2019《牛頓第一定律》的教學(xué)設(shè)計(jì).doc

1、牛頓第一定律的教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)( 一 ) 知識(shí)與技能1. 認(rèn)識(shí)牛頓第一定律。2. 認(rèn)識(shí)一切物體都具有慣性，能用物體的慣性解釋生活和自然中的有關(guān)現(xiàn)象。( 二 ) 過程與方法1. 通過實(shí)驗(yàn)，探究并確認(rèn)阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。2. 經(jīng)歷建立牛頓第一定律的科學(xué)推理過程。2. 能通過生活經(jīng)驗(yàn)和大量事實(shí)認(rèn)識(shí)一切物體都具有慣性。( 三 ) 情感、態(tài)度與價(jià)值觀1. 通過建立牛頓第一定律的科學(xué)推理過程學(xué)習(xí)科學(xué)思維方法。2. 通過慣性現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，樹立交通安全意識(shí)。3. 體會(huì)物理與生活的密切聯(lián)系。二、教學(xué)重難點(diǎn)本節(jié)內(nèi)容由“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”“牛頓第一定律”“慣性”三部分內(nèi)容組成?！白枇?duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”是研究

2、力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的重要實(shí)驗(yàn)，做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)并在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的猜想是得出牛頓第一定律的關(guān)鍵。運(yùn)動(dòng)和力是人們?cè)谏a(chǎn)和生活中經(jīng)常接觸到的物理現(xiàn)象。早在兩千多年前人們就開始研究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，直到伽利略和牛頓第 1頁(yè)時(shí)代，這個(gè)問題才得以解決。運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系問題不僅深化了人類對(duì)自然的認(rèn)識(shí)，而且體現(xiàn)了科學(xué)研究的基本方法，對(duì)人類思維發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。牛頓第一定律是經(jīng)典力學(xué)的核心內(nèi)容之一，它指出了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，即力不是維持運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。它是整個(gè)初、高中物理課程的基礎(chǔ)。要讓學(xué)生完成對(duì)它的認(rèn)識(shí)，最重要的是揭示建立牛頓第一定律的思維過程，幫助學(xué)生突破思維障礙。牛頓第一定律說明了物體有

3、慣性，一切物體都有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)。慣性與生活聯(lián)系緊密，人們有時(shí)可以利用慣性，有時(shí)應(yīng)注意防止慣性給人們帶來(lái)危害。重點(diǎn)：探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響難點(diǎn)：建立牛頓第一定律的科學(xué)推理過程三、教學(xué)策略首先以水平方向只受阻力作用逐漸停下來(lái)的日常生活實(shí)際為基礎(chǔ)引出兩種對(duì)立的觀點(diǎn)，進(jìn)一步用亞里士多德和伽利略兩個(gè)偉人來(lái)強(qiáng)化這種矛盾，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 ; 以“探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”為核心，在基本的實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，引導(dǎo)學(xué)生積極思維，進(jìn)一步概括、推理得出結(jié)論。通過慣性實(shí)驗(yàn)展示運(yùn)動(dòng)物體由于慣性而表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象，以突出慣性維持其原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的實(shí)質(zhì)。最后應(yīng)用所學(xué)習(xí)的慣性知識(shí)解決實(shí)際問

4、題，使學(xué)生的能力得到進(jìn)一步的提高。第 2頁(yè)四、教學(xué)資源準(zhǔn)備斜面、小車、毛巾、棉布、木板、慣性演示儀、多媒體、實(shí)物投影等。五、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課（ 5 分鐘）視頻展示：滑板車、列車等運(yùn)動(dòng)的物體，停止施加動(dòng)力，還會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)嗎？為什么最終要停下來(lái)？教師簡(jiǎn)介古人對(duì)這樣的問題的認(rèn)識(shí)，亞里士多德認(rèn)為：如果要使物體持續(xù)運(yùn)動(dòng)，就必須對(duì)它施加力的作用。伽利略則認(rèn)為：物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來(lái)維持，運(yùn)動(dòng)之所以會(huì)停止下來(lái)，是因?yàn)槭艿侥Σ磷枇ΑＤ銈兺庹l(shuí)的觀點(diǎn)？學(xué)生針對(duì)問題積極思考討論并說出自己的觀點(diǎn)從生活中的實(shí)例引出兩種對(duì)立的觀點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。新課教學(xué)（ 30 分鐘）一、阻力對(duì)物體

5、運(yùn)動(dòng)的影響第 3頁(yè)1 提出問題：阻力對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)有什么影響，如果物體不受阻力會(huì)怎么樣？2 制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：引導(dǎo)學(xué)生思考：實(shí)驗(yàn)中要控制哪些條件保持不變？要改變哪些條件？要注意觀察什么？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表。3 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：讓小車從同一斜面的同一高度由靜止開始滑下，逐漸減小平面的粗糙程度，測(cè)量小車的運(yùn)動(dòng)距離。接觸面小車受到阻力（填“大、較大、最小”）小車運(yùn)動(dòng)的距離（填“短、較長(zhǎng)、最長(zhǎng)”）毛巾棉布木板4 分析與論證：對(duì)數(shù)據(jù)比較分析能得到什么結(jié)論？學(xué)生通過交流討論，明確要研究阻力大小與物體運(yùn)動(dòng)的路程的關(guān)系，應(yīng)該用控制變量的思想去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。要讓小車一開始進(jìn)入水平面的速度相同。為此，要讓小車從同一斜面的同一高

