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《牛頓第一定律》教學設計

時間:2024-03-15 09:30:25 賽賽 教學資源 投訴 投稿

《牛頓第一定律》教學設計(精選17篇)

  作為一位不辭辛勞的人民教師,就有可能用到教學設計,借助教學設計可以提高教學質(zhì)量,收到預期的教學效果。如何把教學設計做到重點突出呢?下面是小編為大家收集的《牛頓第一定律》教學設計,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。

《牛頓第一定律》教學設計(精選17篇)

  《牛頓第一定律》教學設計 1

  教學目標

  1、知識與技能

  知道牛頓第一定律的內(nèi)容

  知道慣性的概念

  知道二力平衡

  2、過程與方法

  通過活動體驗任何物體都具有慣性

  探究摩擦力對物體運動的影響

  3、情感、態(tài)度與價值觀

  通過活動和閱讀感受科學就在身邊

  教學重難點

  1、重點:物體的慣性

  2、難點:牛頓第一定律

  教學過程

  (一)引入新課

  讓學生觀察圖11.5—1的幾幅圖,思考運動的物體最終停下來的原因是什么?亞里士多德和伽利略給出截然相反的解釋!斑\動需要力來維持”,“運動不需要力來維持”

  (二)講授新課

  1、牛頓第一定律

  (1)探究摩擦力對物體運動的影響

  按照書本第35頁的實驗進行探究不同表面,物體的運動距離不同

  向?qū)W生交代清楚實驗的條件和做法:三種粗糙程度不同的表面;每次實驗用的是同一輛小車;每次都在同一位置滑下,以保持小車到達水平表面的`速度相同。

  引導學生分析實驗變化的條件是表面的粗糙程度改變,而其他條件沒有改變。

  根據(jù)觀察結(jié)果,得出結(jié)論:小車受到阻力越小,它運動得越遠,引導學生進一步推理:如果小車不受任何阻力,小車的速度將保持不變,永遠運動下去。

  介紹得出該結(jié)論伽利略用了推理的方法。從而得出牛頓第一定律的內(nèi)容:

 。2)牛頓第一定律:一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。

  解釋:物體不受力時,原來靜止的物體將永遠保持靜止狀態(tài);原來運動的物體將永遠做勻速直線運動,速度的大小和方向都不改變。

  2、慣性:物體保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì),牛頓第一定律也叫慣性定律

  學生活動:

 。1)體驗圖11.5—4的實驗

  (2)體驗物體掉杯中的實驗

 。3)觀看教學VCD

  通過觀察圖11.5—6,嘗試用慣性的知識解釋怎樣利用慣性和防止慣性產(chǎn)生的危害。

  3、二力平衡

  學生探究:按照圖11.5—9進行探究實驗,做好記錄

  引導學生從記錄中得出二力平衡的條件:大小相等、方向相反、并且在同一直線上。

 。ㄈ┱n堂小結(jié)

  1、牛頓第一定律是怎樣表述的?

  2、現(xiàn)實生活中有哪些利用慣性的例子,防止慣性產(chǎn)生危害的措施?

  3、二力平衡的條件是什么?

 。ㄋ模┎贾米鳂I(yè)

  1、書本第39頁第1、2、3題

  2、完成同步練習

  《牛頓第一定律》教學設計 2

  【教學目標】

  1.識與技能:知道牛頓第一定律;知道慣性的概念及應用。

  2.過程與方法:認識伽利略的理想實驗方法;通過活動體驗任何物體都有慣性。

  3.情感。態(tài)度。價值觀:通過將所學知識應用到生產(chǎn)。生活實踐中,感受科學就在身邊,強化STS的要求。

  【教學重難點】

  1.知道牛頓第一定律;知道慣性的概念及應用。

  2.通過將所學知識應用到生產(chǎn)。生活實踐中,感受科學就在身邊。

  【教學過程】

  一、復習導入

  師生互動探究新知

  1.力的作用效果是什么?

  2.世界上的一切物體都在,絕對不動的物體是不存在的。

  師講解:

  1.研究力和運動關(guān)系的歷史回顧。

  2.探究力與運動關(guān)系的實驗:伽利略理想實驗

  3.牛頓第一定律的內(nèi)容

  提問復習內(nèi)容:

  注意引導力與運動可能存在的關(guān)系,引出本章所學內(nèi)容。

  引導學生閱讀課本,觀察四幅圖,思考物體最終停下來的原因。

  二、講解及注意點

  閱讀課本,回顧20xx年以前的亞里士多德的觀點。

  介紹300年前伽利略對力與運動的探究和他的理想實驗。

  比較亞里士多德和伽利略觀點的不同,設計實驗探究結(jié)論。

  要求預習課本,注意探究的`方法,明確探究實驗的目的。儀器。步驟。準備就緒后,教師演示實驗,注意引導學生觀察實驗現(xiàn)象,同時記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),明確實驗中的注意事項。對實驗現(xiàn)象進行歸納和總結(jié),得出實驗結(jié)論。

  一切物體在沒有受到外力作用的情況下,總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。強調(diào)“一切物體”、“不受外力”、“總保持”和“或”的意思。

  適當補充練習;貞浺郧八鶎W,積極回答老師提出的問題,明確要研究的對象。鞏固以前所學。

  按要求觀察課本上的圖形,分析物體最終停止的原因。了解歷史上的科學家對力和運動的研究歷程,體會人們對真理的不懈追求,樹立努力學習的信心。知道伽利略理想實驗。

  明確探究實驗的目的。儀器。步驟。進一步復習探究問題的方法和步驟。找出實驗的注意事項。認真觀察實驗現(xiàn)象,積極思考,記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。討論實驗現(xiàn)象并進行歸納和總結(jié),得出實驗結(jié)論。

  明確定律內(nèi)容,分析定律的關(guān)鍵點,明確定律適用的范圍和條件。

  《牛頓第一定律》教學設計 3

  【學情分析】

  在初中階段的學習中,學生雖然除了“慣性與質(zhì)量”這一問題沒有專門學習外,關(guān)于本節(jié)其他的知識都有了大致地了解,但是他們只知道亞里士多德的觀點總是錯的,只知道伽利略做了個理想實驗就得出了牛頓第一定律。通過本節(jié)課的學習,首先應該在已有認識的基礎(chǔ)上,糾正一些片面、不恰當?shù)恼J識,進一步深化和提高對相關(guān)問題的認識。其次引導學生通過小組合作討論,再現(xiàn)伽利略的斜面實驗的過程,讓學生深刻體會伽利略偉大的科學方法和思維歷程。

  【教學目標】

  知識與技能:

  1、通過對幾位科學家們的了解,使學生認識到有關(guān)運動和力的關(guān)系的歷史發(fā)展過程

  2、通過對牛頓第一定律的進一步理解,使學生知道什么是慣性,理解質(zhì)量是物體慣性大小的量度,會正確解釋有關(guān)慣性的現(xiàn)象

  過程與方法:

  1、通過伽利略的理想實驗,使學生受到科學方法論教育

  2、通過對分組實驗的探究過程,使學生理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義

  3、通過對生活中慣性現(xiàn)象的解釋,培養(yǎng)學生靈活運用所學知識解決問題的能力。

  情感態(tài)度價值觀:

  1、通過對發(fā)現(xiàn)牛頓第一定律歷史過程的了解,培養(yǎng)學生辨證看待問題的能力,培養(yǎng)學生敢于堅持真理、不迷信權(quán)威的科學探究精神。

  2、培養(yǎng)學生的觀察能力,抽象思維能力、應用定律解決實際問題的能力及客觀公正評價事物的能力

  【教學重點】

  1、科學思想的建立過程

  2、牛頓運動第一定律、慣性

  【教學難點】

  對牛頓運動第一定律、慣性和理想實驗的正確理解

  【教學用具】

  自制教具、多媒體課件

  【教學過程】

  教學

  環(huán)節(jié)

  教師活動

  學生活動

  設計意圖

  激趣入境

  播放視頻短片,引導學生思考問題

  通過觀看視頻,學生思考物體的運動是否需要力來維持?

  通過生活中的實例,引起學生的學習興趣

  導引體驗

  1、《牛頓第一定律》教學設計 采用不同的方式推動小車,引導學生觀察現(xiàn)象,分析原因

  2、引導學生思考小球上升高度和運動距離可能與哪些因素有關(guān)

  3、給學生提供實驗器材,引導學生進行實驗設計:探究影響小球上升高度和運動距離的外在因素

  4、組織學生演示自己的實驗設計方案

  學生分組實驗,體驗實驗過程,分析總結(jié)實驗現(xiàn)象的原因

  積極思考,大膽猜測

  學生分組設計實驗方案,得出正確實驗結(jié)論

  歸納總結(jié)實驗的現(xiàn)象及產(chǎn)生的'原因

  通過學生親身體驗,感受力和運動的關(guān)系

  通過學生的猜測,培養(yǎng)學生積極探索自然科學的精神

  通過實驗方案設計,培養(yǎng)學生小組合作的能力,通過對設計方案的演示,培養(yǎng)學生的動手操作能力

  學生分組討論,歸納總結(jié)

  閱讀教學,思考笛卡兒對力和運動關(guān)系的認識

  分組討論,思考問題

  積極思考,主動發(fā)言

  思考問題,列舉生活中的實例

  通過對科學家研究過程的討論,培養(yǎng)學生歸納總結(jié)的能力

  通過閱讀教材,培養(yǎng)學生的閱讀能力

  通過對慣性的學習,使學生感受到物理知識就在我們身邊

  訓練達標

  引導學生利用慣性的知識,思考下列問題:

  1、怎樣才能把一個較輕的泡沫小球扔到天花板上?

  2、利用什么方法將混雜在一起的米粒和碎紙片分離開來?

  學生思考討論,分小組完成實驗任務,思考如何利用慣性的知識解釋實驗現(xiàn)象

  培養(yǎng)學生利用所學知識解決生活中的實際問題,做到“學以致用”,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力

  課堂小結(jié)

  1、牛頓第一定律:

  2、牛頓第一定律的意義

  3、慣性及其應用

  回顧本節(jié)課探究過程以及所學到的知識。

  回顧知識,加深印象,有助于引導學生養(yǎng)成階段反思的習慣。

  拓展延伸

  一個在日本的旅游者,想來中國.他設想將自己懸掛在空中的大氣球中,由于地球的自轉(zhuǎn),只要在空中停留幾個小時,就可以到達中國,您認為這有可能實現(xiàn)嗎?為什么?

