4.1牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計(jì)-高一上學(xué)期物理人教版

牛頓第一定律一、教學(xué)目標(biāo)1.物理觀念（1）知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其主要推理過(guò)程和推論，知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究重要方法（2）理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義；理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，知道物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。2.科學(xué)思維學(xué)會(huì)觀察和分析生活中有關(guān)物理知識(shí)的實(shí)例與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，具有初步的觀察能力、分析概括能力。3.科學(xué)探究通過(guò)實(shí)踐和探究，讓學(xué)生感覺(jué)科學(xué)就在身邊。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的求知欲，樂(lè)于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理的精神，樹(shù)立正確的世界觀和唯物主義觀。4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任培養(yǎng)學(xué)生觀察思考，勇于發(fā)現(xiàn)樂(lè)于探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣，以及應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。二、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：對(duì)牛頓第一定律和慣性的正確理解。教學(xué)難點(diǎn)：慣性和質(zhì)量的關(guān)系。三、教學(xué)分析關(guān)鍵本節(jié)所述內(nèi)容在初中課本上已涉及到，初中課本中用到的標(biāo)題是慣性定律，所以學(xué)生已有一定的基礎(chǔ)，是如何讓學(xué)生加深對(duì)牛頓第一定律的理解。對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，從日常經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，人們往往會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，所以使學(xué)生建立起運(yùn)動(dòng)改變的原因在于物體間的相互作用力的觀點(diǎn)，不是輕而易舉的事情。在對(duì)慣性的學(xué)習(xí)中，這仍是學(xué)生難于理解的問(wèn)題。四、教學(xué)過(guò)程活動(dòng)1【導(dǎo)入】第一部分：創(chuàng)設(shè)情境，引入課題小游戲：教師：“大家看每一組都有一個(gè)鉤碼，上下系著一樣的細(xì)線?，F(xiàn)在下端緩慢增加力，哪根線先斷？在下端突然增加力，哪根線先斷？大家先不動(dòng)手，我們先來(lái)猜一下”學(xué)生：“上面先斷”教師：“現(xiàn)在各組動(dòng)手操作，看看我們的猜想是否正確？”學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。教師：“結(jié)果為什么會(huì)這樣，怎樣解釋這個(gè)現(xiàn)象。其實(shí)，在我們的游戲中還涉及到一個(gè)古老的話題──力和運(yùn)動(dòng)。活動(dòng)2【講授】第二部分：回顧歷史，探究定律1.追溯歷史議規(guī)律——力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系教師：“運(yùn)動(dòng)和力之間有什么關(guān)系呢？最早提出這個(gè)問(wèn)題并答案的是古希臘學(xué)者亞里士多德。他是如何認(rèn)為的？”學(xué)生：“必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒(méi)有力的作用，物體就要靜止在一個(gè)地方?！苯處煟骸八f(shuō)的確實(shí)很有道理，看粉筆盒推它才能運(yùn)動(dòng)，不推就靜止。但是大家思考一下我們生活中有沒(méi)有反例?！睂W(xué)生：“踢足球時(shí)，球被踢出去之后腳不再踢它，它也可以向前滾動(dòng)?！睂W(xué)生：“冰壺運(yùn)動(dòng)，冰壺離開(kāi)運(yùn)動(dòng)員的手仍可以向前滑行”教師：“那么亞里士多德的觀點(diǎn)是哪里出現(xiàn)了問(wèn)題？”學(xué)生齊答“摩擦力”體味經(jīng)典探規(guī)律——理想斜面實(shí)驗(yàn)（15分鐘）教師“摩擦力對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響呢？下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)一探究竟?，F(xiàn)在每小組利用現(xiàn)有的器材來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)”學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)操作實(shí)驗(yàn)學(xué)生：“毛巾、棉布、桌面三個(gè)不同材料會(huì)與電池之間產(chǎn)生不同的摩擦力。我們讓電池分別從毛巾、棉布、桌面上滾過(guò)用橡皮泥記錄下三次的距離進(jìn)行比較。為了保證三次的初速度相同，我們每次都讓電池從同一高度由靜止釋放。我們發(fā)現(xiàn)在毛巾運(yùn)動(dòng)距離最短、直接在桌面上運(yùn)動(dòng)距離最長(zhǎng)。我們組得到的結(jié)論是對(duì)于同一物體阻力越小運(yùn)動(dòng)距離越長(zhǎng)”教師：“那么如果沒(méi)有阻力物體的運(yùn)動(dòng)情況將會(huì)怎樣呢？”學(xué)生齊答：“將一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)”教師：“沒(méi)有完全沒(méi)有阻力的物體，但是我們可以通過(guò)阻力很小的物體來(lái)驗(yàn)證我們的推斷是否正確。