高中物理 第四章 牛頓運(yùn)動定律 4.1 牛頓第一定律教案3

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精牛頓第一定律指導(dǎo)思想與理論依據(jù)新課改提倡學(xué)生探究學(xué)習(xí)，自主學(xué)習(xí),通過交流與合作，經(jīng)歷知識的獲取過程。本節(jié)課力求體現(xiàn)新課程的思想，努力做到以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體。在教學(xué)過程的設(shè)計(jì)方面，關(guān)注學(xué)生對知識形成過程的理解，讓學(xué)生親歷思考和探究的過程，領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法.注重了物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展過程的再現(xiàn),和對科學(xué)家的創(chuàng)造性思維品質(zhì)和敢于置疑、堅(jiān)持真理的情感因素的挖掘。通過系列問題的設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生思考與討論、交流與合作。注重面向全體學(xué)生,提高每一位學(xué)生主動參與課堂教學(xué)的積極性.鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)言，對學(xué)生的回答做出積極評價(jià),并讓學(xué)生進(jìn)行自我評價(jià)和互評,形成生生、師生之間

2、的良性互動。最終使學(xué)生學(xué)會知識，掌握技能，經(jīng)歷過程，體驗(yàn)方法，培養(yǎng)勇于探索、不畏艱險(xiǎn)的科學(xué)精神。教學(xué)背景分析教學(xué)內(nèi)容：“牛頓運(yùn)動定律”是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，是高中力學(xué)的核心?！芭ｎD第一定律是本章第一節(jié)內(nèi)容，重點(diǎn)研究的是力與運(yùn)動的關(guān)系。它的功能具有多重性。其一、它是初高中知識的銜接點(diǎn)：學(xué)生在初中學(xué)習(xí)中，已經(jīng)了解了牛頓第一定律的基本內(nèi)容.其二、它是運(yùn)動學(xué)和力學(xué)的結(jié)合點(diǎn)。教材首先對人類認(rèn)識力和運(yùn)動的關(guān)系作了歷史的回顧,著重介紹了伽利略研究力和運(yùn)動的關(guān)系的思想方法及卓越貢獻(xiàn)，進(jìn)而講述牛頓第一定律的內(nèi)容和物質(zhì)慣性的概念。這樣的呈現(xiàn)方式充分體現(xiàn)了以知識為載體，以培養(yǎng)思維能力為核心、以提升探究能力為重點(diǎn)，充分體

3、現(xiàn)知識的育人功能. 其三、它是思維方法的創(chuàng)新點(diǎn).伽利略開創(chuàng)了理想實(shí)驗(yàn)的研究方法.成為人類精神文化的瑰寶。學(xué)生情況：首先高一學(xué)生已學(xué)過運(yùn)動的描述和力兩章內(nèi)容，為這一章學(xué)習(xí)力與運(yùn)動的關(guān)系奠定了知識基礎(chǔ)；其次,學(xué)生對于力與運(yùn)動關(guān)系的認(rèn)識有一定的生活經(jīng)驗(yàn),在初中也初步了解牛頓第一定律和慣性的基本內(nèi)容，知道“力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因”這一結(jié)論,但學(xué)生對“力與運(yùn)動關(guān)系”認(rèn)識的歷史了解甚少，對伽利略的理想實(shí)驗(yàn)方法也沒有深入了解，對于質(zhì)量是慣性大小的量度也是不知道的,學(xué)生對“有力作用物體就運(yùn)動,沒有力作用物體就要停下來的看法源于直覺印象而成為錯(cuò)誤的前概念,對牛頓第一定律的理解還不夠深刻,還沒有真正將生活經(jīng)驗(yàn)

4、變成科學(xué)的認(rèn)識，因此讓學(xué)生在原認(rèn)知基礎(chǔ)上的再提高是本節(jié)課的關(guān)鍵。教學(xué)方式：講授與討論結(jié)合教學(xué)手段:多媒體、演示實(shí)驗(yàn)技術(shù)準(zhǔn)備:自制理想雙斜面軌道、演示文稿、自已拍攝的錄像教學(xué)目標(biāo)(內(nèi)容框架）1、知識與技能:（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.2、過程與方法：通過理想實(shí)驗(yàn)的探究體驗(yàn)，學(xué)習(xí)“實(shí)驗(yàn)和推理”相結(jié)合、“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”的科學(xué)方法。培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)、探索本質(zhì)、歸納總結(jié)的能力.3、情感態(tài)度價(jià)值觀:通過伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)，激發(fā)熱愛科學(xué)、樂于探究的興趣.通過科學(xué)史的簡介，領(lǐng)略去偽存真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。教學(xué)重點(diǎn)：認(rèn)

