第1節(jié) 牛頓第一定律

牛頓第一定律第一課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì) 一、教材分析 牛頓第一定律是力學(xué)中重要的基本定律之一，也是培養(yǎng)學(xué)生分析、概括，推理能力很好的素材。它既是力的作用效果的延伸，又是學(xué)習(xí)二力平衡的基礎(chǔ)，起著承前啟后的作用。本節(jié)包括牛頓第一定律和慣性?xún)煞矫娴膬?nèi)容。作為牛頓物理學(xué)的基石，教材首先從運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)停下來(lái)引出阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響，介紹了伽利略、牛頓研究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的思維方法，之后講述了牛頓第一定律的內(nèi)容，為以后慣性的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。把物理知識(shí)融入到生活中去，能讓學(xué)生覺(jué)得物理就在身邊，從而激發(fā)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)物理的興趣。本節(jié)需要兩課時(shí)，第一課時(shí)主要學(xué)習(xí)阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響和牛頓第一定律的內(nèi)容。第二課時(shí)要理解慣性的內(nèi)容。 二、學(xué)情分析 學(xué)習(xí)者是八年級(jí)學(xué)生。 思想狀態(tài)：思維比較活躍，好奇心強(qiáng)，對(duì)新事物有強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣；主動(dòng)性不強(qiáng)，以被動(dòng)接受學(xué)習(xí)為主。 知識(shí)狀態(tài)：學(xué)習(xí)了力的作用效果，知道力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，為本節(jié)學(xué)習(xí)做好了鋪墊。 能力狀態(tài)：具備了一定的觀察、分析推理、邏輯思維能力；對(duì)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系只有個(gè)大致的了解。受生活經(jīng)驗(yàn)的影響，“物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持”的錯(cuò)誤觀念不容易轉(zhuǎn)變。 三、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能： 1、知道阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。 2、能說(shuō)出牛頓第一定律的主要內(nèi)容，并能解答有關(guān)的事例。 過(guò)程與方法： 通過(guò)探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，了解伽利略、牛頓理想實(shí)驗(yàn)和推理的研究方法。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀： 通過(guò)伽利略、牛頓和亞里士多德對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的不同認(rèn)識(shí)，了解人類(lèi)認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的曲折性，感悟科學(xué)就在我們身邊。 重點(diǎn)、難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：牛頓第一定律的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用。教學(xué)難點(diǎn)：力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。 四、教具與學(xué)具 電教器材：多媒體 教師演示用：斜面、小車(chē)、毛巾、棉布等 學(xué)生分組器材： 書(shū)、圓珠筆、鉛筆盒、小車(chē)、書(shū)包、斜面、毛巾、棉布、乒乓球等。 五、學(xué)習(xí)過(guò)程 第一環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)情境，引入新知（約5分鐘） 實(shí)驗(yàn)引入新課 1、要讓靜止的書(shū)（文具盒）運(yùn)動(dòng)，該怎么辦？ 2、停止用力，又會(huì)如何呢？（學(xué)生實(shí)驗(yàn)后上臺(tái)演示） 誤導(dǎo)學(xué)生：物體受力就會(huì)運(yùn)動(dòng)，不受力就停止。 得出謬論：物體運(yùn)動(dòng)要靠力維持，提出這是亞里士多德的觀點(diǎn)。 教師實(shí)驗(yàn)演示：在水平木板上推一輛小車(chē)（粉筆等），撤去推力，小車(chē)沒(méi)有立即停下。得出結(jié)論：物體運(yùn)動(dòng)不需要力維持，提出這是伽利略的觀點(diǎn)。你支持誰(shuí)？ 第二環(huán)節(jié)：感受活動(dòng)，總結(jié)觀點(diǎn)（約3分鐘） 以小組為單位，利用手邊的物品再次實(shí)驗(yàn)，說(shuō)出你的觀點(diǎn)，并解釋為什么撤去推力，物體會(huì)慢慢停下來(lái)？讓學(xué)生體會(huì)運(yùn)動(dòng)的物體停下來(lái)是由于受到阻力的緣故。 第三環(huán)節(jié)：合作交流，實(shí)驗(yàn)探究（約20分鐘） 下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。 結(jié)合以下問(wèn)題自學(xué)教材，討論后，利用提供的器材完成實(shí)驗(yàn)。 1、我們實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁?？?shí)驗(yàn)中觀察什么？ 2、幾種不同的物體鋪在木板上，作用是什么？ 3、實(shí)驗(yàn)中怎樣保證小車(chē)滑到水平木板上時(shí)的速度相同？ 4、實(shí)驗(yàn)中，如果我們把表面換成更光滑的玻璃，小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況會(huì)有什么變化嗎？教師強(qiáng)調(diào)：實(shí)驗(yàn)的相同的條件（三同）和不同條件；亞里士多德的觀點(diǎn)“運(yùn)動(dòng)要靠力來(lái)維持”是錯(cuò)誤的，伽利略的觀點(diǎn)“運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持”是正確的。運(yùn)動(dòng)的物體之所以會(huì)漸漸停下來(lái)是受到了阻力的作用，所以說(shuō)，力改變了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而不是維持了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 第四環(huán)節(jié)：科學(xué)推理，得出新知（約5分鐘） 猜想：如果表面材料絕對(duì)光滑（沒(méi)有阻力），小車(chē)滑行的距離將會(huì)怎樣呢？學(xué)生通過(guò)觀察動(dòng)畫(huà)能夠得出：如果表面絕對(duì)光滑，運(yùn)動(dòng)物體受到的阻力為零，物體將以恒定不變的速度運(yùn)動(dòng)下去。 