使得實驗探究目的更明確；實驗的設(shè)計較復(fù)雜，教師應(yīng)有合理的引導(dǎo)；實驗較明顯，可以放手讓學(xué)生去做。2設(shè)想和推理（約 2 分鐘）

10、教師：若水平面足夠長且足夠光滑（完全沒有摩擦阻力），小車又將怎樣？學(xué)生：會永遠運動下去。教師：速度會不會減小？會不會自動拐彎？學(xué)生：都不會。教師：這種既不加速又不減速，也不拐彎的運動叫什么運動？學(xué)生：勻速直線運動。教師：也就是如果運動物體不受力，它將以恒定的速度運動下去。學(xué)生將結(jié)論填寫在課本上。教師：運動的物體如果不受力的作用，將怎樣運動？物體的運動一定需要力來維持嗎？持。學(xué)生：運動的物體如果不受力的作用，將做勻速直線運動。物體的運動不需要力來維教師：這種以真實的科學(xué)實驗為基礎(chǔ)，經(jīng)過合理推理，概括出事物的本質(zhì)規(guī)律的過程叫理想實驗。“理想實驗”法是伽利略開創(chuàng)的研究物理的重要方法。【設(shè)計意圖】使學(xué)

11、生經(jīng)歷“理想實驗”的過程，進行科學(xué)思想和科學(xué)方法的教育。3牛頓第一定律（2 分鐘）教師：實驗探究前所提到的兩個科學(xué)家的觀點，你現(xiàn)在認為誰的正確？學(xué)生：伽利略。教師：300 多年前，伽利略就是這樣通過實驗推理得出他的觀點。后來，牛頓經(jīng)過研究和整理，總結(jié)出更加全面和完整的物理規(guī)律：（板書）。牛頓第一定律：一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。教師：牛頓第一定律不是從實驗直接得出的，而是在實驗的基礎(chǔ)上，經(jīng)過推理、歸納得出。這恰是科學(xué)家豐富的想象力與科學(xué)分析相結(jié)合的偉大之處。4理解牛頓第一定律（6 分鐘）教師：通過實驗和推理，我們得出了牛頓第一定律，這條定律對于一切物體都

12、適用，既無論是固體、液體、還是氣體，無論是運動物體還是靜止物體都適用該定律，但定律成立要滿足一定的條件，是什么條件？學(xué)生：物體不受外力作用。教師：在什么條件下，物體一定處于勻速直線運動狀態(tài)？學(xué)生：物體不受外力作用和物體原來是運動的。 教師：在什么條件下，物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)？學(xué)生：物體不受外力作用和物體原來是靜止的。教師：“或”字說明物體只能處于其中一種狀態(tài),究竟處于哪種狀態(tài),由原來的運動狀態(tài)決定。引導(dǎo)學(xué)生回答以上問題后，請學(xué)生在課本上將這些關(guān)鍵詞用筆標(biāo)出來。再做下面的練習(xí)，比一比，看誰說的準(zhǔn)。1關(guān)于物體不受力時怎樣運動，下列說法中錯誤的是（ c ）a運動的物體做勻速直線運動b靜止的物體永遠保

13、持靜止c一切物體都將歸于靜止d一起物體都將保持原來的運動狀態(tài)不變2一個物體，在力 f的作用下，在水平面上由靜止開始運動，當(dāng)速度達到 3m/s時，作用在它上面的力突然全部消失，則物體將（ d ）a慢慢停下來b仍做勻速直線運動，但速度小于 3m/sc立即停下來d仍做勻速直線運動，且速度為 3m/s教師小結(jié)：物體在不受外力作用的時候，只有勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)兩種可能，要改變這兩種狀態(tài)，就必須受到力的作用。所以，力只是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因。（板書）【設(shè)計意圖】通過找關(guān)鍵詞和練習(xí)理解牛頓第一定律。三、課堂小結(jié)（約 2分鐘）教師：學(xué)習(xí)了本課，大家一定有很多感想吧，下面

14、就請大家說說自己的收獲或者疑問吧！學(xué)生：以前總以為沒有力物體就不能運動，今天才明白了力不是維持而是改變物體運動狀態(tài)的原因。學(xué)生：我認識到物理方法對學(xué)習(xí)物理的重要性。學(xué)生：物理實驗不僅有動手的實驗還有理想實驗。教師：今天我們的收獲真不少！四、達標(biāo)測試（約 5分鐘） 讓學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)獨立完成學(xué)案上隨堂檢測的 4 道題，對學(xué)生錯誤的題目進行講解。五、布置作業(yè)（約 1 分鐘）完成下題：小明說：“亞里士多德的觀點與我們的生活經(jīng)驗相符，好像是正確的?！毙〖t說：“教材上說，他的觀點是錯誤的！”請分析，為什么說亞里士多德的觀點是錯誤的？板書設(shè)計牛頓第一定律1牛頓第一定律：一切物體在沒有受到外力作用的時候，總

15、保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。2力只是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動狀態(tài)的原因。教學(xué)反思本節(jié)課首先利用演示實驗激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，產(chǎn)生疑問，然后引導(dǎo)學(xué)生進行分析思考以發(fā)現(xiàn)問題，通過學(xué)生探究活動及推理得出牛頓第一定律，最后通過練習(xí)加深學(xué)生對牛頓第一定律的理解。第二課時三維目標(biāo)1知識與技能理解物體的慣性。2過程與方法通過實驗和體驗活動，理解一切物體都有慣性。3情感態(tài)度與價值觀通過學(xué)習(xí)慣性的應(yīng)用，感受科學(xué)就在身邊。重點難點重點：慣性。難點：慣性的意義，用慣性解釋生活現(xiàn)象。教學(xué)過程一、新課引入（約 3 分鐘）學(xué)生觀察兩個演示實驗：（1）玻璃杯內(nèi)裝水，玻璃杯用硬紙片蓋住，硬紙片上放雞蛋，用