  積極思考,課后討論

  培養(yǎng)學生運用已學知識解釋實驗現(xiàn)象的能力,并將所學知識延伸到課外。

  【板書設計】

  《牛頓第一定律》教學設計 《牛頓第一定律》教學設計4.1 牛頓第一定律

  1、力和運動的關(guān)系

  亞里士多德、伽利略、笛卡兒、牛頓

  2、牛頓第一定律

 。1)內(nèi)容

  (2)意義

  3、慣性及其應用

  教學設計說明

  1、教學目標

  從學科、教學單元方面來看,這節(jié)課是本章的第一節(jié),是在學生學習了力和運動之后,探究力和運動關(guān)系的第一節(jié)課,在整冊書當中起到承上啟下的作用。學生從力和運動最簡單的關(guān)系入手,探索不受力時物體的狀態(tài),從而為物體受力時的運動規(guī)律埋下了隱形的翅膀!

  從學生基礎(chǔ)方面來看,這節(jié)課在初中學生已經(jīng)學習過,但是初高中的教學目標是完全不同的。初中學習這節(jié)課時,只是要求學生能夠了解《牛頓第一定律》的內(nèi)容和能夠用慣性的原理解釋一些簡單的實例。而高中教學時要求學生不僅知道定律的內(nèi)容,還要知道內(nèi)容得出的過程,科學家們的研究經(jīng)歷了從簡單到復雜、從特殊到一般、從片面到全面的艱苦的過程,從中對學生進行科學研究精神的培養(yǎng)。

  教學中,一切提高學生學習興趣的手段都是有效的(摘自《學習的本質(zhì)》)。課題教學的開始,從生活中的實例入手,點燃學生的學習熱情,既有助于學生對已有知識的回顧,又引導學生對新知識的思考。在突破重難點的過程中,引導學生通過小組合作,進行觀察—猜想——驗證—總結(jié)的探究過程,再現(xiàn)了伽利略通過理想斜面實驗,對力和運動的關(guān)系的思考。通過這樣的探究過程來實現(xiàn)教學目標,不僅符合學生的認知過程,突破重難點,更為學生今后進行科學探究指明了方向。

  2、教學方法實現(xiàn)“高參與度”。

  采取的教學方法:啟發(fā)法、實驗探究法、小組合作法和體驗法。教學方法主要是借鑒和改進。

  以上幾種教學方法,在本節(jié)課中是一個有機的整體,環(huán)環(huán)相扣、互相彌補,有效的提高學生的參與度。課堂的引入環(huán)節(jié)從生活的實際出發(fā)提出問題,啟發(fā)全體同學參與思考、合理的猜想,通過小組合作提出實驗探究的方案,對自己的猜想進行實驗驗證。實驗過程中,針對出現(xiàn)的問題,改進和優(yōu)化實驗方案,得出最終的結(jié)論。在學生得出《牛頓第一定律》的結(jié)論之后,清楚了慣性是物體本身的一種屬性,之后學生通過親身體驗生活中幾個慣性的應用,并進行合理的解釋,真正做到學以致用!

  3、學科素養(yǎng)具體化、顯性化。本課認知過程合理性如何體現(xiàn)?如何實現(xiàn)知識遷移?

  物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學,因此在課堂教學過程中,引導學生進行實驗設計、實驗探究尤為重要,更是培養(yǎng)物理學科素養(yǎng)、培養(yǎng)實驗探究精神的具體體現(xiàn)。

  本課的學習過程中,在學生已有先知的基礎(chǔ)上,從生活實例出發(fā)提出問題,有利于學生對問題的思考,引導學生從生活走進物理、從物理走向世界。課題引入之后,啟發(fā)學生思考不同的科學家對力和運動關(guān)系的描述有何不同?有哪些區(qū)別與聯(lián)系?學生遵循亞里士多德、伽利略、笛卡爾和牛頓的足跡,由淺入深、層層遞進,符合學生的最近發(fā)展區(qū),為本節(jié)課重點和難點的突破打下了堅實的基礎(chǔ)。通過小組互助的學習,學生得出了科學道理,再引導學生體悟生活中的實例,并用得出的結(jié)論加以解釋。本節(jié)課學生按照生活觀察—科學猜想—實驗驗證—規(guī)律推理的順序進行學習,符合學生的認知過程,有效的實現(xiàn)了知識的遷移!

  物理學科的學習過程,就是科學探究的過程,而物理又是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學,因此在物理課上培養(yǎng)學生進行科學探究尤為重要。而在三百多年前,伽利略就得出了合理的科學實驗探究的過程和方法,我們需要將此種方法在每一節(jié)物理課上滲透給學生,培養(yǎng)學生的探究精神。本節(jié)課的教學設計可以達到此目的,適合利用實驗的方法探究物理規(guī)律的課型。

  《牛頓第一定律》教學設計 4

  一、教材分析

  這節(jié)教材首先對人類認識“運動和力”的關(guān)系作了歷史的回顧,介紹了四位科學家研究運動和力的關(guān)系的思想方法及卓越貢獻。然后講述牛頓第一定律的內(nèi)容和物體慣性的概念。這是初、高中知識相銜接的一節(jié)課程。學生已經(jīng)了解了牛頓第一定律的基本內(nèi)容,高中階段的學習,首先應該在已有知識的基礎(chǔ)上,糾正一些片面的、不恰當?shù)恼J識,進一步深化和提高對相關(guān)問題的認識,所以在教學設計上應以教材中有關(guān)“力是運動的原因還是改變運動狀態(tài)的原因”這一問題認識的發(fā)展歷史為線索,以科學思想、科學方法教育與思維能力培養(yǎng)為主要目標。讓學生思考亞里士多德是一個非常博學的人,為何他的錯誤觀點能影響人們兩千年呢?牛頓所做的工作不僅是進行總結(jié),更是從物理上賦予了明確的內(nèi)涵,這其中包括慣性和力作為科學概念的提出。教學的側(cè)重點應放在理解人類認識“運動和力”的關(guān)系研究、思考、推理過程,學習科學研究中常用的理想實驗方法。在牛頓第一定律內(nèi)容的學習上,注重知識的理解及與生活實際的聯(lián)系。為發(fā)揮學生學習的自主性,思維的積極性,本課采取學生自主探究模式組織教學。

  二、學情分析

  學生在初中學習中,已經(jīng)了解了牛頓第一定律的基本內(nèi)容,了解了伽利略的理想實驗,但是對其認識還不夠深入。力是維持物體運動狀態(tài)的原因還是改變物體運動狀態(tài)的原因,學生還不是很清楚。要正確認識它,就要克服日常經(jīng)驗帶來的錯誤認識,讓他們通過觀察、思考,來澄清錯誤的認識。同時在課堂教學中,應引導學生特別注意伽利略的理想實驗,注意它忽略次要因素、抓住主要因素的科學研究方法,課堂教學中,還應要通過多媒體教學手段,為學生學習創(chuàng)設情景。

  三、教學過程設計

  【學習目標】

 。ㄒ唬┲R與技能:

  1、理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義。

  2、知道慣性的概念,知道慣性大小跟質(zhì)量有關(guān),能夠正確解釋有關(guān)慣性的現(xiàn)象。

 。ǘ┻^程與方法:

  回顧亞里士多德、伽利略、笛卡爾及牛頓等物理學家的科研過程,感受他們的研究方法,重點感悟伽利略的物理研究方法。

 。ㄈ┣楦袘B(tài)度價值觀:

  通過亞里士多德和伽利略對力和運動關(guān)系的不同認識,通過對笛卡兒的觀點和牛頓第一定律的比較分析,了解人類認識事物本質(zhì)的曲折性。感悟科學是人類進步的不竭動力。

  【重點難點】

  重點:

  1.對牛頓第一運動定律和慣性的正確理解

  2.科學思想的建立過程

  難點:

  1.牛頓第一定律的理解和應用

  2.質(zhì)量是慣性唯一量度的理解

  【考綱要求】

  牛頓運動定律是動力學的基礎(chǔ),考綱對其要求屬于理解、應用級別

  【學習內(nèi)容】

  通過播放兩個和慣性有關(guān)的視頻引入新課

  問題1:閱讀課本68頁的第

  一、第二兩個自然段,回答下面兩個問題:亞里士多德對力和運動的觀點是什么?此觀點是正確還是錯誤的?

  問題2:恩格斯稱亞里士多德是最博學的人,他的研究涉及生物、天文、氣象、數(shù)學、物理等方面,他是西方文化的奠基人,但他持有的“力是維持物體運動的原因”錯誤觀點,為何能延續(xù)兩千年呢?

  問題3:馬如果不拉車,車為什么總要停下來呢?

  一、理想實驗的魅力

  1、伽利略的理想實驗

 。1)(實驗事實)。

 。2)(科學推想)若另一個斜面光滑,則小球一定會滾到另一斜面的高度。

 。3)(科學推想)若減小另一個斜面的傾角,則小球高度,不過,在另一個斜面上將滾得更遠。

 。4)(科學推想)若把另一個斜面改成光滑的水平面,則物體將。

  理想實驗是建立在可靠的實驗事實基礎(chǔ)上的`一種科學研究方法。

  2、伽利略的結(jié)論:水平面上運動的物體之所以停下,是因為物體,所以,力不是物體運動的原因。問題4:為何說伽利略的斜面實驗是理想斜面實驗呢?

  愛因斯坦評價伽利略:伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所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。

  問題5:閱讀課本69頁第三段,笛卡爾的觀點是什么?

  二、牛頓物理學的基石——慣性定律

  牛頓在伽利略、笛卡爾等人研究的基礎(chǔ)上進一步完善得出牛頓第一定律。閱讀課本69頁第

  四、第五自然段完成下面的填空:

  1、內(nèi)容:一切物體總保持狀態(tài)或狀態(tài),除非迫使它改變這種狀態(tài),這就是牛頓第一定律。

  思考:牛頓第一定律能不能用實驗來驗證?什么時候可以看作不受力?并舉例說明。

  2、對牛頓第一定律的理解

  (1)明確了慣性的概念

  定律的前半句話“一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)”揭示了一切物體都具有一個固有屬性——慣性,即物體總保持或的性質(zhì),牛頓第一定律指出一切物體在任何情況下都具有,因此牛頓第一定律又叫

 。2)確定了力的含義

  定律的后半句話“除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”,實際上是對力的定義,即力是改變物體(速度)的原因,并不是維持物體運動的原因。

