牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計(jì)

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載牛頓第一定律【教材分析】本節(jié)內(nèi)容選自人教版高中物理選修一第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第一節(jié)。牛頓運(yùn)動(dòng)定律是聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)（動(dòng)力學(xué)）的橋梁，牛頓第一定律揭示了運(yùn)動(dòng) 和力的關(guān)系，是動(dòng)力學(xué)理論的基礎(chǔ)，是牛頓物理學(xué)的基石。教材針對“運(yùn)動(dòng)是否 需要力來維持”這一問題，利用簡單實(shí)驗(yàn)批判亞里士多德單純從經(jīng)驗(yàn)出發(fā)得出的 錯(cuò)誤結(jié)論，在此基礎(chǔ)上引入伽利略利用邏輯思維構(gòu)造的理想實(shí)驗(yàn)，利用邏輯推廣得出“沒有摩擦力時(shí)，小球?qū)⒀厮矫嬉恢弊鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)”，說明“運(yùn)動(dòng)不需要力來維持”，然后介紹由牛頓總結(jié)的牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律，教師要補(bǔ)充深化該定 律的物理意義：（1）提示了物體在不受外力（合外力為零）時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；（2

2、）揭示了任何物體都有（隱含）保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)一一慣性（惰 性且屢教不改）；（3）提示（隱含）力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；（4）揭示了在任何慣性參考系（加速度等于零）中，觀察物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變是等價(jià)的。在學(xué)習(xí)之后，學(xué)生不但應(yīng)當(dāng)能用這個(gè)規(guī)律解釋力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系相關(guān)問題，而且還應(yīng)該認(rèn)識(shí)到理想實(shí)驗(yàn)是比簡單經(jīng)驗(yàn)總結(jié)更合理的科學(xué)方法。通過本節(jié)的學(xué) 習(xí)，學(xué)生把在第二章學(xué)習(xí)到的運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)和第三章學(xué)習(xí)到的力學(xué)知識(shí)有機(jī)地結(jié)合 起來，同時(shí)為后面牛頓第二定律等知識(shí)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，起到承前啟后的作用。其中科學(xué)家自身創(chuàng)造性思維品質(zhì)和敢于質(zhì)疑、堅(jiān)持真理的獻(xiàn)身精神是對學(xué)生情感 態(tài)度價(jià)值觀教育的好素材。【學(xué)情分析】本節(jié)

3、課的授課對象是高一學(xué)生。高一年級大部分學(xué)生積極性、主動(dòng)性較強(qiáng)， 學(xué)習(xí)熱情高，有參與意識(shí)。這是在教學(xué)中發(fā)揮其主體作用的前提。 在這之前學(xué)生 已經(jīng)學(xué)習(xí)了 “運(yùn)動(dòng)和力”的基礎(chǔ)知識(shí)，對定律又有著豐富的生活經(jīng)驗(yàn)，故他們對 定律的認(rèn)識(shí)比較熟悉，大部分學(xué)生都能接受定律本身知識(shí)， 但是在具體應(yīng)用和認(rèn) 知上會(huì)有片面現(xiàn)象，所以迫切需要深入理解規(guī)律來彌補(bǔ)已有知識(shí)在處理相關(guān)問題 時(shí)的缺陷，而且好奇心強(qiáng)是高中學(xué)生的心理特征之一，可以通過生動(dòng)直觀的物理 實(shí)驗(yàn)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以為全面提高接受能力。本節(jié)內(nèi)容在初中階段學(xué)生已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)，但對定律的理解還不深入。 所以高中階段的學(xué)習(xí)，應(yīng)該在學(xué)生已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)其理解

4、上存在的問題、學(xué)習(xí)必備歡迎下載深入對本定律的理解，這樣才有利于激發(fā)他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣， 進(jìn)而培養(yǎng)他們對學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣。并且這一時(shí)期的學(xué)生好奇善問，對于物理實(shí)驗(yàn)及媒體中 所展示的各種現(xiàn)象具有濃厚的興趣，會(huì)產(chǎn)生探究其本質(zhì)的愿望?！窘虒W(xué)目標(biāo)】根據(jù)本教材的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容分析，結(jié)合高一學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)及心理特征， 我制定了如下教學(xué)目標(biāo)，主要分為：知識(shí)與技能，過程與方法，情感態(tài)度與價(jià)值觀。(1)知識(shí)與技能知道物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系；知道牛頓第一定律是邏輯的推理結(jié)果， 不受力的物體是不存在的，理解牛頓第一 定律；知道質(zhì)量是慣性大小的亮度，理解慣性的概念。(2)過程與方法培養(yǎng)分析問題的能