提問(wèn)：運(yùn)動(dòng)的物體不受阻力時(shí)將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，那靜止的物體不受阻力時(shí)會(huì)怎樣呢？ 學(xué)生通過(guò)討論能夠得出：靜止物體在不受力時(shí)，將保持靜止?fàn)顟B(tài)。教師歸納：如果運(yùn)動(dòng)的物體不受力（阻力），它將會(huì)以恒定不變的速度（勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)）永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。教師講解：為解決力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，牛頓在伽利略、笛卡爾等前輩的研究基礎(chǔ)上，提出了牛頓第一定律。 引導(dǎo)學(xué)生得出：一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這就是牛頓第一定律。（同時(shí)教給學(xué)生一種實(shí)驗(yàn)+推理的研究方法。） 第五環(huán)節(jié)：剖析定律，強(qiáng)化理解（3分鐘） 1、牛頓第一定律的適用范圍是什么？ 2、牛頓第一定律的適用條件有哪些？ 3、力和運(yùn)動(dòng)是什么關(guān)系？ （1）“一切物體”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）“時(shí)”強(qiáng)調(diào)了沒(méi)有受到外力作用與保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的關(guān)系。物體在什么時(shí)候不受外力，這個(gè)物體就保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)這一瞬時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。 （4）“總保持”是指一直、不變。的意思。指物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí)，只有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)兩種可能，要改變這種狀態(tài)，物體必須受力的作用。（力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。） （5）“或”指一個(gè)物體只能處于一種狀態(tài)，到底處于哪種狀態(tài)，由原來(lái)的狀態(tài)決定，原來(lái)靜止就保持靜止，原來(lái)運(yùn)動(dòng)就保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。它雖然不是直接由實(shí)驗(yàn)得來(lái)的，但經(jīng)受了實(shí)踐的檢驗(yàn)，是公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一。 （解釋牛頓第一定律時(shí)主要強(qiáng)調(diào)“一切”、“不受外力”、“總保持”的含義，并強(qiáng)調(diào)牛頓第一定律的理想性。這樣，使學(xué)生加深了對(duì)牛頓第一定律的理解，并能準(zhǔn)確的表述出牛頓第一定律。強(qiáng)調(diào)現(xiàn)實(shí)生活中不存在。并闡述實(shí)驗(yàn)推理法的應(yīng)用。） 第六環(huán)節(jié)：應(yīng)用遷移，鞏固提高（5分鐘） 1、回歸課本 分析課本開(kāi)頭三幅圖片，分析運(yùn)動(dòng)的物體為什么會(huì)停下來(lái)？ 2、情景討論 在體育上，我班同學(xué)都參加了哪些項(xiàng)目？現(xiàn)在請(qǐng)大家思考，假如你正在和同學(xué)賽跑時(shí)，突然，所有的力都消失了，會(huì)出現(xiàn)什么情形呢？ 3、牛頓第一定律告訴我們，物體不受力時(shí)都有保持靜止或勻速運(yùn)動(dòng)不變的性質(zhì)。我們周?chē)奈矬w都受到力的作用，是否也有這種性質(zhì)呢？你能舉個(gè)例子說(shuō)明嗎？ 第七環(huán)節(jié)：課堂總結(jié)，布置作業(yè)（約4分鐘）讓學(xué)生談?wù)劚竟?jié)課的收獲和困惑。作業(yè)：以“假如力消失了，我們的生活會(huì)怎樣？”為題，寫(xiě)一篇小論文。（本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)小論文的寫(xiě)作，需要學(xué)生深入生活，體驗(yàn)生活，同時(shí)通過(guò)實(shí)踐作業(yè)的完成可以形成對(duì)知識(shí)的復(fù)習(xí)回顧。） 六、板書(shū)設(shè)計(jì) 8.1 牛頓第一定律 一、阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響 阻力越小，物體運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)。 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 二、牛頓第一定律 原先運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 條件 結(jié) 果 運(yùn)動(dòng)的 將做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 不受力 靜止的 將保持靜止七、課堂檢測(cè) 1、關(guān)于牛頓第一定律，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A、牛頓第一定律是可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接證明的B、牛頓第一定律實(shí)驗(yàn)做不出來(lái)，因?yàn)椴荒芸隙ㄟ@個(gè)定律是正確的。C、牛頓第一定律是在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析、推理得出的。D、物體保持靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，叫做牛頓第一定律。2、一只氫氣球下掛一個(gè)物體勻速上升，如果小球受到的所有外力突然全部消失，則小球?qū)ⅲ?）A、上升 B、下降 C、保持靜止 D、可以向各方運(yùn)動(dòng) 3、對(duì)于“力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”問(wèn)題，歷史上經(jīng)歷了漫長(zhǎng)而又激烈的爭(zhēng)論過(guò)程。著名的科學(xué)家伽利略在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上推理得出了正確的結(jié)論，其核心含義（ ） A、力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 B、物體只要運(yùn)動(dòng)就需要力的作用 C、力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因 D、沒(méi)有力的作用運(yùn)動(dòng)物體就會(huì)慢慢停下來(lái) 4、在學(xué)習(xí)牛頓第一定律時(shí)，為了探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，我們做了如圖所示的