牛顿第一定律教学设计_牛顿第一定律教案设计

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牛顿第一定律教学设计

课标分析：

(一)、在课程目标上注重提高全体学生的科学素养：牛顿第一定律深刻揭示了运动与力的关系，是人类对世界本质规律认知的成果。学生在学习本节的过程中应树立起对科学、真理的追求。(二)、在课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化：本节内容的难度中等，适合学生自主讨论学习，并运用所学知识解决问题，解释生活中的现象。

（三）、在课程结构上重视基础，体现课程的选择性：牛顿第一定律是整个力学的基础，把最基本的匀速直线运动和物体是否受力联系起来，确立了力和运动之间的关系，是前面力的作用效果的延伸，又为学习二力平衡的知识打下了基础，起着承前启后的作用。教材分析：教材内容主要包括阻力对物体运动的影响、牛顿第一定律和惯性。其中重点为阻力对物体运动影响的探究实验，理解牛顿第一定律的内容和惯性的定义及应用，难点为阻力对物体运动影响实验的推理过程及推论，根据牛顿第一定律的内容正确理解力与运动的关系，以及惯性的应用、运用惯性的知识正确解释生活中的现象。本节课的内容不但是本章的重点，也是整个力学的重点。牛顿第一定律是经典力学三大定律之一，是整个力学的基础。牛顿第一定律将运动和力学两者联系起来，是力和运动的开端，并为后面学习二力平衡的知识打下了基础。起到了承前启后的作用。教材把理论与实际联系起来，还把物理知识融入到生活中去，能够让学生觉得物理就在身边，从而使学生充分体会“从生活走进物理，从物理走向社会。”学科理念。

学生分析：学生已经在八年级物理上册第一章学习了机械运动在本册第七章学习了力，为学习牛顿第一定律打下了一定基础。但八年级学生接触物理学科时间较短，平均年龄较小，学生的观察、分析、概括、实验探究和推理能力正在逐渐形成之中，对定律构建过程中的各种概念、现象的认识还不是特别准确。因此在学习本节课内容的时候学生可能会感觉比较抽象。教学目标：

1、知识与技能：

（1）了解生活中的惯性现象；并能够理解惯性与质量之间的关系；（2）通过实验探究，知道牛顿第一定律的内容；

（3）了解力是改变物体运动状态的原因而不是维持物体运动的原因。

2、过程与方法： 通过科学探究活动，使学生体验控制变量法在物理研究过程中的应用，培养学生乐于参与、勇于创新的意识和设计实验、分析概括的能力。

3、情感态度与价值观：

（1）通过观察与实践使学生了解摩擦在实际中普遍存在，既有利也有弊。培养学生思考问题的辩证观点；

（2）通过生活中实例的研究，激发学生用所学知识解决实际问题的热情。

教学重点：牛顿第一定律的理解 教学难点：惯性的认识

教学策略：为了更好地完成教学目标，突破重难点，结合本节课的内容和特点以及学生的年龄特点，我采取启发式教学法实现从阻力对物体运动的影响实验到牛顿第一定律的过度，同时采用实验探究、问题讨论相结合、多媒体演示等多种教学方法。教学活动是教与学两方面的有机结合，在上述教学方法的正确实施下，我引导学生采用科学探究法、小组合作学习法、讨论法、分析归纳法等学习方法。我认为“教给学生方法比教给学生知识更为重要”。教学用具：多媒体课件、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等.教学过程：

一、新课引入（约2分钟）实验1：木块静止放在实验桌上。教师：木块处于什么运动状态？ 学生：静止

教师：要它运动应该怎么办？ 学生：用手推动 教师：不推呢？ 学生：木块不动。

教师：木块的运动需要什么条件？ 学生：推力。

实验2：铁球静止放在实验桌上，用手推铁球，铁球运动，放手后铁球继续滚动。教师：放手后运动的铁球有没有受到推力？ 学生：没有。

教师：没有推力，铁球仍可以运动。

教师：运动和力的关系是牛顿力学的核心内容，从本节课开始我们来探究这个问题。

【设计意图】课始，通过两个实验现象引出相互矛盾的两种观点，通过学生讨论，引发学生的思考，激发学生对“运动和力的关系”产生兴趣，引出本课的主题。

二、新课教学

1．两种观点（20分钟）

教师：首先让我们来看看亚里士多德和伽利略对“运动和力的关系”的观点。（多媒体演示）亚里士多德：要使一个静止的物体运动起来,就必须对它用力；如果这个力被撤销，物体就会停止运动。

