资源简介

第六节 牛顿第一定律
【教学目标】
1．知识与技能：
（1）知道力不是维持物体运动的原因
（2）认识牛顿第一定律
2．过程与方法：
（1）通过重现伽利略理想实验，感受伽利略勇于挑战权威，独立创新的科学作风，学习其逻辑推理和实验相结合的科学研究方法；
（2）通过“设计实验方案”环节，培养学生运用所学知识设计方案，解决问题的能力；
（3）通过记录、分析表格中的数据，使学生掌握简单数据的处理方法，提高分析数据、得出结论的能力；
（4）通过小组实验环节，培养学生合作交流，相互辩驳的学习方法。
3．情感态度与价值观：
（1）通过团队协作完成任务、小组讨论解决问题，培养学生团结合作的精神。
（2）通过分析数据，发现规律，增强学生的求知欲，使之享受探知科学世界的乐趣。
（3）通过相互交流，相互辩驳，使学生有将自己的见解公开并与他人交流的愿望，体会“真理不辩不明”的道理。
（4）通过物理科学史的介绍，浸润天道酬勤、坚持不懈、勇于探索等价值取向。
【教学重点、难点】
1．教学重点：
（1）实验探究阻力对物体水平运动的影响
（2）认识牛顿第一定律
2．教学难点：
物体的运动不需要力来维持
【教法】
讲授法、演示法、任务驱动法、讨论法等。
【学法】
实验法、推理法、自主学习法、探究学习法、合作学习法等。
【教学准备】
纸质资料：导学案
电教器材：多媒体课件
教师 ( http: / / www.5ykj.com )演示用：伽利略斜面实验演示装置、斜面小车实验演示器（小车、毛巾、棉布）气垫导轨
学生分组器材：小车、斜面、毛巾、棉布、彩色粉笔
【教学课时】 1课时
【教学过程】
一、新课引入：
视频展示：运动的滑板车。
教师提问：滑板车问什么会运动？
学生回答：表达自己的观点
教师：滑板车受到了人给它的力，它向前运动，由此说明力和运动是有一定联系的。
二、物体的运动需要力来维持吗？
1.历史的回顾
（1）亚里士多德的观点---需要
亚里士多德观察了类似的现象后提出了这样的观点
引出古希腊哲学家亚里士多德的观点，他认为：物体的运动需要力来维持。
（2）伽利略的观点—不需要
教师演示：用力推小车，小车滑行一段距离后停止
教师问：小车滑行中受到推力了吗？
学生活动：学生思考回答
教师问：那你觉得物体的运动需要力来维持吗？（请举例的同学继续回答）
学生活动：学生思考表达观点
PPT：教师介绍科学家伽利略的观点 :物体的运动不需要力来维持
过渡引导：两个人观点不一样，伽利略如何证明自己的观点？
教师介绍：伽利略通过观察教堂里的吊灯的摆动，得到了启发继续深入研究发现了单摆摆动时左右摆动的高度是相等的，而后获得的灵感，构建了一个斜面
教师出示伽利略理想斜面实验演示器。
教师演示:将小球释放，提醒学生仔细观察小球到达另一侧的位置。
教师问：我们发现小球可以达到几乎等高处，为什么有一定的差距？
学生活动：学生思考表达观点
教师演示:多做几次，将小球再次同标记线处释放，提醒再次观察。
教师结合PPT介绍伽利略的推理过程
教师：伽利略就由此科学推理，如果斜面绝对光滑，小球将冲上另一个斜面的同样高度。减小另一侧斜面的倾角，发现小球在另一侧斜面上滚动时虽然滚动距离变长但是小球可以到达另一侧的高度不变的，随着倾角不断减小，小球在斜面另一侧运动的距离越来越长，但能够到达的高度始终不变.如果斜面倾角减小到0，也就是说另一侧变成水平面，则小球永远不会上升到原来的高度，则小球的运动就不会停止，力不是维持物体运动的原因，运动的物体之所以会停下来是由于受到了阻力。
教师介绍理想实验法
理想实验法是科学研究中的一种重要方法，它把可靠事实和理论思维结合起来，在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法。
过渡引导：亚里士多德是在观察生活现象的基础上通过进一步思考得出的结论，而伽利略是在观察生活现象的基础上加上多次实验通过推理得到的结论，让我们利用伽利略理想实验的思想设计一个实验看能等到什么结论。
三、科学探究：阻力对物体运动的影响
首先明确研究小车的运动
提出问题让学生思考：