大家看老師手中的這個(gè)小裝置，是老師自己制作的一個(gè)小實(shí)驗(yàn)儀器。我將一個(gè)氣球和一個(gè)光盤(pán)連接在一起?，F(xiàn)在我向氣球里吹氣。當(dāng)我將它平放在桌面上時(shí)，氣球里的氣體會(huì)噴出在桌面和光盤(pán)之間形成一層氣墊，極大的減小了接觸面上產(chǎn)生的阻力。我需要一個(gè)比較長(zhǎng)的光滑平面作為軌道平面來(lái)完成我這個(gè)實(shí)驗(yàn)，所以提前在實(shí)驗(yàn)室里錄制完成了這個(gè)實(shí)驗(yàn)。大家觀看實(shí)驗(yàn)注意觀察它的速度變化?！睂W(xué)生觀看屏幕。教師：“它的速度變化情況怎么樣”學(xué)生齊答：“基本上不變化，一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)”教師：“我們今天做所研究的問(wèn)題正是在三百多年前伽利略所思考的問(wèn)題，他是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)摩擦力的人。讓我們來(lái)看一下他是如何發(fā)現(xiàn)摩擦力，關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)他又有怎樣的思考”學(xué)生朗讀教材理想實(shí)驗(yàn)的魅力。教師：“理想實(shí)驗(yàn)通過(guò)可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，加上合理的邏輯推理，得出規(guī)律的一種方法。這也正是它的魅力所在?！苯處煟骸芭c伽利略同時(shí)代的科學(xué)家笛卡爾也研究了這個(gè)問(wèn)題，他得出什么結(jié)論？”學(xué)生：“如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來(lái)也不偏離原來(lái)的方向。”教師：“在伽利略和笛卡爾的基礎(chǔ)上，牛頓提出了動(dòng)力學(xué)的一條基本定律。首先讓我們來(lái)認(rèn)識(shí)一下這位十七世紀(jì)最偉大的科學(xué)家。”學(xué)生讀屏幕上牛頓簡(jiǎn)介?；顒?dòng)3【講授】第三部分：學(xué)習(xí)新知，理解定律1.理解第一定律教師：“讓我們看一下牛頓第一定律的內(nèi)容。一切物體物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)?！苯處煟骸皬亩煽梢钥闯隽瓦\(yùn)動(dòng)的關(guān)系是怎樣的？”學(xué)生：“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。”教師：“物體不受力時(shí)總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)這能不能通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證呢？”學(xué)生：“不能，沒(méi)有不受任何力的物體?！苯處煟骸八耘ｎD第一定律是一個(gè)理想定律。那么“一切”、“總”又反映了什么？”學(xué)生：“這是物體本身的屬性?！苯處煟骸皼](méi)錯(cuò)，這種屬性就叫做慣性?！?.了解慣性一名學(xué)生朗讀屏幕慣性1.2條。教師：“一些物體都有慣性。靜止的物體也有慣性嗎？”學(xué)生：“有，比如說(shuō)汽車(chē)突然啟動(dòng)時(shí)，站著的乘客身體會(huì)向后倒。由于汽車(chē)有了向前的速度而身體由于慣性保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)?！苯處煟骸澳敲次矬w的慣性跟什么有關(guān)呢？下面讓我們來(lái)做一個(gè)小游戲。”小游戲：吹乒乓球比賽。教師：“我這里有兩個(gè)乒乓球，下面有請(qǐng)兩名同學(xué)到前面來(lái)比賽，看誰(shuí)先把球吹到終點(diǎn)。”兩名同學(xué)到前面比賽。結(jié)果女生勝利。留下男同學(xué)說(shuō)他的乒乓球有什么不同。教師：”這個(gè)現(xiàn)象能說(shuō)明慣性和質(zhì)量的關(guān)系嗎？”學(xué)生：“質(zhì)量大慣性大”活動(dòng)4【活動(dòng)】第四部分：再設(shè)情景，規(guī)律應(yīng)用環(huán)節(jié)一：教師：“現(xiàn)在我們嘗試著解釋一下課前我們做的那個(gè)拽繩子的實(shí)驗(yàn)，小組討論一下”學(xué)生：“緩慢增加力時(shí)，物體始終處于平衡狀態(tài)，上面繩子拉力大于下面的繩子。上面繩子先斷。突然增加力時(shí)，由于鉤碼質(zhì)量質(zhì)量較大，慣性大。突然拉繩子瞬間保持不動(dòng)，上面繩子拉力不變，下面繩子拉力突然增加，所以先斷?！杯h(huán)節(jié)二：實(shí)驗(yàn)演示（近鏡頭，錄制學(xué)生比賽過(guò)程）教師：“接下來(lái)我們?cè)倏催@樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，這是我們實(shí)驗(yàn)用的小車(chē)和軌道，老師把它改造了一下。我將一個(gè)瓶子固定在小車(chē)上，里面裝滿水。瓶里有一個(gè)小鋼球和一個(gè)小氣泡。下面我推動(dòng)小車(chē)，大家注意觀察小車(chē)停下瞬間小球和氣泡的運(yùn)動(dòng)方向。”學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)教師：“小車(chē)速度太快，我們沒(méi)太看清楚。老師利用的慢動(dòng)作功能將剛才的實(shí)驗(yàn)提前錄了下來(lái)?！辈シ乓曨l，學(xué)生觀看大屏幕。教師：“怎樣解釋這個(gè)現(xiàn)象，小組討論”學(xué)生分組討論學(xué)生：“突然停車(chē)，小球由于慣性繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。而氣泡密度比水小，水的慣性比氣泡大。水由于慣性繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，而把氣泡擠到相反方向上。”環(huán)節(jié)三：在一輛表面光滑足夠長(zhǎng)的小車(chē)上，有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)小球(m1>m2)，兩小球原來(lái)隨車(chē)一起運(yùn)動(dòng)．