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第一节　 牛顿第一定律
教 材 解 读 　本节主要内容有牛顿第一定律和惯性两部分。这样设置是由于牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性,指出物体在不受外力作用或受到平衡力作用时能保持匀速直线运动状态或静止状态的原因在于物体具有惯性。 　在编写“牛顿第一定律”的内容时,先让学生观察并思考诸如“推木箱”“敲铁钉”等现象,提出亚里士多德的观点;然后阐述伽利略的思想实验;最后让学生通过自己的分析与论证得出并表述牛顿第一定律。这部分重点是让学生通过科学探究学习分析与论证的方法。这样设计的目的是让学生通过自己的探究来反驳已有的生活经验,使他们留下深刻的印象。 　“惯性”部分则是先提出惯性的概念,然后让学生通过“迷你实验室”认识惯性,接着通过一组生活中的事实,如“利用惯性套紧锤头”“人体模型演示安全带的作用”等,来获知如何利用惯性和防止惯性带来的危害,这样设置的目的是让学生通过具体的事例来认识抽象的概念,并将抽象的惯性应用于实际的生活情景。
学 习 目 标 物理观念 　能通过实验和科学推理认识牛顿第一定律。能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。
科学思维 　了解伽利略在探究与物体惯性有关问题时采用的思想实验,体会科学推理在科学研究中的作用。能根据运动和相互作用的知识,指出亚里士多德有关说法的不当之处,并能提出自己的见解。
科学探究 　能通过对数据的比较与分析,发现数据的特点,进行初步的因果判断并进行合理的科学推理,得出进一步结论。
科学态度 与责任 　能将惯性应用到生产生活实践中,强化跨学科实践。知道物理学研究需要观察、实验和推理,体会物理学对人类生活和社会发展的影响。具有对运动和力等知识的学习兴趣和严谨认真、实事求是的科学态度。
重 点 难 点 重点 　通过对实验探究的参与,强化学生分析与论证的能力;加深对牛顿第一定律和惯性的理解。
难点 　牛顿第一定律与学生的生活经验是不符的,而且该规律不是从实验中直接得出,而是在实验的基础上通过推理概括出来的,需要一定的想象力,因此,让学生确信牛顿第一定律并理解其内涵,是本节教学的难点。
教 学 建 议 　本节属科学探究类型,需要在分析和论证方面强化学生的能力。提倡尽可能多地呈现现实生活中与“在力的作用下物体运动;没有持续外力作用,运动物体停止”相一致的实例(如:演示在持续推力作用下,小车前进;停止推动,小车停下来),尽量让学生展示他们的生活概念,或者说引导学生尽量呈现出与亚里士多德观点一致的生活经验,然后提出亚里士多德的观点,让他们觉得所持观点有理论上的支持;接下来提出伽利略的观点,展示伽利略的思想实验,用严格的推理方法让学生感受伽利略观点的不可批驳,从而质疑“为什么会出现这两种截然不同,但又各具一定道理的观点”。强化矛盾,让学生充分思考、交流。讲述伽利略的推理时,要强调他是在分析大量事实的基础上进行合乎逻辑的科学推理,不是凭空想象,即使这样由推理得出的结论也必须经过实践的检验。注意对学生进行科学态度和科学方法的教育。
导学设计　
学点1　牛顿第一定律
阅读教材P160,思考讨论下列问题:
问题:(1)要使静止的木箱运动起来,我们必须施加　力　的作用;撤去推力后,运动的木箱最终会停下来,是由于受到　阻力　的作用。
(2)联系生活中关于运动和力的现象,你可以提出哪些问题 你提出的依据是什么
[答案] 略
(3)早在2000多年以前,亚里士多德和伽利略都对物体的运动和受力关系进行了研究,你比较同意谁的观点
[答案] 同意伽利略的观点。
探究:运动物体如果不受力,运动情况会是怎样的
(1)用如图7-1-1所示的器材进行实验。
图7-1-1
(2)思考:为什么要让小车从同一斜面的同一高度滑下 小车在不同的水平面上最终停下来的原因是什么
[答案] 让小车从同一斜面的同一高度滑下,是为了让小车滑到斜面底端时具有相同的速度。小车最终停下来的原因是受到摩擦阻力的作用。
(3)实验中采用了哪些研究方法
[答案] 控制变量法、理想实验法。
(4)让小车从同一斜面的同一高度滑下,观察其在不同水平面上的运动情况,并将小车在水平面上的运动距离测量出来,记录在下表中。
接触面材料 摩擦力的大小 滑动的距离
毛巾 　大　 　短　
棉布 　较大　 　长　
木板 　小　 　更长　
(5)比较上表的内容,你可以得出什么结论
[答案] 在其他条件相同时,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车前进的距离就越长。
(6)设想一下,如果我们有足够光滑(没有任何阻力)的水平面,小车的运动情况如何
[答案] 小车将做匀速直线运动。
总结:(1)一切物体总保持　静止　状态或　匀速直线运动　状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止,这就是著名的牛顿第一定律。
(2)牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过　推理　抽象概括出来的,虽然不能用实验来直接证明(因为没有不受力的物体),但牛顿第一定律被公认是物理学的基本定律之一。
学点2　惯性
思考:(1)为什么立定跳远不如助跑跳远跳得远
[答案] 助跑跳远起跳时人由于惯性会向前运动。
(2)参加百米比赛的运动员到达终点时为什么很难立即停下来
[答案] 运动员到达终点时由于惯性会向前运动。
观察:观看老师演示如图7-1-2所示的实验,回答下面的问题。
图7-1-2
(1)为了使图甲的实验效果更明显,应该如何击打硬纸板
[答案] 快速击打。
(2)在图乙中,当小车碰到木块时,小车和车上的木块的运动状态都发生了怎样的变化
[答案] 小车立即停止运动,车上的木块会向前运动。
总结:(1)一切物体都有保持原来　匀速直线运动　或　静止　状态的性质。
(2)物理学上把物体保持　运动状态　不变的性质称为惯性。
学点3　惯性现象
问题:阅读教材P163图7-5、图7-6和图7-7,讨论交流:
(1)为什么把硬纸片弹走,硬纸片上的硬币却未被弹走
答:硬币原来处于　静止　状态,当用手指迅速把硬纸片弹走时,硬纸片上的硬币由于　惯性　仍处于　静止　状态,所以未被弹走。
(2)为什么锤子的锤头松了,将手柄的下端在石头上撞击几下,锤头就能套牢了
答:手柄向石头撞击时,锤头和手柄一起　运动　,当手柄撞到石头时,手柄停止运动,锤头由于　惯性　继续　向下运动　使锤头套紧。
(3)为什么跳远运动员助跑后会跳得更远
答:跳远运动员助跑后起跳时有　初速度　;起跳后在空中飞行时,由于运动员具有　惯性　,仍保持　原来的运动状态不变　,继续向前运动,所以他会跳得更远。

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