伽利略：运动的物体并不需要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受到了摩擦阻力。

教师：亚里士多德和伽利略，到底谁的观点正确呢？物体的运动需要力来维持吗？ 实验：将小车静止放在桌面上。教师：小车处于什么运动状态？ 学生：静止。

教师：要它运动应该怎么办？ 学生：用手推动。

教师用手推到小车，小车运动起来，放手后会小车继续运动一段距离后停下。教师：推动的小车受哪几个力的作用？ 学生：重力、支持力、推力、摩擦力。教师用多媒体展示出来。如下图。

F支 f F推 G 教师：放手后到停下来小车受哪几个力的作用？ 学生：重力、支持力、摩擦力。教师用多媒体展示出来。如下图。

F支 f G 教师：小车为什么会停下来？ 学生：由于摩擦力。教师：如果没有摩擦力，小车会停下吗？ 学生甲：会 学生乙：不会 学生众说纷纭。教师：小车由于受摩擦力的作用而停下，说明摩擦阻力对小车的运动有影响,那么阻力的大小对小车运动的影响到底是什么？下面让我们用实验来进行探究。

【制订计划与设计实验】既然实验研究的是“阻力对物体运动的影响”，那么就要保持小车开始时运动状态相同，改变小车所受阻力的大小，观察小车运动的情况。我们采取的这种物理研究方法叫什么？

学生：控制变量法。

教师：怎样才能使小车运动起来？ 学生：用力推。教师边演示边讲解：若每次的推力大小不同，小车开始运动的速度相不相同？ 学生：不相同。

教师出示一个斜面帮助学生思考。

教师：控制变量法要求小车在平面上运动的初速度相同，怎样才能做到？

学生：将小车从同一斜面的同一高度自由下滑，小车在到达水平平面时具有相同的速度。

教师：小车在水平面上运动起来的过程中，还受推力吗？ 学生：不受推力。

教师：小车运动一段距离后为什么又会停下来？ 学生：因为小车受到了摩擦力的作用，阻碍了小车的运动。教师：摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，如何改变小车受到的摩擦力大

小？

学生：让小车分别在粗糙程度不同的表面上运动。

教师：毛巾、棉布、木板三表面粗糙程度如何？同一辆小车分别在这三种表面上运动，在哪种表面上运动阻力最大？

学生：毛巾最粗糙，其次是棉布，木板较光滑，所以小车在毛巾表面上运动阻力最大，其次是棉布，木板表面对小车的阻力最小。

【实验探究】学生进行分组实验与收集数据，教师巡视并指导。

接触面 毛巾 棉布 木板 【交流评价】

教师：观察收集到的数据，你能发现三次实验有何相同之处？ 学生：①用的都是同一辆小车；②小车都是从同一高度自由滑下。教师：为什么要这样做？

学生：保证小车在平面上开始运动时的速度相同。教师：不同的是？ 学生：水平表面的粗糙程度不同和小车通过的距离不同。教师：小车在水平面上的速度有什么变化？ 学生：减小。

教师：为什么小车最后都会停下来？ 学生：因为受到摩擦阻力。

教师：阻力的大小跟小车运动的距离有何关系？

引导学生回答后总结：水平面越光滑，车受到的摩擦力就越小，小车的速度减小得越慢，小车运动的距离就越远。

【设计意图】通过实验将“物体的运动需要力吗?”这一问题转化为“阻力的大小对物体运动的影响”这一具体问题，使得实验探究目的更明确；实验的设计较复杂，教师应有合理的引导；实验较明显，可以放手让学生去做。