 。3)牛頓第一定律不是一條實驗定律

  牛頓第一定律指出物體時的運動規(guī)律,他描述的只是一種理想狀態(tài),而實際中的物體是不存在的,當物體所受為零時,其效果和不受外力的作用效果相同。

  列舉演示生活中的慣性現(xiàn)象,并解釋本科開頭的兩個視頻。

  三、慣性與質(zhì)量

  1、慣性與力的關(guān)系

 。1)慣性力,而是物體本身固有的一種性質(zhì),因此說“物體受到了慣性作用”“產(chǎn)生了慣性”“受到慣性力”等都是錯誤的。

 。2)力是改變物體的原因,慣性是維持物體運動狀態(tài)的原因。慣性越大,運動狀態(tài)改變。

  (3)慣性與物體的受力情況。

  2、慣性與速度的關(guān)系

 。1)速度是表示物體運動快慢的物理量,慣性是物體本身固有的性質(zhì)。

 。2)一切物體都有慣性,與物體是否有速度及速度的大小均。

  《牛頓第一定律》教學設計 5

  【學習主題】

  牛頓第一定律

  【學習時間】

  1課時

  【課程標準】

  知道牛頓第一定律

  【內(nèi)容分析】

  牛頓第一定律是力學中重要的基本定律之一,也是培養(yǎng)學生分析、概括,推理能力很好的素材。本節(jié)課是在學習了運動學和力學知識基礎(chǔ)上,首次將力和運動聯(lián)系起來,研究力和運動的關(guān)系和規(guī)律的知識,本課內(nèi)容在初中物理知識體系中占有重要的地位,為后面平衡力等知識的學習打下堅實的基礎(chǔ),起到承前啟后的作用。因此教材比較注意科學地編排內(nèi)容,它把理論聯(lián)系實際,還把物理知識融入到生活中去,能讓學生覺得物理就在身邊,從而激發(fā)學生繼續(xù)學習物理的興趣。本節(jié)需要兩課時,第一課時主要安排學生實驗得出牛頓第一定律的內(nèi)容。第二課時要理解慣性的內(nèi)容。

  【學情分析】

  通過實驗并不能直接得出牛頓第一定律,它是總結(jié)事實,分析、概括、推理得出的,這方面要注意強調(diào)。

  【學習目標】

  1、通過分析具體事例,知道力對物體運動的影響;

  2、通過探究阻力對物體運動的影響知道力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態(tài)的原因;

  3、通過教師整合說明,知道牛頓第一定律內(nèi)容;

  4、通過探究阻力對物體運動的影響,培養(yǎng)學生觀察和實驗能力、邏輯推理能力和科學想象能力。

  【評價設計】

  1、通過問題1、2、3、4、5、6檢測目標1的達成。

  2、通過問題7、8、9、10、11檢測目標2的達成。

  3、通過教師整合說明和問題12檢測目標3的達成。

  4、通過問題8、9、10、11檢測目標4的達成。

  【學習過程】

  一、導入新課:(教師根據(jù)學生看到的演示實驗,在設置問題,引發(fā)深入思考)

  出示斜面、小車演示:

  (1)、用力拉小車在水平木板上前進。

  (2)、停止用力,小車停止。

  問題1:什么原因使小車前進?

  問題2:能否說物體運動必須受力?

  問題3:運動需要力來維持嗎?

  (3)、將小車放在斜面上,放手后讓小車滑下。

  問題4:到水平面上后會立即停止嗎?

  問題5:小車能一直運動下去嗎?

  問題6:小車到達水平面時,雖然在水平方向上沒有受拉力,但仍然繼續(xù)前進,運動需要力來維持嗎?

  (4)教師總結(jié):學生形成兩種不同結(jié)論分別代表古希臘學者亞里士多德:運動需要力來維持;意大利科學家伽利略運動不需要歷來維持。(板書他們的觀點)

  問題7:小車到達水平面時,雖然在水平方向上沒有受拉力,但仍然繼續(xù)前進;雖然能繼續(xù)前進,卻不能一直運動下去,這是為什么?

  (5)教師總結(jié):阻力會影響物體的運動。

  二、探究:阻力對物體運動的影響(通過教師創(chuàng)設問題,轉(zhuǎn)化成可操作性強的具體任務,學生在完成任務同時,進行了合作、交流、思考,同時知道了自己應支持誰的`觀點)

  問題8:小車在水平面上前進的距離與哪些因素有關(guān)?

 。ń處熥寣W生充分猜想后,總結(jié):斜面坡度,小車質(zhì)量,小車起始高度,水平面的阻力。)

  問題9:研究小車在水前進的距離和水平面對它阻力的關(guān)系,你應該如何設計實驗?

 。▽W生猜想,小組討論,分享猜想設計的依據(jù)和研究方案。)

  教師總結(jié):運用控制變量法必須讓其他因素相同,表面粗糙程度不同。即在同一斜面上用同一小車在同一位置開始運動,分別在不同粗糙程度不同的表面進行多次試驗。

  選擇合理方案,讓學生分組進行試驗。

  教師根據(jù)實驗引導學生分析:

  問題10:三個表面相比,哪個阻力最小,哪個阻力最大?

  問題11:小車在木板上運動得最遠,在毛巾表面上運動得最近。其原因是什么?

  教師引導學生總結(jié):阻力越小,前進的距離越遠,若表面更光滑,則小車所受阻力更小,前進的距離更遠;若表面非常光滑,則小車所受阻力將非常小,速度減小得也將非常慢。

  進一步推理問題12:如果物體不受力,它將以一個恒定的速度永遠地運動下去。

  通過比較推理的結(jié)果,讓學生思考后用自己的話說出實驗結(jié)論,得到運動和力的關(guān)系,并指出自己支持兩位誰的觀點。

  三、教師整合說明(根據(jù)推論引出牛頓第一定律,讓學生明確它不是實驗結(jié)論)

  英國科學家牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出一條重要的物理規(guī)律:牛頓第一定律(板書課題)-----一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。(板書內(nèi)容)

  四、教師強調(diào)說明:(讓學生加深對牛頓第一定律的理解)

 。1)“一切”表明這條規(guī)律的普遍適用性,不符合這條規(guī)律的物體是不存在的。

 。2)“不受力”是定律成立的條件,這是一種理想情況,它也包含物體在某一方向上不受力的情況,通常把受平衡力看成不受力。

  (3)“總保持”指物體在沒有受到力的作用時,只有保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動兩種可能,要改變這種狀態(tài),物體必須受力的作用。

  (4)力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態(tài)的原因。

  (5)它雖然不是直接由實驗得來的,但經(jīng)受了實踐的檢驗,是公認的力學基本定律之一。

  五、小結(jié)

  【板書設計】:

  牛頓第一定律

  亞里士多德(物體運動需要力來維持)

  伽利略(物體運動不需要力來維持)

  一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。

 。1)(2)(3)(4)(5)

  《牛頓第一定律》教學設計 6

  教學目標

 。1)知道亞里士多德、伽利略、笛卡爾和牛頓關(guān)于力和運動關(guān)系的研究過程及物理學史。

 。2)知道伽利略以實驗事實為基礎(chǔ),將實驗和邏輯推理結(jié)合的理想實驗方法。

 。3)理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義。

  (4)理解慣性的概念,知道慣性是物體的固有屬性,會解釋慣性現(xiàn)象。

  教學重點

  1、亞里士多德和伽里略研究運動和力關(guān)系的不同的研究方法。

  2、理想實驗的研究方法是一種以可靠實驗為基礎(chǔ)的研究方法。

  3、進一步理解牛頓第一運動定律、慣性;力的概念進一步深化。

  教學難點

  1、對理想實驗方法的認識。

  2、力是改變物體運動狀態(tài)的原因。

  教案過程

 。ㄒ唬┣榫耙

  情景1 觀看中國冰壺運動員參加冰壺比賽的視頻,體會運動員運動精神和良好的文化素養(yǎng)。

  師:請仔細觀察冰壺的運動情景。

  問題1 如果我們把冰壺看作一個質(zhì)點,請描述冰壺的運動?請分析冰壺的受力情況?

  問題2 冰壺的運動與它受力情況有關(guān)系嗎?

  問題3 通過對冰壺的運動分析,關(guān)于運動和力的關(guān)系你得出了什么結(jié)論?

  問題4 冰壺在前行的過程中,總有兩位運動員用刷子使勁地刷冰面,目的是什么呢?

  問題5 如果冰道足夠長,冰壺能一直運動下去嗎?

  學生討論,教師借機導入新課—— “必須有力作用在物體上,物體才運動;沒有力作用在物體上,物體就不運動”這個兩千多年前古希臘科學家亞里士多德的結(jié)論正確嗎?

  導入新課,回顧規(guī)律

  師:初中時同學們學習了牛頓第一定律,請回憶牛頓第一定律的內(nèi)容并思考回答問題。

  問題1 牛頓第一定律的研究對象,成立條件和定律結(jié)論。

  問題2 定律得出的實驗基礎(chǔ)是什么呢?

  實驗1 回顧初中的探究實驗及結(jié)論

  實驗結(jié)論:水平表面阻力越小,物體運動的路程越長

  實驗2 用氣墊導軌近一步研究以驗證上述結(jié)論(用氣墊導軌的作用目的就是減小滑塊的摩擦力,使實驗接近理想情況。同時促進學生學會運用現(xiàn)代實驗手段DIS系統(tǒng)處理物理問題。)

  把滑塊放在一個氣墊導軌上,使滑塊和導軌之間形成氣層,物體沿這個導軌運動時受到的阻力很小,推動一下物體,可以看到物體沿氣墊導軌的運動很接近勻速直線運動。

  利用氣墊導軌和DIS系統(tǒng),位移傳感器,演示滑塊在水平導軌上的運動過程,通過對s-t圖像的分析,得出物體在無阻力的情況下保持了運動狀態(tài)不變,做勻速直線運動。在此基礎(chǔ)上引導學生逐步回憶起初中所學運動和力間關(guān)系——即牛頓第一定律。

  實驗3 模擬伽利略的理想斜面實驗(實物器材,但有一定的.摩擦)

  (1)讓小球從一個斜面從靜止?jié)L下來,小球?qū)L上另一個斜面,但不能到達同樣的高度。

 。2)假想如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨取?/p>

 。3)如果減小第二個斜面的傾角,小球在這個斜面上將會到達原來的高度,但要通過更長的路程。

 。4)繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,使它最終成為水平面,小球就再也達不到原來的高度,而沿水平面以恒定速度繼續(xù)運動下去。

 。5)學生總結(jié)伽利略的研究方法:以可靠的事實為依據(jù),抓住主要因素,忽略次要因素,解釋自然規(guī)律。

  【伽利略的觀點】 在水平面上運動的物體所以會停下來,是因為受到摩擦阻力的緣故。

  【迪卡兒的補充】 如果沒有其他原因,運動的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運動,既不會停下來,也不會偏離原來的方向。

  再次分析冰壺的運動,引導學生分析理解亞里士多德關(guān)于“物體運動需要力維持”的觀點是錯誤的判斷。

  師:伽利略和笛卡爾對物體的運動做了準確的描述,但是沒有指明原因是什么,牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合自己的研究,系統(tǒng)地總結(jié)了力學知識,提出了牛頓第一定律:

  【牛頓第一定律】 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。

  物體的這種保持原來的勻速直線運動或靜止狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性,所以牛頓第一又叫慣性定律。

  【慣性定律和慣性的區(qū)別和聯(lián)系】

  (1)慣性定律是物體不受外力作用時所遵從的運動規(guī)律。

 。2)慣性是物體的固有屬性,一切物體都有慣性,不論物體運動與否、受力與否,都具有慣性,且慣性只和質(zhì)量有關(guān)。

  【說明】

  (1)物體不受外力時的狀態(tài)是勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),說明力不是維持物體運動的原因。

 。2)外力的作用是迫使物體改變其運動,說明力是使物體運動速度改變的原因。

  (3)不受外力作用的物體是不存在的。不受外力作用→受外力作用,但合外力為零

  3、慣性(實驗)

  【演示動畫5】 火車在長直軌道上勻速行駛, 坐在門窗密閉的車廂內(nèi)的一人將手中的鑰匙相對車豎直上拋,鑰匙將落在( )

  A.手的后方。 B.手的前方。

  C.落在手中。 D.無法確定。

  生:鑰匙將落在手中,因為拋出前鑰匙隨車一起運動,拋出后鑰匙由于慣性繼續(xù)保持向前的勻速直線狀態(tài),所以會落入手中。

  【演示實驗6】(用實物投影儀)拿一個小紙條放在桌邊上,在紙條上壓一個立著放的木塊,將紙條迅速抽出,木塊不倒。(學生操作)

  師:請大家解釋當紙條抽出時,木塊為什么不倒?