5、識牛頓第一運(yùn)動定律的建立過程；理解牛頓第一定律內(nèi)容及慣性內(nèi)涵。教學(xué)難點(diǎn)：質(zhì)量是慣性量度的理解。教學(xué)過程(文字描述)（一）創(chuàng)設(shè)情景，引入課題播放視頻： 1. 天宮一號的點(diǎn)火升空、變軌、對接和在軌運(yùn)行。（提醒學(xué)生注意觀察火箭和衛(wèi)星的運(yùn)動過程及運(yùn)動狀態(tài)的改變）提問：天宮一號為什么能被發(fā)射升空、變軌、對接和在火箭燃料耗盡以后長時(shí)間在軌運(yùn)行呢？帶著這個(gè)問題展開第三章牛頓運(yùn)動定律的學(xué)習(xí).播放視頻: 2。 演示“旋蛋實(shí)驗(yàn)”兩個(gè)雞蛋，將一個(gè)雞蛋旋轉(zhuǎn)起來以后用手按下迅速停下,另一個(gè)按停后松手雞蛋還能繼續(xù)旋轉(zhuǎn)；演示完畢讓學(xué)生說觀察到了什么現(xiàn)象?怎么解釋這種現(xiàn)象？激發(fā)學(xué)生問題意識。教師不明確回答,告訴大家學(xué)習(xí)完這節(jié)

6、課知識后就會知道答案.3、教師演示手推小車實(shí)驗(yàn)：用力推小車運(yùn)動，不推了小車靜止。多媒體投影圖片:引導(dǎo)學(xué)生回顧生活中類似的現(xiàn)象在我們生活中還有很多。這些物體運(yùn)動都蘊(yùn)含著力與運(yùn)動的關(guān)系。在人類歷史的長河中，運(yùn)動和力如影隨形，總是和人們的生活、生產(chǎn)密切相關(guān)。那么，力與運(yùn)動之間到底有什么樣的關(guān)系呢？這個(gè)問題早在兩千多年前就有人進(jìn)行深入研究了。（二）回顧歷史,探究定律1情景設(shè)問,經(jīng)驗(yàn)猜想最早對力和運(yùn)動之間的關(guān)系進(jìn)行觀察研究并給出經(jīng)驗(yàn)猜想的是古希臘學(xué)者亞里士多德。亞里士多德觀點(diǎn)：運(yùn)動必須依靠外力的不斷作用才能維持。外力一旦消失，受迫運(yùn)動也就停止了。即運(yùn)動需要力來維持。他的觀點(diǎn)來自實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，還能用實(shí)際經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)

7、證，所以被人們廣泛接受,并維持了近兩千年.2質(zhì)疑假設(shè),科學(xué)猜想首先對亞里士多德觀點(diǎn)提出質(zhì)疑并深入研究的是十六世紀(jì)的伽利略。他仔細(xì)觀察了球的滾動.發(fā)現(xiàn)當(dāng)球沿斜面向下滾動時(shí)，它的速度增大，而向上滾動時(shí)，速度減小。他由此猜想：當(dāng)球沿水平面滾動時(shí)，它的速度應(yīng)該不增不減。實(shí)際觀察的結(jié)果是：沿水平面滾動的球越來越慢，最后停下來?，F(xiàn)象：沿水平面滾動的球越來越慢，最后停下來.教師介紹：按照亞里士多德的觀點(diǎn)，球停下來是因?yàn)闆]有力的作用。伽利略恰恰從這一現(xiàn)象出發(fā),對亞里士多德的觀點(diǎn)提出質(zhì)疑.質(zhì)疑：滾動的球之所以停下來，真的是因?yàn)闆]有力的作用嗎？設(shè)問：球停下來的原因是什么呢？教師介紹:在伽利略之前,人們還沒有意識到

8、摩擦力這種無形的力,伽利略是第一個(gè)意識到摩擦力的人.他改變了水平面的粗糙程度，發(fā)現(xiàn):水平面越光滑，球滾得越遠(yuǎn)。于是，他推斷這是摩擦阻力作用的結(jié)果。結(jié)論:滾動的球停下來，是摩擦阻力作用的結(jié)果。假設(shè)：若沒有摩擦阻力，沿水平面滾動的球?qū)⒃鯓舆\(yùn)動呢?合理外推：若沒有摩擦阻力，球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動下去。根據(jù)自己的猜想伽利略設(shè)計(jì)了一個(gè)雙斜面實(shí)驗(yàn)。3實(shí)驗(yàn)探究（重現(xiàn)伽利略探究過程)合理外推，得出結(jié)論雙斜面實(shí)驗(yàn):左斜面固定，右斜面傾角可變.實(shí)驗(yàn)中我們設(shè)定小球始終從左斜面電磁鐵處由靜止釋放。(1）、從左斜面一側(cè)某一高度處釋放一個(gè)小鋼球，觀察小球的運(yùn)動情況。設(shè)問:看到什么現(xiàn)象，什么原因？觀察現(xiàn)象后思考回答：小球沿左側(cè)斜面滑