6、度由靜止開始滑下。然后動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，并在表格中填好數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： 小車受到的阻力越小，它運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)。讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生第 4頁(yè)的探索精神、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí)。二、牛頓第一定律根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果思考：小車在比木板更光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，能比在木板上前進(jìn)更遠(yuǎn)嗎？設(shè)想一下，如果小車運(yùn)動(dòng)時(shí)不受任何阻力，小車會(huì)永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去嗎？由于有前三次實(shí)驗(yàn)做基礎(chǔ)，這種無(wú)限光滑的平面雖然沒有，但是我們也有充分的理由認(rèn)為小車將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。這就是歷史上伽利略所做過的實(shí)驗(yàn)和通過實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論。法國(guó)的科學(xué)家笛卡兒進(jìn)一步補(bǔ)充了伽利略得出的結(jié)論，使人們的認(rèn)識(shí)又深化了一步。笛卡兒認(rèn)為，物體

7、不受外力時(shí)，除了速度的大小不會(huì)改變，永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，也不會(huì)改變運(yùn)動(dòng)的方向。最后，英國(guó)的著名物理學(xué)家牛頓總結(jié)了前人研究的成果，建立了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系的一條規(guī)律牛頓第一定律。怎樣準(zhǔn)確理解牛頓第一定律？指出：牛頓第一定律不是從實(shí)驗(yàn)中直接得出來(lái)的，但是它又有深厚的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。它是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過進(jìn)一步的科學(xué)推理而得到的，由這個(gè)定律進(jìn)一步得出的一切科學(xué)推論都經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn)，因此，牛頓第一定律早已成為大家公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一。在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生充分發(fā)揮想象力，積極思考：小車運(yùn)動(dòng)時(shí)不受任何阻力，小車會(huì)永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。第 5頁(yè)學(xué)生交流討論明確：“一切”表明這條規(guī)律的普遍適用性，沒有例外，不符合這條規(guī)律的物

8、體是不存在的；“不受外力”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外力的情況?！翱偙３帧敝肝矬w在不受外力時(shí)，只有保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)兩種可能，要改變這種狀態(tài)，物體必須受力的作用。物體不受外力作用時(shí)，原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體要保持勻速直線運(yùn)動(dòng)；原來(lái)靜止的物體要保持靜止?fàn)顟B(tài)。這個(gè)規(guī)律說明了維持物體的勻速直線運(yùn)動(dòng)是不需要力的。即：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因而是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因。通過科學(xué)想象與科學(xué)推理方法的結(jié)合，發(fā)展學(xué)生的想象力和分析概括能力，使學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新。三、慣性牛頓第一定律告訴我們，任何物體都具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做

9、慣性。牛頓第一定律也叫慣性定律。按圖 1 演示：圖 1水杯裝著水，輕木塊放在杯口上，熟雞蛋靜止在木塊上，迅速敲擊木塊?？吹绞裁船F(xiàn)象？雞蛋為什么沒有隨木塊飛出？第 6頁(yè)回憶我們乘坐汽車的情景：當(dāng)汽車突然啟動(dòng)時(shí)，我們的身體會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生？為什么會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象？怎樣預(yù)防？鼓勵(lì)學(xué)生舉例說明：生活中有哪些做法是利用了慣性和預(yù)防慣性造成的危害的。指出：自然界和生活中有很多與慣性有關(guān)的現(xiàn)象，了解人們有時(shí)可以利用慣性，有時(shí)應(yīng)注意防止慣性給人們帶來(lái)危害。要會(huì)用慣性來(lái)解釋這些的現(xiàn)象。解釋這類問題時(shí)通常采用的步驟如下：（ 1）確定研究對(duì)象，明確研究對(duì)象是哪一個(gè)物體或同一個(gè)物體的哪一部分。（ 2）弄清要研究的物體（

10、或物體的某一部分）原來(lái)處于什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（靜止還是運(yùn)動(dòng)，向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)） 。（ 3）在突發(fā)情況下， 物體（或物體的某一部分） 由于慣性，仍要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（原來(lái)靜止的仍保持靜止；原來(lái)向前運(yùn)動(dòng)的仍向前運(yùn)動(dòng)） 。學(xué)生觀察得出：雞蛋會(huì)落入杯中。通過交流得出：雞蛋原來(lái)靜止，迅速敲擊木塊后，由于慣性，仍要保持靜止的狀態(tài)，所以不會(huì)隨木塊飛出而是掉落到杯子里面去。學(xué)生回答：向后仰。乘客的上半身原來(lái)是靜止的，公交車突然啟動(dòng)時(shí)，由于慣性上半身仍然要保持靜止，但下半身已經(jīng)隨公交車向前運(yùn)動(dòng)了，所以乘客會(huì)向后倒。如果汽車突然第 7頁(yè)啟動(dòng)時(shí)，乘客能抓緊扶手，就會(huì)使整個(gè)身子一切向前運(yùn)動(dòng)，避免摔倒。洗衣機(jī)脫水的原理， 拍打衣服上的灰塵， 抖落傘上的雨點(diǎn)，跳遠(yuǎn)前的助跑，高速公路上對(duì)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。感受