  生:木塊是靜止的,當紙條迅速抽出時,由于木塊有慣性,還要保持靜止狀態(tài),所以木塊不倒。

  【演示實驗7】 剎車時的慣性現(xiàn)象

  (1)汽車突然開動的時候,乘客會向后傾倒,為什么?

  模擬演示:(用實物投影儀)在小車上立一個木塊,小車突然啟動時會發(fā)生什么現(xiàn)象?

  生:啟動前木塊和小車一起保持靜止。啟動時,木塊底部和小車都開始運動,但是由于有慣性,木塊上部還要保持靜止,所以木塊向后傾倒。

  這個實驗再現(xiàn)了汽車突然開動時乘客向后倒這一普遍現(xiàn)象。

 。2)汽車突然停止的時候,乘客會向前傾倒,為什么?

  模擬演示:(用實物投影儀)在小車上立一個木塊,使小車和木塊一起運動,小車突然停住時會發(fā)生什么現(xiàn)象?

  生:剎車前木塊和小車一起運動。剎車時,木塊底部和小車都停住了,但是由于有慣性,木塊上部還要保持向前運動,所以木塊向前傾倒。

  這個實驗再現(xiàn)了汽車緊急剎車時乘客向前倒這一普遍現(xiàn)象。

  【啟示】 汽車司機不能超速、超載防止汽車由于慣性而帶來的事故。

  (三)小結(jié)

  本節(jié)課我們主要學習了以下幾部分內(nèi)容:

  1、歷史上幾位科學家對力和運動關(guān)系的看法和研究。

  2、伽利略得到力和運動關(guān)系的研究方法。

  3、牛頓第一定律的內(nèi)容。

  4、慣性及應用慣性知識解決實際問題的方法。

 。ㄋ模、作業(yè)布置 略

  《牛頓第一定律》教學設計 7

  教學目標

  1、通過實驗,進行合理的推理,對學生進行科學態(tài)度和科學方法的教育。

  2、知道牛頓第一定律。

  3、知道牛頓第一定律的重要應用。

  教學重難點

  1、理解牛頓第一定律內(nèi)容的含義。

  2、做好演示實驗。

  教學工具

  多媒體

  教學過程

  通過上一章的學習,我們認識了力,同學們能不能舉這樣幾個例子:

  ①物體由靜止變?yōu)檫\動的例子。

 、谖矬w運動速度由快變慢的例子。

  ③物體運動方向改變的例子。

  由上面的例子可見:物體受力后,改變了物體的什么?(運動狀態(tài))

  那物體不受外力呢?同學們猜一猜,運動狀態(tài)會怎樣呢?

  靜止的物體不受外力時,會不會自己運動起來?

  運動的物體不受外力時,會不會自己停下來?

  (學生討論猜想)

  同學們猜想的是否正確呢?我們下面就來研究探索這個問題:

 、、演示實驗:

  1、介紹實驗裝置:帶斜面的長木板、小車、毛巾、棉布。

  2、實驗過程:

  ⑴在木板上鋪一塊毛巾,讓小車從斜面上最高的一點,從靜止開始滑下,請同學們注意觀察小車在毛巾面上的運動情況。

  (請學生描述小車在毛巾面上的運動情況)

  問:小車為什么運動地越來越慢,最后停下來?

  講述:由于阻力,小車由運動變?yōu)榱遂o止。

  (小車停住后,在其尾部位置插一小旗。)

  問:能讓小車運動得遠一些嗎?

  (減小阻力,用棉布)

 、茖⒛景迳系拿頁Q為棉布,仍讓同一小車在同一斜面的同一高度由靜止開始滑下,這樣就可以保證小車到達斜面底端是的速度相同,這樣就可以保證了其他條件都不變,而只是減小了阻力。同學們注意觀察小車在棉布表面的運動情況。

  現(xiàn)象:小車速度越來越慢最終停下,但運動距離比上次遠。

  (小車停住后,在其尾部位置插一小旗)

  問:小車運動距離為什么比上次遠?

  (受到的阻力比上次小)

  問:能讓小車運動的更遠些嗎?

  (把阻力減小,用木板)

 、浅啡ッ薏,使用木板面。重復上面的實驗。

  3、(課件模擬以上三個實驗,同時由同一高度由靜止開始滑下)和學生一起分析:

  條件:同一小車,從同一高度,有靜止開始滑下(到達水平面上的速度相同)

  (用氣墊道軌演示f→0的情況,然后讓學生猜想如果不受外力時物體的運動情況)

 、、實驗結(jié)論:如果物體不受外力,運動物體將速度不變的運動下去,即勻速運動。早在三百年前,意大利的物理學家伽利略就是用這種方法得出了這個結(jié)論。

  (板書):物體不受外力時,運動物體—勻速

  法國物理學家笛卡爾進一步補充了伽利略的結(jié)論,時人們的認識又深化了一步,笛卡爾認為運動的物體在不受外力時,除速度大小不會改變,永遠運動下去,也不會改變運動方向,即勻速直線運動。

  同學們想一想,如果靜止的物體不受外力,能不能自己運動起來呢?(不能)

  研究發(fā)現(xiàn),靜止的物體在不受外力時,仍會靜止。

  (板書):

  物體不受外力時,運動物體——勻速、直線勻速直線運動

  靜止物體——靜止

  現(xiàn)在哪為同學能總結(jié)出,如果物體不受外力時,會是什么情況?

  (學生總結(jié))

  一切物體在沒有受到外力作用時,總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。

  這個結(jié)論最早是由英國物理學家牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出來的,這就是我們今天要來學習的“牛頓第一定律”。

  (板書課題):牛頓第一定律

  (板書牛頓第一定律內(nèi)容)

  對學生進行表揚:總結(jié)的非常好,如果我們能早出生300年,那也許就會是以在座的某位同學的名字來命名的定律了。只要同學們認真學習,就會有更多的機會去發(fā)明、創(chuàng)造,為祖國、為整個人類做出貢獻。

  解釋牛頓第一定律:

  條件:一切物體在沒有受到外力作用時。

  結(jié)論:靜止的物體保持靜止狀態(tài)

  運動的物體保持勻速直線運動狀態(tài)

  即:動者恒動,靜者恒靜。

  牛頓第一定律告訴我們:物體的運動不需要力來維持,力的作用是改變物體的運動狀態(tài)。

  牛頓第一定律是在大量實驗事實的.基礎(chǔ)上,通過進一步的科學推理而概括出來的,這個結(jié)論雖無法直接用實驗來證明,但從定律得出的一些推論都經(jīng)受住了實踐的檢驗。因此,牛頓第一定律已成為大家公認的力學三定律之一。

 、蟆⑼瑢W們都知道兩個月前,在澳大利亞的悉尼舉行了第二十七屆奧運會,我國獲得了28枚金牌,居金牌榜第三位。運動員們?yōu)樽鎳鵂幜斯,假若在運動會進行的過程中某一時刻一切外力都消失了,(這里的外力主要是指大家熟悉的重力、摩擦力、空氣阻力等。)那會發(fā)生什么情況呢?

 、偬哌\動員剛跳離地面時,一切外力都消失了,那會怎樣呢?

  (保持勻速直線運動狀態(tài),飛出體育場,沖出地球)

 、诩磳⑵鹋艿倪\動員,一切外力消失,還能否運動起來?

 、墼诃h(huán)形跑道上進行800米比賽的運動員,剛開始時最前面的運動員速度最大,這時一切外力都消失,那后面的運動員能追上他嗎?它能到達終點,取得金牌嗎?

 、軐W生討論,舉例。

  《牛頓第一定律》教學設計 8

  (一)教學目的

  1.知道牛頓第一定律。

  2.通過學習,提高學生的邏輯推理能力和科學想象能力。

 。ǘ┙叹

  慣性小車、斜面、木板、毛巾、標志小旗。

  (三)教學過程

  一、復習提問

  力的作用效果有哪些?

  二、新課引入

  教師:我們學過了力,一切物體都受到力的作用,我們也學過了運動,運動是絕對的,一切物體都在運動,靜止只是相對的物體都受力,同時又都在運動,力的效果之一就是力能改變物體的運動狀態(tài),可見,力和物體的運動有密切的聯(lián)系,我們在這一章中要學習力和運動二者之間的聯(lián)系。

  三、進行新課

  1.歷史的回顧

  教師:古希臘的學者亞里斯多德早在兩千年前就提出“力是維持物體運動的原因”,他的根據(jù)是一個物體(例如一輛車)運動起來后必須用力才能使它不停地運動下去,失去力的作用,運動會停下來,初看起來,他的觀點似乎符合實際情況,所以這個觀點在人類的歷史上統(tǒng)治了近一千七百年,直到三百年前,人們才開始對這個觀點是否正確提出疑問,并由伽利略和牛頓等幾位科學家對力和運動的關(guān)系提出了科學的論斷。

  2.做課本圖91所示實驗

  (1)教師:這是一塊傾斜放置的木板,它的下端又接出一塊木板水平放置,木板上鋪一塊毛巾。讓一輛小車從斜面上的某一位置由靜止開始向下運動,注意觀察小車的運動情況。

 。ㄑ菔,并在小車停止處放一面小旗做為標志,畫板圖)

  教師提問:小車為什么停下來?

  (學生回答)

  小車在水平的毛巾面上受到了阻力。

  教師:亞里斯多德認為維持運動必須有力,現(xiàn)在,小車恰恰是因為受到了阻力,它的運動不能維持?梢姡挠^點缺乏一定的前提條件,因此是不確切的。

  (2)教師提問:能讓小車在水平面上運動的再遠些嗎?