1、如何让小车运动起来？
学生思考后回答
教师评价
2、要比较什么量去判断出阻力对小车运动的影响？
学生思考后回答
教师评价
3、我们需要改变小车在哪受到的阻力？
学生思考后回答
教师评价
4、我们怎样改变小车在水平面受到的阻力？
学生思考后回答
教师评价
5、小车在水平面运动的距离还受到什么因素的影响？在实验中应该如何做？
学生思考后回答
教师评价；强调同一小车在斜面同一高度静止释放
教师：提出实验目的：物体在水平面上运动时，阻力对物体运动距离的影响。
教师：介绍实验器材：小车、带斜面的木板、棉布、毛巾
教师： 请同学们依据导学案上的其他问题，思考，并分小组相互讨论。设计实验方案，并把讨论的问题的结果填在导学案相应位置（见导学案）。
学生活动：学生思考并讨论导学案上问题，设计实验方案，并做好记录
学生活动教师巡视
教师：邀请一个小组的同学代表来介绍一下小组讨论的问题的结果。
学生活动：学生代表分享讨论结果
PPT：教师做适当引导补充
PPT：教师友情提醒实验注意事项
1.注意小车释放的位置，不能让小车冲出平面
2.每一种平面多滑行几次，保证实验结果的真实可靠。
3.毛巾和棉布只铺一层
4.在铺毛巾和棉布的时候注意，毛巾和棉布的棱要阻挡小车的下滑，可以把它们像图中一样放在塑料片上。
5.小车滑行距离不需要测量，只需要在车头对应位置，用粉笔做好标记，在比较长短就可以。
学生活动：学生分组实验，做好相关记录，并通过实验结果，进行分析得到实验结论，在导学案上做好记录
老师巡视，指导学生实验方法。
教师：请一个学生代表利用斜面实验演示装置交流实验过程
学生活动：利用斜面实验演示装置展示实验过程
教师和学生一起评估实验过程。
师生共同总结实验现象
思考：如果小车不受阻力会怎样？
介绍气垫导轨
教师演示：滑块在气垫导轨上的近似匀速直线运动。
学生完成科学推理，帮助学生加强“物体的运动不需要力来维持”的认识。
教师结合PPT介绍笛卡儿的补充
与伽利略同时代的法国科学家笛卡儿也研究了这个问题，他指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。
教师：前面的科学家研究了运动的物体在不受力时的运动情况，那静止的物体在不受力时将处于什么状态？
学生活动：学生思考表达观点
PPT：过渡引导：教师：最后英国的著名物理学家牛顿全面的总结了前人研究的成果，并将物体静止时不受外力的情况也概括在一起，建立了牛顿第一定律。
四、牛顿第一定律
教师：总结牛顿第一定律的关键词：“一切物体”“不受任何外力”“总保持”，指出牛顿第一定律适用于一切物体，指出了静止的物体不受力将保持静止，运动的物体不受力将保持匀速直线运动状态，
学生活动：标注关键词语，并加以理解
教师：回忆开始演示实验推小车过程，引导学生理解牛顿第一定律
学生活动：结合推小车的过程理解牛顿第一定律的内容
PPT：教师：牛顿第一定律不能用实验直接证明。总结牛顿第一定律揭示了力不是维持物体的原因，而是改变物体运动状态的原因。
五、课堂反馈练习：PPT
教师：在标枪比赛时，标枪出手后在空中继续向前运动，需要力来维持吗？
学生活动：学生回答
六、教师课堂小结：PPT
这节课我们了解了牛顿第一定律的内容,认识到力不是维持物体运动的原因。亚里士多德的观点现在看来虽然不科学，但是他能仔细观察现象，提出观点，是值得我们学习的。而伽利略的研究问题的科学方法，标志着物理学的真正开端，他对实验的强调使物理学发生了革命性的变化。人类对事物或规律的认识，并不是一蹴而就，而是经历着一个步步深入，逐步完善的曲折的过程。
七、布置作业
【板书设计】
牛顿第一定律
一.物体的运动是否需要力来维持？
历史：亚里士多德： 需要
伽利略： 不需要
二 、阻力对物体运动的影响
物体受到的阻力越小，物体运动的距离越远，速度减小得越慢。
三.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或静止状态。
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