牛顿第一定律教学设计_牛顿第一定律教案设计

2020-02-27 教学设计下载本文

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《牛顿第一定律》教学设计

王喜宏

课型：新授课时：1课时

一、教材分析

这节教材首先对人类认识“运动和力”的关系作了历史的回顾，介绍了四位科学家研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献。然后讲述牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。这是初、高中知识相衔接的一节课程。学生已经了解了牛顿第一定律的基本内容，高中阶段的学习，首先应该在已有知识的基础上，纠正一些片面的、不恰当的认识，进一步深化和提高对相关问题的认识，所以在教学设计上应以教材中有关“力是运动的原因还是改变运动状态的原因”这一问题认识的发展历史为线索，以科学思想、科学方法教育与思维能力培养为主要目标。让学生思考亚里士多德是一个非常博学的人，为何他的错误观点能影响人们两千年呢？牛顿所做的工作不仅是进行总结，更是从物理上赋予了明确的内涵，这其中包括惯性和力作为科学概念的提出。教学的侧重点应放在理解人类认识“运动和力”的关系研究、思考、推理过程，学习科学研究中常用的理想实验方法。在牛顿第一定律内容的学习上，注重知识的理解及与生活实际的联系。为发挥学生学习的自主性，思维的积极性，本课采取学生自主探究模式组织教学。

二、学情分析

学生在初中学习中，已经了解了牛顿第一定律的基本内容，了解了伽利略的理想实验，但是对其认识还不够深入。力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因，学生还不是很清楚。要正确认识它，就要克服日常经验带来的错误认识，让他们通过观察、思考，来澄清错误的认识。同时在课堂教学中，应引导学生特别注意伽利略的理想实验，注意它忽略次要因素、抓住主要因素的科学研究方法，课堂教学中，还应要通过多媒体教学手段，为学生学习创设情景。

三、教学过程设计【学习目标】

（一）知识与技能：

1.理解牛顿第一定律的内容和意义。

2.知道惯性的概念，知道惯性大小跟质量有关，能够正确解释有关惯性的现象。

（二）过程与方法：

回顾亚里士多德、伽利略、笛卡尔及牛顿等物理学家的科研过程，感受他们的研究方法，重点感悟伽利略的物理研究方法。

（三）情感态度价值观：

通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识，通过对笛卡儿的观点和牛顿第一定律的比较分析，了解人类认识事物本质的曲折性。感悟科学是人类进步的不竭动力。【重点难点】重点：1．对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解 2．科学思想的建立过程

难点：1．牛顿第一定律的理解和应用

2．质量是惯性唯一量度的理解

【考纲要求】牛顿运动定律是动力学的基础，考纲对其要求属于理解、应用级别【学习内容】

通过播放两个和惯性有关的视频引入新课问题1：阅读课本68页的第一、第二两个自然段，回答下面两个问题：亚里士多德对力和运动的观点是什么？此观点是正确还是错误的？

问题2：恩格斯称亚里士多德是最博学的人，他的研究涉及生物、天文、气象、数学、物理等方面，他是西方文化的奠基人，但他持有的“力是维持物体运动的原因”错误观点，为何能延续两千年呢？

问题3：马如果不拉车，车为什么总要停下来呢？

一、理想实验的魅力

1、伽利略的理想实验

（1）（实验事实）。

（2）（科学推想）若另一个斜面光滑，则小球一定会滚到另一斜面的高度。（3）（科学推想）若减小另一个斜面的倾角，则小球高度，不过，在另一个斜面上将滚得更远。

（4）（科学推想）若把另一个斜面改成光滑的水平面，则物体将。

理想实验是建立在可靠的实验事实基础上的一种科学研究方法。

2、伽利略的结论：水平面上运动的物体之所以停下，是因为物体，所以，力不是物体运动的原因。问题4：为何说伽利略的斜面实验是理想斜面实验呢？

爱因斯坦评价伽利略：伽利略的发现以及他所用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。

问题5：阅读课本69页第三段，笛卡尔的观点是什么？

二、牛顿物理学的基石——惯性定律

牛顿在伽利略、笛卡尔等人研究的基础上进一步完善得出牛顿第一定律。阅读课本69页第四、第五自然段完成下面的填空：

1、内容：一切物体总保持状态或状态，除非迫使它改变这种状态，这就是牛顿第一定律。

思考：牛顿第一定律能不能用实验来验证？什么时候可以看作不受力？并举例说明。

2、对牛顿第一定律的理解（1）明确了惯性的概念

定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态” 揭示了一切物体都具有一个固有属性——惯性，即物体总保持或的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有，因此牛顿第一定律又叫（2）确定了力的含义

定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”，实际上是对力的定义，即力是改变物体（速度）的原因，并不是维持物体运动的原因。（3）牛顿第一定律不是一条实验定律

牛顿第一定律指出物体时的运动规律，他描述的只是一种理想状态，而实际中的物体是不存在的，当物体所受为零时，其效果和不受外力的作用效果相同。

列举演示生活中的惯性现象,并解释本科开头的两个视频。

三、惯性与质量

1、惯性与力的关系

（1）惯性力，而是物体本身固有的一种性质，因此说“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等都是错误的。

（2）力是改变物体的原因，惯性是维持物体运动状态的原因。惯性越大，运动状态改变。

（3）惯性与物体的受力情况。

2、惯性与速度的关系

（1）速度是表示物体运动快慢的物理量，惯性是物体本身固有的性质。（2）一切物体都有惯性，与物体是否有速度及速度的大小均。

3、是物体惯性大小的唯一量度，越大，惯性越大。【达标检测】

1、关于伽利略的理想实验，说法正确的是（）A.只要接触面比较光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去 B.这个实验实际上是永远无法做到的 C.利用先进仪器就能使实验成功

D.虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的实验基础上的2、下列关于牛顿第一定律建立的说法中正确的是（）A.它是通过理论推导出来的 B.它是通过实验直接得出的C.它是可以通过实验验证的D.它是以实验事实为基础，通过推理、想象而总结出来的3、下列关于惯性的说法中,正确的是（）A.物体只有在静止时才具有惯性 B.物体运动速度越大,其惯性也越大 C.太空中的物体没有惯性

D.不论物体运动与否,受力与否,物体都具有惯性

4、关于力和运动的关系，下列说法中正确的是（）A.力是物体运动的原因 B.力是维持物体匀速运动的原因 C.力只能改变物体运动速度的大小 D.力是改变物体运动状态的原因

5、下列说法正确的是（）

A．运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大 B．小球在做自由落体运动时，惯性不存在了

C．把一个物体竖直向上抛出后，能继续上升，是因为物体仍受到一个向上的推力 D．物体的惯性仅与质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小

6、如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（）

A．抛物线

B．沿斜面向下的直线

C．竖直向下的直线

D．无规则曲线

小结

一、理想实验的魅力