 。▽W生回答)

  減小水平面對小車的阻力。

 。ㄑ菔,用棉布表面的木板代替毛巾,重復上述實驗,并在小車停止處放小旗做標志)

  教師:小車從斜面上的同一位置由靜止開始向下運動,這樣可以保證小車到達斜面底端具有跟剛才實驗時相同的速度,小車在水平面上運動得更遠了,原因是阻力小了。

  (畫板圖)

  教師:從實驗可知,木板對小車的阻力小了,小車運動得更遠了,它的速度經(jīng)過較長的時間才變?yōu)?。

  (3)教師:我們把水平放置的木板表面換成一塊比較光滑的板,重復上述的實驗。

 。ㄑ菔荆媹D)

  可見,水平木板對小車的阻力越小,小車運動得越遠,它的速度必須經(jīng)過更長的時間才能變?yōu)?。

  3.牛頓第一定律

  教師:請大家設想,如果小車從斜面上滑下來,滑到一個非常光滑、阻力無限小的光滑平面上,小車的運動將如何?

 。▽W生討論并回答)

  由于有前三次實驗做基礎(chǔ),這種無限光滑的平面雖然沒有,但是我們也有充分的理由認為小車將永遠運動下去,這就是歷史上伽利略所做過的實驗和通過實驗得到的結(jié)論。

  法國的科學家笛卡兒進一步補充了伽利略得出的結(jié)論,使人們的.認識又深化了一步。笛卡兒認為,物體不受外力時,除了速度的大小不會改變,永遠運動下去,也不會改變運動的方向。

  最后,英國的著名物理學家牛頓總結(jié)了前人研究的成果,建立了力和運動的關(guān)系的第一條規(guī)律牛頓第一定律。

  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)或靜止狀態(tài),這就是著名的牛頓第一定律。

  物體不受外力作用時,原來運動的物體要保持勻速直線運動;原來靜止的物體要保持靜止狀態(tài)。這個規(guī)律說明了維持物體的勻速直線運動是不需要力的。

  牛頓第一定律不是從實驗中直接得出來的,但是它又有深厚的實驗基礎(chǔ)。它是在實驗的基礎(chǔ)上通過進一步的科學推理而得到的,由這個定律進一步得出的一切科學推論都經(jīng)受住了實踐的檢驗,因此,牛頓第一定律早已成為大家公認的力學基本定律之一。

  4.學生閱讀課本“牛頓的故事”。

  四、作業(yè)

  復習本節(jié)課文

  《牛頓第一定律》教學設計 9

  一. 教學內(nèi)容:

  牛頓第一定律

  二. 本周教學目標

  1. 知道伽利略和亞里士多德對力和運動關(guān)系的不同認識。

  2. 知道伽利略的理想實驗及其推理過程和結(jié)論。

  3. 知道什么是慣性,會正確理解有關(guān)現(xiàn)象。

  4. 理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義。

  三、教學過程

  1 .理想實驗的魅力

  (1)伽利略的理想斜面實驗

  理想實驗:

  如圖甲所示,讓小球沿一個斜面從靜止?jié)L下,小球?qū)L上另一個斜面,如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨取?/p>

  如果第二個斜面傾斜角度小,如圖乙所示,小球在這個斜面上達到原來的高度就要通過更長的路程,繼續(xù)減小第二個斜面的傾斜角度,如圖丙所示,使它最終成為水平面,小球就再也達不到原來的高度,而是沿水平面以恒定的速度持續(xù)運動下去。

  伽利略的思想方法

  伽利略的實驗+科學推理的方法推翻了亞里士多德的觀點。

  伽利略的理想斜面實驗雖然是想像中的實驗,但這個實驗反映了一種物理思想,它是建立在可靠的事實基礎(chǔ)之上的以事實為依據(jù),以抽象為指導,抓住主要因素,忽略次要因素,從而深刻地揭示了自然規(guī)律。

  (2)伽利略的觀點:在水平面上的物體,設想沒有摩擦,一旦物體具有某一速度,物體將保持這個速度繼續(xù)運動下去。

  (3)笛卡爾的觀點:除非物體受到外力的作用,物體將永遠保持其靜止或運動狀態(tài),永遠不會使自己沿曲線運動,而只保持在直線上運動,笛卡爾補充和完善了伽利略的觀點。

  2. 牛頓物理學的基石慣性定律

  牛頓總結(jié)了伽利略等人的工作,并提出了三條運動定律,先看牛頓第一定律:

  牛頓第一定律:

  (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。

  (2)如何正確理解牛頓第一定律?

  對牛頓第一定律應從以下幾個方面來理解:

 、倜鞔_了慣性的概念:

  定律的前半句話一切物體總保持勻速直線運動或靜止狀態(tài),揭示了物體所具有的一個重要的屬性慣性,即物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì),牛頓第一定律指出一切物體在任何情況下都具有慣性、因此牛頓第一定律又叫慣性定律。

  ②確定了力的含義:

  定律的后半句話直到有外力迫使它改變這種運動狀態(tài)為止,實際上是對力的定義,即力是改變物體運動狀態(tài)的原因,并不是維持物體運動的原因,這一點要切實理解。

 、鄱ㄐ越沂玖肆瓦\動的關(guān)系:

  牛頓第一定律指出物體不受外力作用時的運動規(guī)律,它描述的只是一種理想狀態(tài),而實際中不受外力作用的物體是不存在的,當物體所受合外力為零時,其效果跟不受外力的作用相同,但是,我們不能把不受外力作用理解為合外力為零。

  3. 理解慣性和慣性定律

  (1)對慣性定律的理解

  牛頓第一定律揭示了一切物體都具有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì),即一切物體都具有慣性,同時,牛頓第一定律還定性地指出了力的動力學意義:力是改變物體運動狀態(tài)的原因,即改變速度的原因,物體在速度發(fā)生改變時,就有加速度,因此也可以說:力是使物體產(chǎn)生加速度的原因。不能認為力是維持物體運動(勻速直線運動)的原因,也不能認為有力就有運動,沒有力就沒有運動,更不能認為物體向哪個方向運動就一定受到那個方向的力的作用。

  (2)對慣性的理解

 、賾T性是物體的固有屬性:一切物體都具有慣性。

 、趹T性與運動狀態(tài)無關(guān):不論物體是處于怎樣的運動狀態(tài),慣性總是存在的,當物體原來靜止時,它一直想保持這種靜止狀態(tài);當物體運動時,它一直想以那一時刻的速度做勻速直線運動。

  ③慣性與物體是否受力無關(guān),與物體速度大小無關(guān),僅由物體的質(zhì)量決定。

  4. 慣性與力的比較

  (1)從概念比較

  慣性是物體保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)的性質(zhì),而力是物體與物體之間的相互作用,力是迫使物體改變運動狀態(tài)的原因。

  (2)從意義比較

  任何物體都具有慣性,而物質(zhì)無處不在,慣性也就無處不有,一切物體均具有慣性,我們所處的世界是慣性的世界,也叫慣性系。

  慣性不是力,慣性與力毫無關(guān)系,二者有著本質(zhì)的區(qū)別。

  力是物體與物體之間的相互作用,是迫使物體改變運動狀態(tài)的原因,也是使物體產(chǎn)生加速度的原因

  5. 決定物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的內(nèi)因與外因

  決定物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的因素有兩個:一個是物體受到的外力;另一個是物體本身的`質(zhì)量,外力是物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的外部因素,質(zhì)量是決定物體運動狀態(tài)發(fā)生變化難易程度的內(nèi)部因素。

  在物體的質(zhì)量一定時,物體受到的力越大,其運動狀態(tài)的變化就越迅速;反之,物體受到的力越小,其運動狀態(tài)的變化就越緩慢。

  在物體所受外力一定時,物體質(zhì)量越大,其運動狀態(tài)的變化就越困難;反之,物體的質(zhì)量越小,其運動狀態(tài)的變化就越容易,物體質(zhì)量的大小決定了運動狀態(tài)發(fā)生變化的難易程度。

  6. 明確區(qū)分運動狀態(tài)改變的難易與讓運動物體停止運動的難易的不同

  有同學認為:汽車的速度越大,讓它停下來即剎車所用的時間越長,即讓汽車停止運動就越困難,因此認為汽車的速度越大其慣性就越大,其實這是錯誤的。

  比較物體慣性大小的方法是:在相同外力作用下,加速度大的其慣性小;加速度小的其慣性大;加速度相等時其慣性等大,同輛汽車,剎車時所受阻力相同,加速度相同,即單位時間內(nèi)速度改變量相同,慣性大小就相同,行駛速度大的汽車,停下來的速度改變量越大所用時間就越長,而單位時間內(nèi)的速度改變量仍然相同,即加速度相同,慣性大小相同,所以慣性的大小與速度大小無關(guān)。

  《牛頓第一定律》教學設計 10

  一、教學目標

  1.理解牛頓第一定律,知道牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上推理而來的。

  2.通過觀察直觀現(xiàn)象到提取抽象規(guī)律的過程中,提高分析、歸納、推理能力。

  3.體會科學家不斷探索的科學精神。

  二、教學重難點

  【重點】牛頓第一定律。

  【難點】牛頓第一定律的.理解。

  三、教學過程

  (一)新課導入

  教師多媒體展示:靜止的小車和風吹樹葉的圖片,引導學生得出錯誤觀點,力是維持運動的原因。繼續(xù)給出飛出的足球,不受力依然飛行,讓學生產(chǎn)生認知沖突,從而導入新課《牛頓第一定律》。【板書:牛頓第一定律】

  (二)新課講授

  1.結(jié)合導入中的問題,教師追問,足球如何停止?學生分析得出受到阻力的原因。

  2.教師提出問題:運動的物體所受的阻力對于路程有什么影響?學生猜想后引導學生設計實驗,采用控制變量法,用不同材質(zhì)來做支持面。

  3.教師給出實驗器材,組織小組討論合理的實驗步驟,之后進行實驗。

  4.師生共同得出結(jié)論:阻力越小,運動的路程越遠。如果支持面光滑,阻力為零,小車會一直運動下去,其運動為勻速直線運動。

  5.教師講解:力不是維持物體運動的原因,并給出牛頓第一定律的內(nèi)容,強調(diào)關(guān)鍵詞“一切”、“保持”等的含義。

  6.教師結(jié)合探究實驗,使學生認識到,實驗基礎(chǔ)+合理推理,也是一種重要的科學方法。

  (三)鞏固提高

  如果同學們正在進行運動會,所有的力突然消失了,會產(chǎn)生什么樣的情況?

