高中物理人教必修一4.1 牛頓第一定律教學設計

1、第四章運動和力的關(guān)系第1節(jié)牛頓第一定律牛頓第一定律是牛頓定律的基石，它本身還包含著力、慣性和參考系這些極富成果的科學概念，成為物理學理論的支柱和基石。伽利略的研究過程蘊涵了重要的科學方法，教學中要引導學生領會牛頓第一定律的含義，充分說明伽利略“理想實驗”的實驗基礎和推理過程，展示伽利略斜面理想實驗的猜想依據(jù)、推斷結(jié)果這一思維過程，通過教學讓學生明確運動和力的關(guān)系，提升對力、慣性、質(zhì)量等基本概念的理解。物理觀念：理解牛頓第一定律的內(nèi)容，能夠運用牛頓第一定律解釋有關(guān)現(xiàn)象?？茖W思維：用慣性概念解釋有關(guān)實際問題。會識別慣性系和非慣性系。科學探究：體會伽利略研究運動和力關(guān)系的思想方法,了解理想實驗的作用

2、?？茖W態(tài)度與責任：從通過牛頓第一定律的歷史史實回顧，増進對科學的興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維品質(zhì)和敢于質(zhì)疑、堅持真理的獻身精神1.教學重點（1）認識伽利略研究運動和力關(guān)系的思想方法，了解理想實驗的作用。（2）知道質(zhì)量是描述慣性的物理量2.教學難點對牛頓第一定律發(fā)現(xiàn)過程中的科學方法的體會多媒體課件一、引入新課實例分析踢出去的球，腳已不對它施力，球仍運動。是力在維持球的運動嗎？足球最終停下來，是因為沒有力的作用嗎？是什么原因使運動的足球最終停下來的？一個古老的話題（1）物體運動的原因是什么？（2）物體的運動和力有什么關(guān)系？要了解這個問題，請同學們先感受一下運動和力?；顒樱赫埻瑢W們用力推木塊，推凳子，

3、書，圓珠筆，鉛筆盒，小車，小球，書包等，然后撤去推力。通過以上實驗我們可以得到什么結(jié)論？新課教學：一、歷史的足跡：1.亞里士多德（公元前四世紀）的運動觀：運動的分類：（1）自然運動每個物體都有自己的固有位置，比如，火的自然位置在上，土的自然 位置在下，氣和水在中間，偏離固 有位置的物體將趨向固有位置。地上物體的自然運動沿直線，輕者上升，重者下降；天體的自然運動永恒地沿著圓周進行。（2）受迫運動物體的運動是在推或拉的作用下發(fā)生的，沒有外力的物體就停止。實質(zhì)：必須有力作用在物體上，物體才能運動，沒有力的作用，物體就要靜止下來。亞里士多德 (Aristotle,前384-前322)結(jié)論：必須有力作用

4、在物體 上,物體才能運動,沒有力的作用,物體就要靜止下來. 即力是維物體運動的原因。（3）思考：這種說法錯在哪里？2.伽利略對運動和力的探究過程（1）質(zhì)疑：原來運動的物體之所以停下來，難道真的是因為沒有力的作用嗎？原因：那是因為受到空氣、水等流體摩擦阻力作用才停下。（2）設想：如果沒有受到空氣、水等流體摩擦阻力作用物體將會怎樣運動？（3）猜想：按原來的運動一直運動下去。（4）實驗驗證：探究阻力對物體運動的影響.A毛巾B棉布C木板學生實驗：讓小車分別從斜面上同一高度往鋪有毛巾、棉布、木板的水平面滑動，觀察小車的運動距離的長短。通過實驗觀察我們可以得出什么結(jié)論？結(jié)論：阻力越小小車運動的距離越長。（

5、5）假設推理：A如果現(xiàn)在小車滑向更加光滑的玻璃板，情況會怎么樣？小車會運動得更遠。B小車在絕對光滑(摩擦力為零)的水平面上運動，它會怎么樣呢？小車會一直運動下去，做勻速直線運動。(6)請同學們舉例日常生活中存在的這種模型？氣墊船、磁懸浮列車 冰壺球比賽思考：以上實驗和推理說明了什么問題？【1】物體停下并非不受外力作用，而是因為摩擦力作用才停下?！?】物體不受外力作用依然能運動。觀看伽利略理想斜面實驗flash動畫。（7）伽利略理想實驗結(jié)論：伽利略 (Galileo,1564-1642)認為在水平面上的物體之所以停下來，是因為受到了摩擦阻力的緣故。即：力不是維持物體運動的原因，力是改變物體運動狀

6、態(tài)的原因。（8）伽利略研究問題的過程：A.質(zhì)疑舊觀點B.找到問題的切入點進行合理分析C.通過實驗+推理+總結(jié)D.證實舊觀點的錯誤F.提出新觀點這種敢于質(zhì)疑和挑戰(zhàn)權(quán)威的勇氣是值得我們欽佩和學習的。(8)思考：理想實驗的特點是什么？A.實驗 + 推理（合理外推）B.可靠事實 + 理論思維伽利略開創(chuàng)了一種研究自然規(guī)律的科學方法，這就是抽象思維、合理外推和科學實驗相結(jié)合的方法。這種方法對于后來的科學研究具有重大的啟蒙作用，至今仍不失為重要的科學方法之一。（9）愛因斯坦對伽利略的高度評價：伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應用的科學的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端。愛因斯坦3. 笛

7、卡兒（15961650）的觀點：笛卡兒補充了伽利略的認識，指出：如果運動物體不受到任何力的作用，它不會向左、右方向偏，將永遠沿原來的方向做勻速運動。二. 牛頓第一定律:牛頓 (Newton,1642-1727)：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài) ,直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.牛頓對自己謙虛的評價：如果我比笛卡兒看得遠一點，那是因為我站在前輩巨人的肩上。牛頓1 內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.讓學生分組討論總結(jié)牛頓第一定律的含義，教師加以引導總結(jié)得出結(jié)論。2 含義：(1) 物體在不受力時,總保持勻速直線狀態(tài)或靜止狀態(tài).即力不是維持物

8、體運動速度的原因.(2) 物體運動狀態(tài)的改變需要外力.即力是改變物體運動狀態(tài)原因.(3) 一切物體都有保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性。所以說一切物體都有慣性。三、慣性定律:1.觀察飛機投彈炸輪船的flash動畫后思考：分析飛機投彈時，為什么不在輪船的正上方？2.問題1：舉出生活中關(guān)于慣性的實例？觀察關(guān)于日常生活中關(guān)于慣性實例的短片。3.問題2：慣性大小跟哪些因素有關(guān)？舉例說明？實例:請一位同學吹同樣大小的鐵球與乒乓球，總結(jié)慣性大小與哪些因素有關(guān)。總結(jié)：質(zhì)量是慣性大小的唯一量度.4.慣性定律總結(jié)（1）一切物體都具有慣性.（2）慣性是物體的固有屬性，不論物體處于什么狀態(tài)，都具有慣性。（3）慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)。與運動與否、速度大小、所受外力無關(guān)。本節(jié)內(nèi)容雖然是學生學習過的內(nèi)容，但是通過歷史史實回顧結(jié)合觀察調(diào)動了學生的學習興趣，使學生勇于自覺發(fā)言，積極參與問題探究。自學討論過