9、下越來越快,沿右側(cè)斜面上滑越來越慢。如果忽略摩擦，則可達(dá)到與釋放點(diǎn)同樣的高度。（2）在從同一高度釋放小球之前，先把另一側(cè)斜面的傾角減小，重復(fù)實(shí)驗(yàn).設(shè)問：又看到什么現(xiàn)象，什么原因?引導(dǎo)學(xué)生思考回答：傾角減小，小球經(jīng)過的路程增加。（3)把另一側(cè)斜面的傾角進(jìn)一步減小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生思考回答:傾角進(jìn)一步減小，小球經(jīng)過的路程進(jìn)一步增加.設(shè)問:通過觀察，同學(xué)們想一想，如果右面的斜面變成了水平面，小球?qū)⒃鯓樱浚?）把另一側(cè)斜面放水平，重復(fù)上面實(shí)驗(yàn)。追問：如果水平面上沒有任何阻力,小球?qū)⒃鯓樱恳龑?dǎo)學(xué)生思考回答：小球?qū)⒂肋h(yuǎn)達(dá)不到原來的高度，可以永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。繼續(xù)追問：這說明什么？力是維持物體運(yùn)動的原因嗎?引

10、導(dǎo)學(xué)生回答：沒有力的作用，運(yùn)動的物體將一直運(yùn)動下去。力不是維持物體運(yùn)動的原因。（5)動畫模擬再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)探究過程。注意提醒：伽利略的雙斜面實(shí)驗(yàn)是一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)；通過雙斜面理想實(shí)驗(yàn)，伽利略得出了結(jié)論：若沒有摩擦阻力，沿水平面滾動的球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動下去.運(yùn)動不需要力維持.再現(xiàn)伽利略的探索過程:觀察現(xiàn)象，產(chǎn)生質(zhì)疑；提出假說，實(shí)驗(yàn)探究; 合理外推，得出結(jié)論.這種方法非常了不起！愛因斯坦是這樣評價(jià)的: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最偉大的成就之一,而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。與伽利略同時(shí)代的法國科學(xué)家笛卡爾對他的觀點(diǎn)進(jìn)行了補(bǔ)充。4補(bǔ)充完善，形成定律（1)笛卡爾的補(bǔ)充:除非物體受到力的作用，

11、物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運(yùn)動狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會使自己沿曲線運(yùn)動，而只保持在直線上運(yùn)動.笛卡爾補(bǔ)充了物體不受力時(shí)保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。1642年，伽利略逝世，1643年牛頓在英國誕生.牛頓是人類歷史上最偉大的科學(xué)家之一。主要貢獻(xiàn)有發(fā)明了微積分,發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律和經(jīng)典力學(xué)，設(shè)計(jì)并制造了第一架反射式望遠(yuǎn)鏡等等。牛頓在1687年出版的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理一書中提出了三條運(yùn)動定律。牛頓把伽利略、笛卡爾的正確結(jié)論總結(jié)成為牛頓第一定律，它是牛頓物理學(xué)的基石。（2）牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止.現(xiàn)在我們來理解定律。（三）理解定律，了解慣性1回顧、

12、思考：靜止的車、足球?yàn)槭裁催\(yùn)動起來？運(yùn)動的車、足球?yàn)槭裁磿Ｏ聛恚颗ｎD第一定律中論述的運(yùn)動和力的關(guān)系是怎樣的?教師引導(dǎo)得出結(jié)論：運(yùn)動和力的關(guān)系：力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因.思考：物體不受力時(shí)“總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”,這能不能通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證呢？不能。由于不受力作用的物體是不存在的。許多阻力很小的現(xiàn)象可以幫助我們理解牛頓第一定律。2阻力很小的現(xiàn)象:冰壺比賽的視頻從視頻可以看出，冰壺在一段時(shí)間內(nèi)速度的大小和方向幾乎不變，直到碰上另一個(gè)冰壺。思考:定律中還論述了什么呢？3慣性:概念：物體保持原來的勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。思考并猜想：物體的慣性大小和什么因素有關(guān)？游戲：用嘴吹兩個(gè)質(zhì)量