  (四)小結(jié)作業(yè)

  1.小結(jié):師生共同總結(jié)。

  2.作業(yè):思考一切物體只有受力才能保持勻速直線運動,不受力總是靜止的,這種說法是否正確。

  《牛頓第一定律》教學設計 11

  知識目標

  (1)伽利略理想實驗;

 。2)慣性概念;

 。3)掌握牛頓第一定律的內(nèi)容;

 。4)理解力是改變物體運動狀態(tài)的原因;

 。5)能用牛頓第一定律解釋慣性現(xiàn)象。

  能力目標

  培養(yǎng)學生嚴謹?shù)倪壿嬐评砟芰;培養(yǎng)學生的口頭表達能力,學習科學的實驗方法。

  情感目標

  對任何現(xiàn)象的發(fā)生不能夠想當然,要有嚴謹、認真的科學態(tài)度。

  教學過程

  一、歷史的回顧

  1、人類對力和運動關(guān)系的最初認識及亞里士多德其人。

  2、伽利略理想實驗:

  (1)動畫模擬該實驗,并指出不能夠真正試驗的原因,或做課本所講的'氣墊導軌實驗(有視頻資料),并指出為什么只是近似驗證,由實驗結(jié)果推出亞里士多德觀點的錯誤,矛盾的焦點蝕是試實驗條件的不同。

 。2)分析伽利略理想實驗:它是一個理想化的過程,但并不是憑空想象的來的,而在抽象思維過程中所創(chuàng)造出的一種科學推理,理想化實驗是物理學中重要的研究方法。

  (3)介紹伽利略。

  二、牛頓第一運動定律

  1、牛頓第一運動定律(慣性定律):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。

  2、慣性:物體保持原來的勻速直線運動或靜止狀態(tài)的性質(zhì)。

  3、注意:(通過實例分析)

 。1)慣性與慣性定律不同。

 。2)慣性是物體的固有性質(zhì),任何時候物體都具有慣性,這與物體處于什么狀態(tài)無關(guān)。

 。3)力和運動的關(guān)系:力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因。

  4、實例參考(要讓學生充分參與討論):

  分析剎車時人往前傾;啟動時人往后仰。

  做小實驗:慣性實驗器演示慣性現(xiàn)象,并分析。

  讓學生舉例分析,并指出哪些慣性現(xiàn)象有利,哪些慣性現(xiàn)象有害。

  探究活動

  題目:可以觀察的慣性現(xiàn)象

  組織:小組或個人

  方案:自己設計小實驗并展示、講解,由同學互相評判

  評價:具有可操作性,讓學生把學過的知識靈活應用

  《牛頓第一定律》教學設計 12

  教學重點:

  通過對小車實驗的分析比較得出牛頓第一定律。

  教學難點:

  1.明確“力是維持物體運動的原因”觀點是錯誤的。

  2.伽利略理想實驗的推理過程

  教學用具:

  斜面,小車,毛巾,棉布,玻璃板,微機,實物投影,大倍投電視。

  教學過程

  一、實驗引入:批駁亞里士多德的觀點

  [演示1]在桌面上推動木塊(或板擦)從靜止開始慢慢向前運動,撤掉推力,木塊立即停止。

  分析:日常生活中也有許多類似的現(xiàn)象,(如推桌子)。這些現(xiàn)象從表面上看,“必須有力作用在物體上,才能使物體繼續(xù)運動,沒有力的作用,物體就要停下來.”即:板擦的運動需要推力去維持。于是,古希臘哲學家亞里士多德就根據(jù)這些現(xiàn)象總結(jié)出“物體的運動需要力去維持”。這種觀點在歷史上曾被沿用兩千多年,但時沿用兩千年是否就一定正確呢?也可能有人曾表示過懷疑或有人認為就是錯誤的,但沒某能說服別人的理由。

  [演示2] 在桌面上推動木塊(或板擦)從靜止使之向前運動,用力推出,木塊向前運動一段距離后停止。

  分析:推力撤掉,還要向前運動,與亞里士多德的觀點不符。

  分析:木塊:靜止——運動——靜止。兩個過程中是否都有力存在?在這兩個過程中力的作用是維持原來的運動狀態(tài)還是改變運動狀態(tài)?

  二、 講授新課:

  1.規(guī)律總結(jié)過程

  方法1.教師引導

  伽利略的貢獻:理想實驗

  [演示](通過實物投影儀把實驗過程反映在大倍投電視上)

  介紹器材

  實驗前提條件:每次實驗都需從斜面上的同一高度下滑,為什么?

  實驗過程:讓小球從同一斜面的同一位置滾下后分別在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上運動,每次記下小球停下時的位置。做標記的位置是什么位置?(停下來的位置)

  實驗紀錄:

  實驗次數(shù)表面材料阻力大小滑行距離 1毛巾最大最短 2棉布較大較長 3玻璃較小長 推理想象光滑表面阻力為零無限長

  實驗分析:

  三次實驗,小車最終都靜止,為什么?

  三次實驗,小車運動的距離不同,這說明什么問題?

  小球運動距離的長短跟它受到的阻力有什么關(guān)系?

  若使小車運動時受到的阻力進一步減小,小車運動的距離將變長還是變短?

  根據(jù)上面的實驗及推理的思想,還可以推理出什么結(jié)論?

  推理:小球在光滑的阻力為零的表面,將會怎樣運動?

  實驗結(jié)論:通過伽利略的實驗和科學推理得出“運動的物體,如果受到的阻力為零,它的速度將不會減慢,將以恒定不變的速度永遠運動下去,物理教案《物理教案-牛頓第一定律》。”即作勻速運動。

  [微機模擬實驗]:簡介伽利略理想實驗

  迪卡兒的補充

  如果運動物體不受任何力的作用,不僅速度大小不變,而且運動方向也不變,將沿原來的方向勻速運動下去。

  牛頓的成果:補充與概括

  師:物體除了運動的以外,還有靜止的。那么,靜止的物體在沒有受到外力作用時,保持什么狀態(tài)呢?(牛頓補充:將保持靜止狀態(tài))

  師(引導學生概括):我們現(xiàn)在已經(jīng)有了伽利略的研究成果,又有了迪卡兒和牛頓的補充,把兩者進行一下概括:一切物體在沒有受到外力作用時,將如何呢?(對概括出來大致意思的同學給予鼓勵)

  介紹:牛頓抓住時機,概括總結(jié)得出著名的牛頓第一運動定律

  方法2:學生探究式學習

  針對基礎(chǔ)較好的學生,可以由學生在老師的指導下自己完成斜面小車實驗,根據(jù)現(xiàn)象學生分組討論,明確亞里士多德的觀點的'問題根源.由學生互相補充確定實驗結(jié)論。

  2.定律分析

  定律成立條件:不受外力作用

  運動規(guī)律:總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。

  師(回應課題引入實驗): 回想我們最開始的實驗,有推力板擦運動,撤去推力板擦停下來,從表面現(xiàn)象上得到的結(jié)論運動需要力維持是錯誤的,但這種現(xiàn)象是千真萬確擺在我們面前的,我們?nèi)绾斡门R坏挠^點正確的解釋這個現(xiàn)象呢?

  三、鞏固練習

  1. 一物體放在桌上靜止,假若某瞬間撤掉所有的外力,物體將怎么樣?

  2. 對于牛頓第一定律的看法,下列觀點正確的是( )

  A.驗證牛頓第一定律的實驗可以做出來,所以慣性定律是正確的

  B.驗證牛頓第一定律的實驗做不出來,所以慣性定律不能肯定是正確的

  C.驗證牛頓第一定律的實驗做不出來,但可以經(jīng)過在事實基礎(chǔ)上,進一步科學推理得出慣性定律

  D.驗證牛頓第一定律的實驗雖然現(xiàn)在做不出來,但總有一天可以用實驗來驗證。

  四、小結(jié)

  人們對物體的運動規(guī)律的認識是經(jīng)歷了漫長的時間的。物體在不受力時的運動規(guī)律,它是經(jīng)過亞里士多德對人們近兩千年的思想束縛,伽利略的科學推理,才最終由牛頓總結(jié)出來的。牛一的重要貢獻是:1)力不是維持物體運動的原因,2)力是改變物體運動狀態(tài)的原因。

  五、作業(yè):閱讀本節(jié)教材

  《牛頓第一定律》教學設計 13

  一、教學目標

  1.知道并理解牛頓第一定律的內(nèi)容,能根據(jù)牛頓第一定律的內(nèi)容解釋生活中的現(xiàn)象。

  2.通過演示實驗。提高觀察能力和邏輯思維能力。

  3.發(fā)現(xiàn)自然科學規(guī)律,體會物理的實用性,提高學習物理的興趣。

  二、教學重難點

  【重點】牛頓第一定律。

  【難點】理解牛頓第一定律。

  三、教學過程

  環(huán)節(jié)一:導入新課

  同學們好!上課,同學們請坐。上課之前,老師在多媒體展示了一幅圖片,我們先來看一下。這是在太空當中靜止的一滴水,我們結(jié)合之前的知識,想一想這滴水為什么能夠靜止在空中呢?嗯,好,看到很多同學有答案了。來,后排這個女生說一下,非常好,請坐。她說是因為在太空當中的物體,不受到力的作用,所以物體總保持靜止或者是勻速直線運動的狀態(tài)。由于沒有初速度,所以就靜止在空中了。表達的非常完整。對于剛才同學所說的,其實涉及到了牛頓第一定律。那今天我們繼續(xù)來探究牛頓第一定律。(板書:牛頓第一定律)

  環(huán)節(jié)二:新課講授

  【模塊1】牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)歷程

  我們都知道,牛頓第一定律其實是牛頓總結(jié)歸納得出的,那為什么牛頓總說自己是站在巨人的肩膀上的?牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)過程又是怎樣的呢?好,現(xiàn)在老師給大家2分鐘的時間快速瀏覽教材上的第一段和第二段,我們一起來歸納一下牛頓第一定律的建立過程。好,現(xiàn)在很多同學已經(jīng)坐直了,想必已經(jīng)是完成了。那誰能來分享一下,好這位同學。嗯,非常好,請坐。他是根據(jù)人物來進行梳理的。他說先后經(jīng)歷了亞里士多德、伽里略、笛卡爾、最后是牛頓進行總結(jié)而得出的定律。所以牛頓才說自己是站在巨人的肩膀上的。

  好,對于這幾個人物來說呢,我們詳細地來看一看,他們分別有怎樣的觀點和言論。首先是亞里士多德,他說力是維持物體運動的原因,如果沒有力,那運動就會立即停止。那這樣的觀點是否正確呢?嗯,不正確。這個我們之前已經(jīng)學過了。在2000多年之后,伽利略推翻了這個觀點。那他說什么呀?對,力是改變物體運動的原因。也就是說,如果不受到外力作用時,這個物體會持續(xù)的運動下去。物體運動停止,是因為受到了阻力的作用。好,后來笛卡爾將這個言論的推廣到更加理想化的情況。最后由牛頓總結(jié)出牛頓第一定律的內(nèi)容。嗯,好,這就是牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)歷程。(板書:一、發(fā)現(xiàn)歷程)