5、力，要能透過現(xiàn)象了解事物的本質(zhì)，不能不加研究、分析 而只憑經(jīng)驗(yàn)，對物理問題決不能主觀臆斷。正確的認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系； 通過對生活中慣性現(xiàn)象的解釋，樹立學(xué)生從生活走向物理，從物理走向社會(huì)的理 念。(3)情感態(tài)度與價(jià)值觀通過物理學(xué)史的簡介，對學(xué)生進(jìn)得嚴(yán)密的科學(xué)態(tài)度教育，了解人類認(rèn)識(shí)事物 本質(zhì)的曲折；通過對伽利略對力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的研究， 培養(yǎng)學(xué)生敢于堅(jiān)持真理，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神；利用生活中的例子來認(rèn)識(shí)慣性與質(zhì)量的關(guān)系， 鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)言，并學(xué)以致用?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】加俐略理想實(shí)驗(yàn)中的邏輯思維提煉， 理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系；理解牛頓第一定律，認(rèn)識(shí)慣性與質(zhì)量的關(guān)系?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】在得出牛頓第一定律之后，根據(jù)文字表

6、述挖掘其隱含的物理意義 (定律的內(nèi)含和外延)是教學(xué)難點(diǎn)，突破這個(gè)難點(diǎn)可使學(xué)生在透徹理解物理定律時(shí)起到引導(dǎo)作用。糾正學(xué)生在生活中形成的直覺認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因；慣性與質(zhì)量的關(guān)系?！窘虒W(xué)方法】設(shè)置情境法，直觀演示法，活動(dòng)探究發(fā)，分組討論法，多媒體教學(xué)法等。為 了達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，講清教材的重難點(diǎn)，本課堂主要通過設(shè)疑，思考，啟發(fā)，引導(dǎo)， 總結(jié)來激發(fā)鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想，積極思考，討論交流，合作探究，學(xué)習(xí)到科學(xué)思學(xué)習(xí)必備歡迎下載維與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這兩種方法。德國教育家第斯多惠曾說，教育的藝術(shù)不在于傳授， 而在于喚醒、激勵(lì)和鼓舞！因此在教學(xué)過程中，要積極采用行之有效的教法與學(xué)

7、法?！緦W(xué)法指導(dǎo)】由于本節(jié)課內(nèi)容與日常生活聯(lián)系緊密， 學(xué)生已經(jīng)具有較為直觀的認(rèn)識(shí)，那么 在整個(gè)教學(xué)過程中學(xué)生怎樣學(xué)就顯得尤為重要。如何讓學(xué)生從機(jī)械的回答轉(zhuǎn)變?yōu)?主動(dòng)地提問，從學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榛貙W(xué)。我主要采取的學(xué)法指導(dǎo)有：思考討論法，分析 歸納法，自主探究法，自主探究法，總結(jié)反思法。通過以上方法的運(yùn)用，讓學(xué)生 成為學(xué)習(xí)的真正主人?！窘叹摺啃≤?、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、氣墊導(dǎo)軌、雞蛋、水杯（含 有食鹽水）、木塊【教學(xué)設(shè)計(jì)】教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖情 景 導(dǎo) 入一塊石頭，用力移動(dòng)它； 馬不拉車，車就不懂，是不是有力 才有運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)需要力來維持嗎？ 這個(gè)看似簡單的問題，曾經(jīng)困擾了 人們近兩千年，并由

8、此引發(fā)了科學(xué) 史場意義深遠(yuǎn)、影響影響廣泛 的思想革命，改變了人們對世界的 看法。力是維持物體運(yùn)動(dòng) 的原因。止匕W景源于學(xué)生 的生活，又可激 發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興 趣，從而順利進(jìn) 入新課的教學(xué) 中。新 課一、理想實(shí)驗(yàn)的魅力讓學(xué)生利用桌子上的器材，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分別研究：1 .力推物動(dòng)，力撤物停；2 .力撤物不停。1.桌子上鋪毛巾， 小車放在毛巾上， 推它就懂，不推就 停；以物理學(xué)史為背 景，開展實(shí)驗(yàn)， 讓學(xué)生自己探 究，逐層分析，教 學(xué)學(xué)生操作結(jié)束后，教師可以讓一個(gè) 學(xué)生說一下他的操作過程及看到的 現(xiàn)象，由此可以得到結(jié)論。2.將毛巾換成玻璃 板，或直接用桌 面一把小車心 下，它運(yùn)動(dòng)一段時(shí)科學(xué)探索。結(jié)論

