资源简介

《牛顿第一定律》教学设计
一、教学目标
知识目标：
1、通过实验探究，了解阻力对物体运动的影响。从而知道：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。
2、经历建立牛顿第一定律的科学推理过程，通过教师整合说明，认识牛顿第一定律。
3、能通过生活经验和大量事实认识一切物体都具有惯性。能用物体的惯性解释生活和自然中的有关现象。
二、教学重、难点
重点：通过对实验探究的参与，使学生初步认识力和运动的关系，加深对牛顿第一定律和惯性的理解。强化学生分析与论证的能力。
难点：转变学生的经验观念，经历建立牛顿第一定律的过程（对实验现象进行观察分析--科学的想象和推理--合理推测总结规律），正确理解定律。
三、教学过程
1、激发兴趣，引入新课
视频播放：天宫课堂“冰墩墩”在太空中的运动
师：（演示）在盛有适量水的杯子上放一塑料片，在塑料片上放一生鸡蛋， 用直尺迅速敲飞塑料片，鸡蛋落入杯中。
师：同学们想了解其中的奥秘么？我们一起来学习今天的内容《牛顿第一定律》之后，疑问自然迎刃而解。
点评：简单但扣人心弦的实验一下子激发了学生的兴趣和求知欲。
2、演示实验，引出观点
A实验：（1）手推桌子 （2）手推砝码
得出初步结论：受力物体就能运动，不受力了物体就不能运动。（运动需要力维持）
B实验：（1）踢出的足球，足球继续运动（2）手推小车
得出结论：不受力了物体仍然可以运动（运动不需要力维持）
现在我们有两个观点：
A 力是维持物体运动的原因------亚里士多德的观点
B 力不是维持物体运动的原因------伽利略的观点
回顾观点发展的历程：
教师：观点 A 是亚里士多德最先提出来的。虽然他的观点错误，但他已经观察了力与运动有着密切的关系。观点B是伽利略提出的，但不够完整。后来笛卡尔补充和完善了伽利略的论点，提出：如果没有其它原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
伽利略、笛卡尔等人不迷信权威，敢于挑战权威，值得我们学习，但他们研究不够完整与准确。
3、师生共同研究，引出探究内容
我们从踢出的足球在草坪上滚动最终停下来着手研究起。
教师：（1）踢出去的足球在草坪上滚动的停下的原因是什么？
学生：足球受到草坪的摩擦力（阻力）
教师：（2）踢出去的足球在草坪上滚动后停下的距离是不是总相同呢？为什么？
学生：不同。足球的速度、摩擦力等都不同
教师：（3）踢出去的足球在草坪上受到的阻力如果越小，滚动后
停下的距离将会怎样？
学生：越长
教师：也就是说如果阻力变得很小，运动的距离就会很大，那么如果没有阻力了呢？足球将会怎样？通过接下来的探究我们就能解决这个困惑
点评：教师通过学生平常司空见惯的足球在草坪上运动最终停进行下研究，精心设计三个问题，层层深入，为牛顿第一定律的研究实验作了很好的铺垫，使学生对探究实验以及牛顿第一定律的研究及结论有实际经验的学习基础。
分组讨论，实验探究
教师：同学们思考，我们采用什么方法来改变小车受到的阻力？
学生：可以让小车在不同的材料表面运动。
教师：请问实验中为了方便探究阻力对物体运动路程的影响，物体的运动速度应满足怎样的关系呢？
教师：演示小车在不同高度由静止滑下，让学生观察判断是否可行？
学生交流后认为：不可以。应使速度相等。
教师：既然这样，那怎样才能使小车到水平面的速度相等呢？
教师边讲解边演示：演示让小车从相同斜面的同一高度滑下。讲解这样做就可以使小车到达斜面底端时具有相同的速度。
点评：教师根据实际情况引导学生自己总结出实验中需要控制的变量。
那接下来请同学们讨论设计一下具体的实验方案：
学生设计实验方案,各小组讨论提出自己的实验方案，派代表说明， 最后讨论、归纳探究实验方案如下：
把毛巾铺在水平木板上，将小车从斜面上点 A 释放，记下小车最终停在毛巾上的位置。
把毛巾拿掉，换上棉布将小车从斜面上点 A 释放，记下小车最终停在瓦楞纸上的位置。
水平木板不铺任何材料，将小车从斜面上点 A 释放，记下小车最终停在木板上的位置。
共同总结几点：
①让小车分别在毛巾、棉布、木板上运动是为了改变小车所受的阻力。
②实验中，通过小车运动距离的长短来反映阻力对物体运动的影响大小。
③控制变量法：控制小车的初始速度相同。
学生分组进行实验并记录数据。将小车在水平轨道上运动时受到摩擦力的情况和运动的距离填入下表：
点评：教师根据情况引导学生自己设计实验方案，并自己动手进行探究实验，培养学生的科学思维以及观察和动手能力。
5、认真分析，科学推理，得出结论
学生交流总结得出实验结论：物体所受的阻力越小,运动的路程越长。
教师：假如水平面绝对光滑，那么物体的运动情况又如何呢？
学生讨论推理得出：如果物体不受阻力，物体将一直运动下去。
教师适时引导：物体的运动方向和速度大小改变吗？
师生共同总结：如果物体不受阻力，物体将一直保持匀速直线运动。
点评：培养学生的分析推理能力。同时教师通过适时引导，把描述性的语言变成了准确的物理语言。培养学生的严谨的科学态度。
教师：伽利略通过大量的实验研究了运动物体不受力时的情况，那么如果物体原来是静止的物体不受力的作用时，物体处于什么状态呢？
学生讨论得出：仍处于静止状态。
6、引出定律并交代定律得出的背景
英国著名的物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上对大量的事实进行了深入地研究，总结出牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
教师：牛顿第一定律描述了物体不受力的情况．虽然世界上没有真正不受力的物体，但大量的事实可以推证这一定律是正确的．虽然牛顿第一定律不能直接由实验来验证，但是因为我们的实验是正确的，推理是合理的，所以最终得出的结论当然正确。
教师：现在我们再来判断上课开始的两个观点，你们现在认为怎样？
学生：观点 B 正确
牛顿通过实验与科学推理，最终得出牛顿第一定律，回答了物体不受力的情况。从而否定了千年以来力是物体运动的原因这个错误观点。
点评：培养学生对前人取得的理论和观点的正确态度，既要看到他们的积极方面，也要有批判精神。培养学生的正确的情感态度与价值观。
7、课堂小结
教师：请同学小结，今天你学到了什么？
8、板书设计
牛顿第一定律
1、力的作用效果：能改变物体的运动状态。
2、两种观点A 力是维持物体运动的原因------亚里士多德的观点
B 力不是维持物体运动的原因------伽利略的观点
探究：阻力对物体运动的影响
结论：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因
4、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状态或静止状态。

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