  【模塊2】牛頓第一定律

  對于牛頓第一定律,其實我們之前已經(jīng)知道了他的完整表述。誰能來嘗試說一說?嗯,好,你來說。嗯,不錯,請坐。表述得不是非常完整,但是語言表達能力還是不錯的。牛頓第一定律的完整表述是,一切物體總保持靜止或者是勻速直線運動狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)。對于牛頓第一定律,其實在初中的時候,我們已經(jīng)做過實驗來進行探究了。當時探究實驗過程是怎樣的,大家還記得嗎?嗯,好,來這位男同學你來說一說,非常好,請坐。這個男同學說,之前探究時,是讓小車或者是讓滑塊從斜面的同一高度滑下,通過改變平面的粗糙程度,觀察滑塊滑行的距離,會發(fā)現(xiàn)阻力越小時,滑塊滑行得就越遠。

  那么我們一起來想一想,在高中階段,這個實驗有沒有可以優(yōu)化的地方呢?應該怎樣去改進呢?嗯,好,我看到很多同學有想法,這位女同學你來說一說,很好,請坐。她說想盡量減小阻力之后,然后給小車一個初速度,此時觀察一下它的速度是不是會發(fā)生改變,來進行驗證。嗯,好。根據(jù)這樣的想法,老師準備了一段實驗視頻。視頻當中的實驗器材是氣墊導軌,在啟動的時候,導軌會向上噴氣,在滑塊和導軌之間就會形成空氣層。此時就會大大減少滑塊在運動時的摩擦力。好,那么我們就來看看,如果給滑塊一個初速度,他到底會不會保持勻速直線運動呢?好,現(xiàn)在實驗播放開始。嗯,好,視頻播放結(jié)束了。從剛才的顯示屏當中的數(shù)字來看,滑塊的運動時速度發(fā)不發(fā)生改變呢。好,同學們都說是不改變的.,確實是這樣。當物體運動的時,所受到的合外力為零,他將會一直勻速直線運動下去。好,在初中的基礎(chǔ)上,我們將這個實驗進行了改良。

  【模塊3】牛頓第一定律的理解1

  那么對于牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)歷程以及準確表述,我們已經(jīng)了解清楚了,F(xiàn)在老師有兩個小問題想去考考大家。剛才在牛頓第一定律當中,我們說物體總保持靜止或者是勻速直線運動的狀態(tài)。此時對于這樣的狀態(tài)來說,他的受力情況一定是怎么樣?對,不受外力的作用。也就是說,他的合外力怎么樣,嗯,很好,是為零的。好,怎樣才能算是合外力為零呢?同學們思考兩分鐘,老師找人來分享。我看到很多同學已經(jīng)有答案了,這個男同學你最積極,你來說一下,非常好,請坐。他說合外力為零,可能是這個物體就是不受任何力的作用,此時合外力就為零了。那還有哪位同學來補充一下。好,這位同學。好,請坐。他說也可能是物體受到力。但是這些力合成之后,合外力是等于零的。說得非常的好。這個其實就是合外力為零的兩種情況。

  【模塊4】牛頓第一定律的理解2

  現(xiàn)在老師還有一個小問題想去問問大家,我們可不可以通過受力情況和運動情況之間的聯(lián)系,來判斷一下,物體在處于某種運動情況時,它的合外力是怎樣的呢?嗯,好,現(xiàn)在老師在多媒體上了展示一幅過山車的圖片。過山車在運行的時候,它的速度大小和方向在時刻發(fā)生變化。于是我們可以推斷他所受的合外力是怎樣的呢?嗯,好,后面戴眼鏡的男同學,來跟大家說一下,很好,請坐。這位男同學說,如果這個物體速度大小和方向不變化的時候,說明合外力為0。但此時速度大小和方向均變化,說明此時合外力一定是不為零的。所以根據(jù)大家說的,牛頓第一定律可以通過物體運動狀態(tài),大致的去推斷受力情況。

  環(huán)節(jié)三:小結(jié)作業(yè)

  好,以上就是我們今天學習的所有內(nèi)容,通過剛才的兩個小問題的討論,相信同學們已經(jīng)對于牛頓定律有了更加深刻的認識和把握。好,這節(jié)課呢,我們就上到這里。課后同學完成書后的習題。好,下課。

  《牛頓第一定律》教學設計 14

  教學目標:

  1.知識與技能

  知道牛頓第一定律內(nèi)容,知道慣性的概念。

  2.過程與方法

  通過活動體驗任何物體都具有慣性。

  探究摩擦力對物體運動的影響。

  3.情感態(tài)度與價值觀

  通過活動和閱讀感受科學就在身邊。

  教學重點:

  牛頓第一定律。慣性及其現(xiàn)象解釋

  教學難點:

  牛頓第一定律。

  教學方法:

  探究法、演示法

  教學用具:

  斜面、木板、小車、棉布、毛巾、象棋、直尺、慣性小球裝置

  教學過程:

  一、引入新課

  同學們在錄像中看到的這些現(xiàn)象,在日常生活中常會見到,你也一定有過這樣的體驗,運動的物體為什么會停下來呢?同學們看書12.5-2內(nèi)容,先了解古人的思辨。亞里士多德和伽利略都是偉大的科學家,到底哪個說法正確呢?光靠思辨不能回答,同學們可以自己探究,通過實驗來求證。

  二、進行新課

  (一)牛頓第一定律

  1.歷史回顧:對亞里斯多德提出:力是維持物體運動的原因,提出疑問。

  2.演示實驗:

  (1)毛巾表面

 。2)棉布表面

 。3)木板表面

  現(xiàn)象:

  (1)小車受到阻力大,運動時間短,路程短;

 。2)小車受到阻力較小,運動時間長點,路程遠點;

 。3)小車受到阻力最小,運動時間較長,路程較遠。

  3.推理:當小車受到的阻力為零時,小車將會怎樣運動下去?

  4.牛頓第一定律:一切不受外力的物體,總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。

  說明:牛頓第一定律不是從實驗中直接得出來的`,它是在實驗的基礎(chǔ)上通過進一步的科學推理而得到的。

 。ǘ┪矬w的慣性

  1.慣性

  教師:從牛頓第一定律知道,任何物體都具有保持靜止狀態(tài)或保持勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì),這種性質(zhì)叫做慣性。也可以說物體保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。牛頓第一定律也叫慣性定律。

  這里提出了一切物體都有慣性,物體在任何情況下都有慣性。

  2.慣性現(xiàn)象

  【演示1】用尺迅速打出下面的棋子。解釋:疊在一起的棋子原來是處于靜止狀態(tài)的,當尺子打出了下面的棋子,由于上面的棋子有慣性,還要保持原來的靜止狀態(tài)。所以上面棋子落在正下方。

  【演示2】慣性小球?qū)嶒灒忉專耗酒粡棾鋈ブ,小球處于靜止狀態(tài)。小球由于有慣性,還應保持原有的靜止狀態(tài),所以小球落在原處。

  教師:這個實驗再現(xiàn)了汽車緊急剎車時乘客向前倒這一普遍現(xiàn)象。

  三、小結(jié):

  四、布置作業(yè):

  請大家解釋汽車起動時乘客為什么向后傾倒?

  《牛頓第一定律》教學設計 15

  教學目標

  1.知道伽利略的理想實驗及其推理過程,知道理想實驗是科學研究的重要方法。

  2.理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。

  3.理解慣性的概念,會解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象。

  教學重難點

  1.牛頓第一定律的內(nèi)容及意義。

  2.慣性的概念,解釋有關(guān)的慣性現(xiàn)象。

  教學過程

  [知識探究]

  一、理想實驗的魅力

  [問題設計]

  1.日常生活中,我們有這樣的經(jīng)驗:馬拉車,車就前進,停止用力,車就停下來。是否有力作用在物體上物體才能運動呢?馬不拉車時,車為什么會停下來呢?

  答案不是。車之所以會停下來是因為受到阻力的作用。

  2.如果沒有摩擦阻力,也不受其他任何力的作用,水平面上運動的物體會怎樣?請閱讀課本中的“理想實驗的魅力”,思考伽利略是如何由理想實驗得出結(jié)論的。

  答案如果沒有摩擦阻力,水平面上運動的物體將保持這個速度永遠運動下去。

  理想實驗再現(xiàn):如圖甲所示,讓小球沿一個斜面由靜止?jié)L下,小球?qū)L上另一個斜面,如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨取?/p>

  如果減小第二個斜面的傾斜角度,如圖乙所示,小球在這個斜面上達到原來的高度就要通過更長的路程,繼續(xù)減小第二個斜面的傾斜角度,如圖丙所示,使它最終成為水平面,小球就再也達不到原來的高度,而將沿水平面以恒定的速度永遠運動下去。

  [要點提煉]

  1.關(guān)于運動和力的`兩種對立的觀點

  (1)亞里士多德的觀點:必須有力作用在物體上,物體才能運動;沒有力的作用,物體就要靜止在一個地方,力是維持物體運動的原因。

  這種錯誤的觀點統(tǒng)治了人們的思維近兩千年。

  (2)伽利略的觀點(伽利略第一次提出):物體的運動不需要(填“需要”或“不需要”)力來維持。

  2.伽利略的理想實驗的意義

  (1)伽利略的理想實驗將可靠的事實和理論思維結(jié)合起來,即采用“可靠事實+抽象思維+科學推論”的方法了亞里士多德的觀點,初步揭示了運動和力的正確關(guān)系。

  (2)第一次確立了物理實驗在物理學中的地位。

  二、牛頓物理學的基石——慣性定律

  1.牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。

  2.對牛頓第一定律的理解

  (1)定性說明了力和運動的關(guān)系。

 、僬f明了物體不受外力時的運動狀態(tài):勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。

  ②說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因。

  (2)揭示了一切物體都具有的一種固有屬性——慣性,因此牛頓第一定律也叫慣性定律。

  3.物體運動狀態(tài)的變化即物體運動速度的變化,有以下三種情況:

  (1)速度的方向不變,只有大小改變。(物體做直線運動)

  (2)速度的大小不變,只有方向改變。(物體做曲線運動)

  (3)速度的大小和方向同時發(fā)生改變。(物體做曲線運動)

  三、慣性與質(zhì)量

  [問題設計]

  坐在公共汽車里的人,當汽車突然啟動時,有什么感覺?當運動的汽車突然停止時,又有什么感覺?解釋上述現(xiàn)象。

  答案當汽車突然啟動時,人身體后傾,當汽車突然停止時,人身體前傾,這是因為人具有慣性,原來人和車一起保持靜止狀態(tài),當車突然啟動時,人的身體下部隨車運動了,但上部由于慣性保持原來的靜止狀態(tài),所以會向后傾;原來人和車一起運動,當車突然停止時,人的身體下部隨車停止了,但上部由于慣性保持原來的運動狀態(tài),故向前傾。

  [延伸思考]

  人能推動冰面上的重箱子,用同樣的力卻推不動粗糙地面上不太重的箱子,是不是冰面上的重箱子慣性小于粗糙地面上不太重的箱子呢?為什么?