9、：物體的運(yùn)動(dòng)/、需要力來維持。間才停卜來。為了證明這個(gè)結(jié)論的止確性，再讓學(xué)習(xí)必備歡迎下載新 課 教 學(xué)學(xué)生舉出一些其他的實(shí)例來說明。 如：蹬一段時(shí)間自行車后停止蹬車, 自行車還會(huì)滑行一段距離；在冰面 上踢出去的冰塊要運(yùn)動(dòng)一段距離后 才停止運(yùn)動(dòng)；空中飛行的飛機(jī)制動(dòng) 后仍然還會(huì)向前滑翔；射出槍膛的 子彈等等。既然物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持， 剛才的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么會(huì)出現(xiàn)兩種 現(xiàn)象呢？矛盾出在哪里？下面用小 球來做個(gè)對比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)探究：A.使斜槽下端與桌子上鋪好的毛巾吻合，讓小球從斜槽上自由滾下，標(biāo)出小 球在毛巾上滾動(dòng)的距離；B.使斜槽下端直接與桌面吻合，讓小球 從斜槽上同一位置自由滾下，標(biāo)出小球 在桌

10、面上滾動(dòng)的距離；C.使斜槽下端與桌面上的玻璃吻合，讓 小球從斜槽上同一位置自由滾下，標(biāo)出 小球在玻璃板上滾動(dòng)的距離。結(jié)論：運(yùn)動(dòng)小球停下來的原因是受 到摩擦力的作用。設(shè)疑：若接觸面光滑到無摩擦，小 球會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？在學(xué)生討論交流的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí) 驗(yàn)進(jìn)一步總結(jié)。結(jié)論：物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持。 力撤物停的原因是因?yàn)槟Σ亮ΑＨ?無摩擦力，運(yùn)動(dòng)物體會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下 去。最早發(fā)現(xiàn)這一問題的科學(xué)家是伽利 略，他是怎樣研究這個(gè)問題的呢？ 用多媒體課件展示：伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，要求分別演示 以下效果：A.對稱斜面，無摩擦小球滾到等高; B.減小另一側(cè)斜面傾角，小球從同 一位置自由釋放要滾到等高，滾動(dòng) 距離漸遠(yuǎn)； 把另

11、一側(cè)斜面放平，小球要到等高舉例通過觀察對比實(shí) 驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)，總 結(jié)實(shí)驗(yàn)：接觸面越 光滑，小球滾動(dòng)的 距離越遠(yuǎn)。討論、交流，大膽 猜想運(yùn)動(dòng)的物體若不受 力，物體將勻速運(yùn) 動(dòng)下去。培養(yǎng)學(xué)生分析觀 察能力、物理思 維能力和科學(xué)研 究的態(tài)度。為了引出伽利略 的理想實(shí)驗(yàn)充分發(fā)揮學(xué)生的 想象空間，發(fā)散 思維學(xué)習(xí)必備歡迎下載新課教學(xué)么，就會(huì)一直滾下去；C.為了驗(yàn)證這個(gè)理論的正確性，下 面通過氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一下： 演示：利用氣墊導(dǎo)軌消除摩擦，讓 滑塊在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，利用光電門測 出滑塊在不同位置的速度。1 .伽利略的觀點(diǎn)；2 .笛卡爾的補(bǔ)充和完善；3 .牛頓第一定律；對比三個(gè)人的觀點(diǎn)，他們都是敘述 力和運(yùn)動(dòng)

12、關(guān)系的，誰的更全面。 綜上所述，牛頓第一定律更全面、 更完善。二、牛頓物理學(xué)的基石一一慣性定 律1.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)，除 非作用在它上面的外力迫使它改變 這種狀態(tài)。設(shè)疑：既然牛頓第一定律更完善， 那么它從幾個(gè)方面闡述了力和運(yùn)動(dòng) 的關(guān)系？總結(jié)：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的 原因，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原 因。設(shè)疑：牛頓第一定律能否用實(shí)驗(yàn)驗(yàn) 證？受力但合力為零可看做不受力。 牛頓第一定律所描述的是一種理想 化狀態(tài)，但它卻正確揭示了自然規(guī) 律。閱讀課本找出：三位偉人間的對話學(xué)生回答問題：記錄數(shù)據(jù)并比 較，感受伽利略 理論的正確性。讓學(xué)生自己閱讀 課本，尋找?guī)孜?偉

