牛頓第一定律

1、.第1節(jié) 牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目的【知識與技能】1.理解發(fā)現(xiàn)牛頓第一定律的歷史過程，并能做出初步評述。2.能清楚地描繪伽利略設(shè)計的理想實驗和推理結(jié)論。3.能準確表述牛頓第一定律，并能對定律有深化地理解。4.理解慣性的概念，會用慣性解釋有關(guān)實際問題?！具^程與方法】1.通過重做伽利略的理想斜面實驗，體會理想實驗的科學(xué)方法2.通過氣墊導(dǎo)軌的實驗，進一步深化理解牛頓第一定律，體會理想情況和現(xiàn)實情境的差異與近似處理的方法【情感態(tài)度與價值觀】通過運動和力的關(guān)系的歷史探究過程，使學(xué)生體會規(guī)律的形成都有一個從感性到理性、從低級到高級的產(chǎn)生、開展和演變的過程。二、教學(xué)重點、難點重點 ：理想斜面實驗、牛頓

2、第一定律難點：慣性的理解三、教具準備演示實驗：氣泵、氣墊導(dǎo)軌、滑塊、位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、DISLab數(shù)字實驗軟件四、教學(xué)方法思維點撥 實驗探究 自學(xué)引導(dǎo)五、課時安排1課時六、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教 學(xué) 活 動設(shè)計說明引入新課老師：視頻引入：請大家觀看一段汽車的特技表演視頻：播放視頻，視頻展示的是汽車在空中向前飛躍的情景。老師：我們看到汽車分開地面后，已經(jīng)失去了向前的動力，但是它仍然向前飛躍了很長的間隔 。物體的運動和其所受力之間具有怎樣的關(guān)系呢？帶著這個問題，我們一起開場本節(jié)課的學(xué)習，牛頓第一定律。學(xué)生：觀察視頻，引發(fā)考慮。通過創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)習興趣，同時快速進入課題。新課教學(xué)歷史的回憶老師：

3、在牛頓之前，關(guān)于力和運動關(guān)系的研究，歷史上有三位科學(xué)家做出了重要的奉獻。請大家結(jié)合課本，完成學(xué)案“歷史的回憶部分的表格。學(xué)生：閱讀課本，完成學(xué)案。老師：下面，咱們?nèi)嗤瑢W(xué)分為三個學(xué)派，最左邊兩列的同學(xué)是亞里士多德學(xué)派，中間四列是伽利略學(xué)派，最右邊兩列是笛卡爾學(xué)派。請大家交流一下各自學(xué)派的代表觀點。學(xué)生：交流觀點，達成共識。師：下面有請各學(xué)派陳述自己的觀點。生：分別陳述。師：點評，引導(dǎo)。生：完善，記錄。明確任務(wù)，劃分學(xué)派，使學(xué)生積極考慮。新課教學(xué)伽利略理想斜面實驗師：如今，我們都知道亞里士多德的觀點是錯誤的。但是在他提出觀點后的將近兩千年里，人們都認為他是正確的。一方面是因為人們受到了生活經(jīng)歷的

4、誤導(dǎo)，忽略了摩擦力的存在。另一方面是因為人們受到了權(quán)威觀點的限制，一直不敢提出質(zhì)疑，直到伽利略的出現(xiàn)。那么，伽利略采取了什么方法獲得了打破呢？生：做實驗。師：很好，正是伽利略確立了實驗在物理學(xué)中的根底地位。伽利略為了說明他的思想，設(shè)計了一個實驗。下面，讓我們一起來重復(fù)這個實驗。儀器介紹：這里有一個彎曲的凹槽，相當于將兩個斜面平滑的連接在一起。首先，我將一個小球從一個斜面靜止釋放，請大家注意觀察小球沖上另一個斜面時，所能到達的最遠位置。助手選擇：我想請一位同學(xué)用我手中的彩色膠帶，幫助大家記錄下這個位置。哪位同學(xué)愿意上來？好，這位同學(xué)。彩色膠帶交給你，當你看清位置后，就緊接著將彩色膠帶粘到相應(yīng)的位

5、置后面。清楚了嗎？好我們開場實驗。學(xué)生：觀察實驗，描繪現(xiàn)象。師生討論。實驗回憶：整個實驗分為五個步驟，第一步，將小球靜止釋放，小球沖上了另一個斜面。第二步，取出棉布，小球上升到了更高的地方。第三步，我們推測，假如沒有摩擦，小球會上升到同一高度。第四步，減小第二個斜面的傾角，小球上升到同一高度時，會運動到更遠的地方。第五步，將第二個斜面程度放置，小球為了到達原來的高度，會一直運動下去。師：通過實驗，我們得到的結(jié)論是什么？生：假如沒有摩擦力，運動物體會永遠運動下去。師：實際情況中，我們不可能完全消除摩擦力，斜面軌道也不可能無限長。因此我們將這個實驗稱作理想斜面實驗。師：實驗中，哪些是客觀事實，哪些

6、是我們的邏輯推理？生：考慮、答復(fù)。師：伽利略在一定實驗事實的根底上，充分發(fā)揮邏輯推理的作用，抑制了客觀條件的限制，這就是理想實驗的魅力之處。提醒意義：愛因斯坦曾這樣評價到，“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思想史上的最偉大的發(fā)現(xiàn)之一。師：在這一科學(xué)方法的引領(lǐng)下，人們不斷加深對力和運動關(guān)系的認識，最終提出了牛頓第一定律。伽利略理想斜面實驗蘊含重要的思維方法，是牛頓第一定律的實驗根底，是本節(jié)課的重要教學(xué)部分，因此單獨列為一部分。采取了演示實驗、師生探究的形式。重點引導(dǎo)學(xué)生在觀察實驗現(xiàn)象的根底上進展合理的邏輯推理，體會理想實驗的思想。為了進一步明晰實驗的思維過程，在進展實驗后，用課件進