13、大小不同的球，一個(gè)很輕易就能吹動,而另一個(gè)卻吹不動。投影展示，相撲運(yùn)動員和體操運(yùn)動員的圖片。思考：你觀察到了什么現(xiàn)象？這個(gè)現(xiàn)象能說明慣性和質(zhì)量的關(guān)系嗎?慣性與質(zhì)量:質(zhì)量是慣性大小的唯一量度.教師演示緊固錘頭視頻。液體的慣性和氣體的慣性視頻.讓學(xué)生說看到了什么?現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么?由此合理外推從而得出結(jié)論:一切物體在一切情況下都有慣性。（四）再設(shè)情景，規(guī)律應(yīng)用思考:1怎樣解釋“天宮一號”和“神州八號”在火箭燃料耗盡以后還能長時(shí)間在軌運(yùn)行呢？2按停后松手雞蛋還能繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的原因是什么呢？學(xué)生回答并舉例說出一些生活中常見的涉及到慣性現(xiàn)象的實(shí)例并用今天所學(xué)知識解釋。安全教育生命教育滲透：（演示汽車碰撞

14、實(shí)驗(yàn)視頻）讓學(xué)生看到汽車安全帶的重要作用？提醒學(xué)生注意觀察系了安全帶和沒系安全帶的兩個(gè)假人在碰撞過程中的區(qū)別，對學(xué)生同時(shí)進(jìn)行安全教育，生命教育。(五)課堂總結(jié)1.了解了運(yùn)動和力關(guān)系的探究過程。在探究過程中，亞里士多德是開拓者。伽利略首創(chuàng)了理想實(shí)驗(yàn)方法；笛卡爾補(bǔ)充了伽利略的觀點(diǎn)；牛頓提出了牛頓第一定律明確了力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。 整個(gè)過程在人類歷史上延續(xù)了兩千多年直到今天我們?nèi)匀贿€在不停探索。2。體會了理想實(shí)驗(yàn)的魅力;3。 深入理解了牛頓第一定律，知道了質(zhì)量是慣性大小的量度；一切物體在一切情況下都有慣性。4 。學(xué)會了用慣性知識解釋生活中遇到的一些現(xiàn)象。（六）作業(yè)布置1、完成區(qū)目標(biāo)相關(guān)練習(xí)題

15、.2、回家用今天所學(xué)知識向父母和你身邊的親人介紹汽車安全帶的重要作用,并提醒他們駕車和乘車時(shí)一定要系好安全帶,尤其是開車時(shí)一定要遵守交通規(guī)則。（七）課后反思本節(jié)課設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是：“堅(jiān)持以創(chuàng)設(shè)問題情景為切入點(diǎn)，以觀察實(shí)驗(yàn)（事實(shí)）為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力為核心，以提升學(xué)生探究能力為重點(diǎn)的基本特征。”引入部分以我國天宮一號的發(fā)射升空以及在軌運(yùn)行的一個(gè)動畫模擬并提出問題作為本章學(xué)習(xí)的切入點(diǎn)；再以旋蛋實(shí)驗(yàn)視頻進(jìn)行兩次比較學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)區(qū)別并產(chǎn)生思考分析作為本節(jié)內(nèi)容的情景切入點(diǎn)；通過設(shè)問讓學(xué)生回憶初中對慣性的認(rèn)識；結(jié)合幾張涉及到力和運(yùn)動關(guān)系的圖片提起學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的興趣，而進(jìn)入高中牛頓第一定律的

16、學(xué)習(xí)。從實(shí)際上課的效果來看與預(yù)期目標(biāo)一致，尤其是學(xué)生看到兩次實(shí)驗(yàn)的對比以后情不自禁的發(fā)出疑問。然后從學(xué)生的問題出發(fā),引入本節(jié)物理學(xué)史的教學(xué).從亞里士多德到伽利略再到笛卡爾牛頓對力和運(yùn)動關(guān)系的跨越兩千多年研究過程的敘述能讓學(xué)生深刻體會到真理的來之不易。過程中特別滲透了伽利略的研究和思想方法，讓學(xué)生與老師一起通過教師自己設(shè)計(jì)制造的伽利略理想斜面試驗(yàn)器材來重溫伽利略的探究過程,以對理想斜面實(shí)驗(yàn)的觀察并從觀察到的事實(shí)為基礎(chǔ)讓學(xué)生體會到理想實(shí)驗(yàn)的魅力以及合理外推思維對發(fā)現(xiàn)真理的重要性；很好的培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力，也讓學(xué)生感受到伽利略研究方法的巧妙。課堂上這個(gè)實(shí)驗(yàn)效果很明顯完成的很成功，很好的達(dá)到了教學(xué)設(shè)計(jì)的目標(biāo)也讓學(xué)生的探究能力得到一定的提高。另外在對慣性的理解教學(xué)上我也采用了實(shí)驗(yàn)結(jié)合自己所錄視頻的展示，讓學(xué)生更為生動的理解認(rèn)識了牛頓第一定律。尤其是對液體慣性現(xiàn)象的視頻，我對錄像進(jìn)行了慢放的技術(shù)處理,當(dāng)學(xué)生看到裝水的氣球瞬間變成水球在空中聚集的瞬間都禁不住發(fā)出驚訝的歡呼.原來生活中還有這么多轉(zhuǎn)瞬