16、尺打擊硬紙片，雞蛋落入水中。 （2）木塊放在小車上一起向前運動，小車突然停止，木塊仍繼續(xù)向前運動?！驹O(shè)計意圖】通過兩個有趣的實驗，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為后面學(xué)習(xí)慣性概念做好準(zhǔn)備。二、新課講解1慣性（約 20 分鐘）教師：打擊紙片前，雞蛋是靜止的還是運動的？學(xué)生：靜止的。教師：打擊紙片，紙片由靜止變?yōu)檫\動，但雞蛋落入水中，說明雞蛋沒有隨紙片一起運動，如果水能托住雞蛋，則雞蛋是靜止的還是運動的？學(xué)生：靜止的。教師：小車停止前，木塊是靜止的還是運動的？學(xué)生：運動的。教師：小車停止后，木塊是靜止的還是運動的？學(xué)生：運動的。教師：靜止的雞蛋在紙片飛出時依然靜止，運動的木塊在小車停止時依然運動。也就是原來

17、靜止的物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，原來運動的物體保持運動狀態(tài)。上節(jié)課我們所學(xué)的牛頓第一定律說：一切物體在不受外力作用時，總保持原來的運動狀態(tài)不變。這說明所有物體都有“保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)”，物體的這種性質(zhì)叫慣性。牛頓第一定律也叫慣性定律。（板書）教師進一步講述對慣性的理解（用多媒體展示）（1）慣性的普遍性：慣性是物體本身所具有的性質(zhì)，一切物體無論是運動還是靜止，無論受力還是不受力,都有慣性。（2）慣性的大小與物體的運動狀態(tài)、物體的形態(tài)、位置和受力情況無關(guān)，慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性也越大。如以同樣大小速度運動的摩托車和火車，要使摩托車停下來很容易，要使火車停下來就

18、很難。（3）慣性與力的區(qū)別：慣性是物體的一種固有屬性，不是力；力是物體對物體的作用。在解答問題時,只能說“由于慣性”、“具有慣性”，而不能說“受到慣性”、“由于慣性的作用”。教師：慣性實驗非常有趣，讓我們一起來做一做。學(xué)生活動：（3）把筆帽豎立在桌邊光滑的紙條上，迅速抽出紙條，觀察筆帽的情況； （4）把小球放在書上，拉著書和小球一起運動，當(dāng)書突然停止運動，觀察小球的情況。學(xué)生活動時，教師指導(dǎo)。教師：有趣的慣性實驗需要我們能用語言給予解釋。教師結(jié)合實驗 1 說明慣性現(xiàn)象的解題步驟：a確認研究對象b確認研究對象原來處于什么狀態(tài)c發(fā)生了什么變化？d由于慣性，研究對象將有怎樣的表現(xiàn)？教師解釋實驗 1

19、起示范作用：雞蛋原來靜止在硬紙片上，當(dāng)紙片突然飛出，雞蛋由于慣性仍然保持靜止，但是沒有了紙片的支持，所以落入水中。學(xué)生按要求解釋以上所做的實驗現(xiàn)象。學(xué)生不能表述清楚或不完整的部分，教師補充?！驹O(shè)計意圖】先通過分析實驗得出慣性的概念，再通過學(xué)生的親自體驗理解慣性，為培養(yǎng)學(xué)生的語言表達能力和邏輯思維能力，解答慣性問題要求學(xué)生要有條理，因此要要求學(xué)生按步驟回答。2慣性現(xiàn)象（約 8 分鐘）教師：物體由于慣性而表現(xiàn)出來的現(xiàn)象叫慣性現(xiàn)象，慣性現(xiàn)象是我們生活中經(jīng)常遇到的一種現(xiàn)象。例如，當(dāng)汽車突然開動時，車上的乘客要向后仰，這是因為人和車原來是靜止的，當(dāng)汽車突然開動，腳隨車向前運動，而身體的上部由于慣性還要保

20、持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，所以乘客要向后仰。教師：請同學(xué)們列舉生活中的慣性現(xiàn)象。1拍衣服上的灰塵灰塵原先和衣服一起處于靜止?fàn)顟B(tài)，衣服在拍擊之下而運動，而灰塵由于慣性依然保持原先的靜止?fàn)顟B(tài)，故能從衣服上“飄”下來。2剎車后車輪停止轉(zhuǎn)動，汽車還要滑行一段距離汽車原來處于運動狀態(tài)，車輪由于剎車而停止轉(zhuǎn)動，但汽車由于慣性仍然保持原有的運動狀態(tài)，故還要滑行一段距離。3將錘柄在地上敲幾下，錘頭就能緊緊地套在錘柄上。錘頭和錘柄一起向下運動，錘柄碰到地面停下來，而錘頭由于慣性繼續(xù)向下運動，所以錘頭緊緊地套在錘柄上4汽車剎車，車上的乘客要向前傾 乘客和車原來是向前運動的，當(dāng)汽車突然剎車，腳隨車減速，而身體的上部由于慣性還要保持原來向前運動的狀態(tài)，所以乘客要向前傾。教師：這些慣性現(xiàn)象有的是有利的，有的是不利的。有利的我們要加以利用，不利的我們要防止其帶來的危害。請說說以上哪些是有利的現(xiàn)象，哪些是不利的現(xiàn)象。學(xué)生：拍灰和套錘頭是有利的慣性現(xiàn)象，剎