7、展了模擬。并通過對實驗中客觀事實與邏輯推理部分的區(qū)分，加強學(xué)生對實驗的理解。新課教學(xué)牛頓第一定律老師：牛頓第一定律解讀。學(xué)生：理解牛頓第一定律的內(nèi)容，完成學(xué)案上的填空。師：這句話的前半句指出物體不受力時可能存在兩種情況，運動的物體會保持一樣的速度做勻速直線運動，靜止的物體會一直保持靜止。進而明確了，力不是維持物體運動狀態(tài)的原因。【板書】2.理解1 力不是維持物體運動狀態(tài)的原因。師：這句話的后半句指出，假如物體的運動狀態(tài)改變了，就說明物體受到了力的作用。進而明確了力是改變物體運動狀態(tài)的原因。【板書】2力是改變物體運動狀態(tài)的原因。師：引入氣墊導(dǎo)軌實驗。師：在自然界中，不受力的物體是不存在的。但是我

8、們可以創(chuàng)造一些幾乎不受力的條件，來近似感受這種情況。下面，我們就來進展一個實驗。生：觀察實驗，體會物體近似不受力的運動狀態(tài)。師：儀器介紹。這里有一個氣泵，一個平直導(dǎo)軌，一個滑塊。在平直導(dǎo)軌上有很多細小的排氣孔，當我翻開氣泵，會有氣體噴出，將滑塊托起，進而形成空氣護墊，能大大減小滑塊與軌道之間的摩擦力。在程度方向上，可近似認為滑塊處于不受力的狀態(tài)。同時，滑塊上固定了一個位移傳感器，導(dǎo)軌的一側(cè)固定了數(shù)據(jù)采集器。借助于數(shù)字實驗室軟件，可以獲得滑塊的位移時間圖像。下面，我們翻開軟件，翻開位移傳感器。點擊開場按鈕，可以看到屏幕中出現(xiàn)了滑塊的位移信息，此時，滑塊靜止，位移沒有變化。當我推動滑塊，位移發(fā)生了

9、變化。點擊停頓記錄按鈕，我們可以回看剛剛記錄的情況。生：理解器材、原理。師：實驗操作。下面，我們開場進展實驗。首先，翻開氣泵，將導(dǎo)軌調(diào)節(jié)程度。當滑塊幾乎不動時，可認為程度已調(diào)節(jié)好。將滑塊放到導(dǎo)軌的一端，請大家注意觀察屏幕上的位移時間圖像。生：觀察實驗。師：實驗分析。可以看出在摩擦力非常小的情況下，物體的速度幾乎保持不變，近似于勻速直線運動。牛頓第一定律是利用邏輯思維對客觀事實進展分析的產(chǎn)物，他不能被實驗直接證實，但大量事實都顯示了他的正確性。牛頓本人也非常謙虛，他說過一句話，假如說我看的比別人更遠一些，是因為我站在了巨人的肩膀上。師：引入考慮問題。下面，我們根據(jù)牛頓第一定律，答復(fù)本堂課開場時，

10、我們提出的那個問題。在汽車特技表演的視頻中，汽車分開地面后，已經(jīng)失去了動力，仍然可以向前飛躍很長的間隔 ，這是為什么呢？生：考慮討論，得出結(jié)論。對牛頓第一定律的理解設(shè)計了三個環(huán)節(jié)：首先由老師進展初步解讀，分為不受力的狀態(tài)和受力的狀態(tài)。然后通過氣墊導(dǎo)軌實驗體會物體近似不受力的狀態(tài)，以及受力后運動狀態(tài)改變的情況。最后通過詳細情境的分析，在應(yīng)用中加深理解。新課教學(xué)慣性與質(zhì)量師：引入慣性。同學(xué)們提到了一個概念，慣性。這也是牛頓第一定律的精華所在。為什么物體的運動不需要力來維持呢？牛頓歸結(jié)為物體的一種固有屬性，稱為慣性。牛頓第一定律也被稱為慣性定律。師：理解慣性。牛頓指出，本來靜止的物體總想保持靜止，本

11、來運動的物體總想以一樣的速度做運動。【生】列舉生活實例。【師】點評、總結(jié)。牛頓指出，所有的物體都具有這樣的一種性質(zhì)，一切物體都有慣性。而且任何情況下，物體都具有這種性質(zhì)，慣性是物體的固有屬性?！編煛恳磺形矬w，在任何狀態(tài)下都具有這樣的一種性質(zhì)。詳細有兩種表達：不受力時，保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止；受到力時，表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度。師：引入吹球?qū)嶒炆河^察現(xiàn)象，得出結(jié)論。師：質(zhì)量是慣性大小的唯一量度。對慣性概念的理解是把握牛頓第一定律的關(guān)鍵。通過老師闡述、學(xué)生舉例、師生共析、實例感知，逐層加深對慣性的理解。課堂總結(jié)老師活動： 出示PPT總結(jié)板書學(xué)生活動：認真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來充分肯定學(xué)生的表達，適當加以補充。穩(wěn)固練習強化對牛頓第一定律和慣性的認識。突出重點七、板書設(shè)計：4.1牛頓第一定律y一、歷史的回憶。 二、理想斜面實驗。 ：實驗+推理 三、牛頓第一