13、人之間的對 話，了解物理發(fā) 展史，同時(shí)引出 牛頓第一定律。三、慣性與質(zhì)量創(chuàng)設(shè)情景設(shè)疑：一個(gè)玻璃杯內(nèi)盛半 杯鹽水，上面蓋一塊塑料板，板上 放一只雞蛋，用小棒猛擊塑料板， 塑料板離杯飛出，雞蛋卻問問地落 入杯中，你知道雞蛋為什么沒有隨 塑料板飛出嗎？討論、交流、回答 不受力時(shí)，物體保 持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)；受 力時(shí)，力迫使它改 變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。不能，因?yàn)椴皇芰?作用的物體是不存 在的。為了進(jìn)一步加深 對牛頓第一定律 的理解，培養(yǎng)學(xué) 生理解問題的能 力。學(xué)習(xí)必備歡迎下載物體這種保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的 性質(zhì)叫慣性。雞蛋由于要保持原讓學(xué)生帶著疑 問、好奇心學(xué)習(xí)1.慣性：物體保持原來勻速直線運(yùn) 動(dòng)狀

14、態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。載重貨車啟動(dòng)時(shí)，由靜止到高速運(yùn) 動(dòng)得需要很長一段時(shí)；百米沖刺到 終點(diǎn)后，體重大的運(yùn)動(dòng)員很難停卜來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)慣性。列舉生活中與慣性相關(guān)的物理現(xiàn)來。舉例說明：汽布啟象并加以解釋，新2.對慣性的理解：動(dòng)、剎車；人站在將知識(shí)學(xué)以致課普遍性：一切物體；勻速行駛的車廂內(nèi)用，從而使之真教無關(guān)性：與受力、運(yùn)動(dòng)都無關(guān)，只豎直向上跳起，仍正地建構(gòu)物理知學(xué)與質(zhì)量有美；落回原地；鐵鍬揚(yáng)識(shí)，達(dá)到鞏固提唯一性：質(zhì)量是慣性大小的唯一* 度，且質(zhì)量越大慣性越大；3 .慣性不是力4 .慣性與慣性定律：慣性沒有條件 限制，而慣性定律是物體不受外 力作用時(shí)物體運(yùn)動(dòng)所遵循的一 條規(guī)律。總結(jié)：本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容布置作業(yè)

15、：研究課題一一比較慣性沙。討論交流：運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化的難以程度與質(zhì)量有關(guān)？高的目的。大小與質(zhì)量的關(guān)系。當(dāng)堂回顧動(dòng)手實(shí)踐加深理解培養(yǎng)其科學(xué)素 養(yǎng)，陪養(yǎng)具理論 聯(lián)系實(shí)際、科學(xué) 探究的能力學(xué)習(xí)必備歡迎下載【板書設(shè)計(jì)】4.1牛頓第一定律1、理想實(shí)驗(yàn)的魅力(1)亞里士多德的觀點(diǎn)：(2)伽利略的觀點(diǎn)：(3)笛卡爾的觀點(diǎn)：2-牛頓物理的基石一一慣性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)，除非作用在它上面的力迫 使它改變這種狀態(tài)，這就是牛頓第一定律。(1)物體具有保持原來勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫慣性，因此牛頓第一 定律又叫慣性定律。(2)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的 原因。3、慣性與質(zhì)量物體保持原來勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)就慣性。(1)慣性是物體的固有屬性，即一切物體在任何狀態(tài)下都有慣性。(2)質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度?！窘虒W(xué)流程圖Q牛頓第一定律生活實(shí)例：有力物動(dòng)力推物動(dòng) 廠"， 二力撤物不停力撤物停【五 矛盾：力與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)探究：斜槽實(shí)驗(yàn)b 伽利略理想實(shí)驗(yàn)小結(jié)學(xué)習(xí)必備歡迎下載【教學(xué)反思】根據(jù)新課標(biāo)的要求，知識(shí)的跨度，學(xué)生的認(rèn)知水平。我對教材內(nèi)容有增有減。 在布置作業(yè)這一環(huán)節(jié)的設(shè)置上，我打破習(xí)題練習(xí)的常規(guī)，考慮到牛頓第一定律、 慣性