2．设想和推理（约2分钟）

教师：若水平面足够长且足够光滑（完全没有摩擦阻力），小车又将怎样？

阻力 大 较大 小 小车运动距离s/m 短 较长 长 速度减小情况 快 较慢 慢 学生：会永远运动下去。

教师：速度会不会减小？会不会自动拐弯？ 学生：都不会。教师：这种既不加速又不减速，也不拐弯的运动叫什么运动？ 学生：匀速直线运动。教师：也就是如果运动物体不受力，它将以恒定的速度运动下去。学生将结论填写在课本上。

教师：运动的物体如果不受力的作用，将怎样运动？物体的运动一定需要力来维持吗？ 学生：运动的物体如果不受力的作用，将做匀速直线运动。物体的运动不需要力来维持。

教师：这种以真实的科学实验为基础，经过合理推理，概括出事物的本质规律的过程叫理想实验。“理想实验”法是伽利略开创的研究物理的重要方法。

【设计意图】使学生经历“理想实验”的过程，进行科学思想和科学方法的教育。3．牛顿第一定律（2分钟）

教师：实验探究前所提到的两个科学家的观点，你现在认为谁的正确？ 学生：伽利略。

教师：300多年前，伽利略就是这样通过实验推理得出他的观点。后来，牛顿经过研究和整理，总结出更加全面和完整的物理规律：（板书）。

牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。教师：牛顿第一定律不是从实验直接得出的，而是在实验的基础上，经过推理、归纳得出。这恰是科学家丰富的想象力与科学分析相结合的伟大之处。

4．理解牛顿第一定律（6分钟）

教师：通过实验和推理，我们得出了牛顿第一定律，这条定律对于一切物体都适用，既无论是固体、液体、还是气体，无论是运动物体还是静止物体都适用该定律，但定律成立要满足一定的条件，是什么条件？

学生：物体不受外力作用。

教师：在什么条件下，物体一定处于匀速直线运动状态？ 学生：物体不受外力作用和物体原来是运动的。教师：在什么条件下，物体一定处于静止状态？

学生：会永远运动下去。

教师：速度会不会减小？会不会自动拐弯？ 学生：都不会。教师：这种既不加速又不减速，也不拐弯的运动叫什么运动？ 学生：匀速直线运动。

教师：也就是如果运动物体不受力，它将以恒定的速度运动下去。学生将结论填写在课本上。教师：运动的物体如果不受力的作用，将怎样运动？物体的运动一定需要力来维持吗？ 学生：运动的物体如果不受力的作用，将做匀速直线运动。物体的运动不需要力来维持。

教师：这种以真实的科学实验为基础，经过合理推理，概括出事物的本质规律的过程叫理想实验。“理想实验”法是伽利略开创的研究物理的重要方法。

【设计意图】使学生经历“理想实验”的过程，进行科学思想和科学方法的教育。归纳总结：

让学生总结本节学习到了哪些知识．

1.运动的物体在没有受到外力作用时，其运动会是匀速的，而且将永远运动下去。

2.静止的物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态。3.牛顿第一定律不是通过实验直接得出的，而是在大量实验的基础上用推理的方法概括出来的。不能用实验直接证明。课后作业：动手动脑学物理

教学反思：牛顿第一定律是学生认识的第一个力学定律，它贯穿了整个力学的学习，是一条非常重要的定律。

本节先通过探究阻力对物体运动的影响，使学生直观地看到物体所受的阻力越少，运动得越远，伟讲述伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得到的结论。牛顿最后总结出了惯性定律。通过以上活动使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的，指出牛顿第一定律不是直接由实验得出的，而是用推理的方法概括出来的，给学生以科学方法论的教育。

本节教学容量比较多，而且也比较抽象，学生不容易理解，需要结合大量的生活现象来帮助学生理解“牛一”。惯性是由“牛一”引出的，生活中的惯性例子非常多，同学们的认识比较深刻，但应用惯性来解释实际情况还是有一定的难度，区分惯性的应用与防治还需要加强。时间比较紧，如果分为两个课时来上，可能效果比较好。