  答案不是。質(zhì)量是物體慣性大小的量度,重箱子的慣性大于輕箱子的慣性,判斷物體慣性的大小應在相同情況下比較,比如用同樣的力推都處于冰面上或都處于粗糙地面上質(zhì)量不同的物體,比較哪個物體的運動狀態(tài)更容易改變。

  《牛頓第一定律》教學設計 16

  教學目標:

  1、知道牛頓第一定律

  2、理解力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動的原因;

  3、理解慣性,認識一切物體都有慣性;

  4、通過學習,提高學生的邏輯推理能力和科學想象能力

  教學重點:

  實驗探究阻力對物體運動的影響

  教學難點:

  對慣性現(xiàn)象的理解

  教學準備:

  斜面、小車、毛巾、棉布、木板、象棋子、硬尺片、杯、水、雞蛋、硬紙片、鐵架臺、細線、紙箱、木塊等

  教學過程

  二次備課

  新課引入:我們學過了力,一切物體都受到力的作用。我們也學過了運動,運動是絕對的,一切物體都在運動,靜止只是相對的。物體都受力,同時又都在運動,力的效果之一就是力能改變物體的運動狀態(tài)。可見,力和物體的運動有密切的聯(lián)系。我們在這一章中要學習力和運動二者之間的聯(lián)系。古希臘的學者亞里斯多德早在兩千年前就提出“力是維持物體運動的原因”。他的根據(jù)是一個物體(例如一輛車)運動起來后必須用力才能使它不停地運動下去,失去力的作用,運動會停下來。物體的運功需要力來維持嗎?

  新課:

  一、探究阻力對物體運動的影響

  教師強調(diào)實驗中注意事項:同一小車、同一斜面、同一高度由靜止下放,滑到底端的速度相同,不同的是水平面材料。

  學生要理解實驗要求的一些目的

  演示實驗:

  小車從斜面滑下,在毛巾上滑行后停下

  1)教師提問:小車為什么停下來?

 。▽W生回答)小車在水平的毛巾面上受到了阻力。小車從斜面滑下,在木板上滑行后停下

  2)教師提問:小車滑行的距離怎么長了?

 。▽W生回答)小車受到的摩擦力變小了

  3)教師提問:能讓小車在水平面上運動的再遠些嗎?

 。▽W生回答)減小水平面對小車的阻力。

  結(jié)論:表面越光滑,小車受阻力越小,小車速度變化越慢,小車前進越遠。

  設想:如果小車從斜面上滑下來,滑到一個非常光滑、阻力無限小的光滑平面上,小車的運動將如何?

  小車應該永遠運動下去。最后,英國的著名物理學家牛頓總結(jié)了前人研究的成果,建立了力和運動的關(guān)系的第一條規(guī)律——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)或靜止狀態(tài),這就是著名的牛頓第一定律。也就是物體在不受力的情況下,也能運動,所以物體的運動不需要力來維持牛頓第一定律是建立在實驗基礎(chǔ)上,進一步的科學推理得到的非實驗定律。

  大家要學習科學家的刻苦鉆研精神,也要向他們學習一種研究問題的方法——科學推理法。

  二、牛頓第一定律又叫慣性定律。那么,什么是慣性呢?

  任何物體都具有保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì),這種性質(zhì)叫做慣性。

  1、打棋子實驗(學生參與演示)將七個象棋子疊放講臺上,用尺迅速地打出第四個棋子,上面的棋子由于慣性要保持原來的靜止狀態(tài),失去了第四個棋子的`支持而落在正下方。

  2、慣性雞蛋實驗:突然彈擊雞蛋與水杯間的硬紙片,雞蛋有慣性,不會隨紙片飛出去,而是掉進水杯里。

  鼓勵學生舉例說明:生活中有那些做法是利用了慣性和預防慣性造成的危害的。(洗衣機脫水的原理,拍打衣服上的灰塵,抖落傘上的雨點,跳遠前的助跑,高速公路上對汽車之間的車距有限制,在一些拐彎較多的地方限制車速等)

  教師強調(diào):慣性是萬物皆有的一種固有屬性,慣性與物體是否受外力、處于何種狀態(tài)無關(guān)。慣性由物體的質(zhì)量決定,質(zhì)量越大,慣性越大。慣性不是力。

  《牛頓第一定律》教學設計 17

 。ㄒ唬┙虒W目的

  1、知道慣性定律,常識性了解伽利略理想實驗的推理過程。

  2、通過實驗分析,初步培養(yǎng)學生科學的思維方法。

 。ǘ┲攸c與難點

  重點:牛頓第一定律

  難點:伽利略理想實驗的推理過程。

 。ㄈ┙虒W過程

  1、引入新理

  師:力能使靜止的物體運動起來,力又能使運動物體速度增大或減小,還可以改變物體運動的方向,物體不受力又怎樣呢?從這節(jié)課開始,我們就來研究有關(guān)力和運動的一系列問題。

  [板書1]第九章力和運動

  2、新課教學

  師:請同學們觀察實驗

  [實驗1]靜止在木板面上的小車。

  師:小車處于什么狀態(tài)?

  生:靜止。

  師:靜止的小車,水平方向不受推動和拉力的作用,它將會怎樣?

  生:永遠處于靜止。

  [實驗2]如圖1所示,小車受水平拉力作用時。(讓小車運動一段距離后立即用手使它靜止下來)

  師:觀察小車的狀態(tài)發(fā)生怎樣變化?

  生:由靜止到運動。

  [實驗3]如圖1。繼續(xù)實驗2,鉤碼使小車水平運動后,用手托住下落的鉤碼。小車失去水平拉力后,繼續(xù)向前滑行一段距離停止。

  師:你看到什么現(xiàn)象?

  生:小車繼續(xù)運動一段距離后才靜止。

  師:小車運動一段距離后,變?yōu)殪o止的原因是什么呢?

  生:受到木板的摩擦阻力作用。

  師:是不是這樣呢?請大家繼續(xù)觀察下面實驗。

  [實驗4]用同一小車分別(三次)從同一斜面不同的高度自由滑向相同的平面,記下三次小車靜止在相同水平面上的位置。如圖2(A)、(B)、(C)所示。

  師:哪一次水平滑行距離最短?

  生:第一次。

  師:為什么?

  生:小車在斜面上高度最小,它在水平面上開始運動時速度最。ê蟀刖湓拰W生回答不出來,第一次可由老師說)。

  師:哪一次水平滑行距離最長?

  生:第三次。

  師:為什么?

  生:小車在斜面上高度最大,它在水平面上開始運動時速度最大。

  師:同理如果小車三次處于同一斜面、相同高度,自由滑向水平面,小車在水平面上開始運動的速度大小會怎樣呢?

  生:相同。

  師:(介紹牛頓第一定律演示裝置)這是一個斜面,把它放在講臺桌上。(如圖3所示。)

  [實驗5]讓小車分別三次從同一斜面的相同高度自由滑下,觀察小車在不同材料的水平面上運動的情況。(在桌面鋪上毛巾、棉布。)

  師:哪次小車在水平面上運動距離最短,為什么?

  生:第一次(或最上面那一次)。表面材料是毛巾,阻力最大,滑行距離最短。(在學生回答過程中,填寫表1第一行前三項)

  師:很短距離,速度變?yōu)榱。速度變化快呢,還是慢呢?

  生:最快。(填寫表1第一行最后一項)

  師:第二次實驗的情況如何,大家一起填表1的第二行。

  生:棉布、阻力較大、滑行距離較長、速度變化較快。(填寫表1第二行)

  師:第三次實驗的情況如何;大家一起填表的第三行。

  生:桌子表面、阻力較小、滑行距離長、速度變化較慢。(填寫表1第三行)

  師:假定我們做第四次實驗,水平表面用玻璃板,玻璃板的阻力比木板小,實驗結(jié)果會怎樣呢?(填寫表1第四行前兩項)

  生:小車滑行的距離長,速度變化最慢。(填寫表1第四行后兩項)

  師:假定我們還能找到某種材料,對小車的阻力比玻璃板還小,最最小,來做水平表面的材料,實驗結(jié)果又會怎樣呢?

  生:那么小車滑行距離就更長,最最長,速度變化最最慢。

  師:大家一起來填表1第五行(見表)

  師:假如水平表面對小車沒有阻力,實驗結(jié)果又會怎樣呢?

  生:小車永不停止地運動下去!

  師:一起來填表1的第六行。(見表)

  表1

  師:大家注意這個表格的前三行我們是做了實驗的。第四、五行沒有做實驗,只是根據(jù)前三行的實驗結(jié)果,加上邏輯推理得出來的結(jié)論。雖然沒有做實驗,但是在正確實驗的基礎(chǔ)上加上正確的推理,得到的結(jié)論也是正確的。

  大家再仔細琢磨表的.第六行,它和第四、第五行有什么不同。

  生:沒有阻力,而第四、五行還有阻力,只是一次比一次小。

  師:非常正確,邏輯推理就是這樣進行的。阻力逐漸變小,實驗結(jié)論如何呢?阻力沒了,結(jié)果又會怎樣呢?

  師:沒有阻力的平面叫做理想光滑的平面,實際上并不存在。第六行的結(jié)果就是理想實驗,實際上不存在,是在正確實驗的基礎(chǔ)上正確推理得出來的。

  師:這種建立在實驗的基礎(chǔ)上,通過邏輯推理得到理想狀況下的結(jié)論,也是研究物理的一種方法。

  300多年前著名的物理學家伽利略就是這樣通過實驗推理得出來物體不受阻力將如何運動的。

  師:誰給大家朗讀書第104頁倒數(shù)第三段?

  生:(讀課文略)

  師:大家把這段倒數(shù)第三行“如果表面絕對光滑……運動下去”。畫下來。

  師:法國科學家笛卡兒,又對伽利略的結(jié)論作了補充,他是怎樣說的,請一位同學讀教材第104頁倒數(shù)第二段。

  生:(讀課文略)。

  師:大家從此段的倒數(shù)第三行“如果運動物體……運動下去”。畫下來。

  師:笛卡兒的說法和伽利略的說法有什么不同?不同又說明了什么?

  生:笛卡兒把伽利略的“物體受到的阻力為零”改為“物體不受任何力的作用!闭f明,不是僅僅限于阻力了,而是任何力。

  師:再后來英國的科學家總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出一條重要的物理定律。叫做牛頓第一定律。

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