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《牛顿第一定律》教学设计 篇1
【学习主题】
牛顿第一定律
【学习时间】
1课时
【课程标准】
知道牛顿第一定律
【内容分析】
牛顿第一定律是力学中重要的基本定律之一,也是培养学生分析、概括,推理能力很好的素材。本节课是在学习了运动学和力学知识基础上,首次将力和运动联系起来,研究力和运动的关系和规律的知识,本课内容在初中物理知识体系中占有重要的地位,为后面平衡力等知识的学习打下坚实的基础,起到承前启后的作用。因此教材比较注意科学地编排内容,它把理论联系实际,还把物理知识融入到生活中去,能让学生觉得物理就在身边,从而激发学生继续学习物理的兴趣。本节需要两课时,第一课时主要安排学生实验得出牛顿第一定律的内容。第二课时要理解惯性的内容。
【学情分析】
通过实验并不能直接得出牛顿第一定律,它是总结事实,分析、概括、推理得出的,这方面要注意强调。
【学习目标】
1、通过分析具体事例,知道力对物体运动的影响;
2、通过探究阻力对物体运动的影响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;
3、通过教师整合说明,知道牛顿第一定律内容;
4、通过探究阻力对物体运动的影响,培养学生观察和实验能力、逻辑推理能力和科学想象能力。
【评价设计】
1、通过问题1、2、3、4、5、6检测目标1的达成。
2、通过问题7、8、9、10、11检测目标2的达成。
3、通过教师整合说明和问题12检测目标3的达成。
4、通过问题8、9、10、11检测目标4的达成。
【学习过程】
一、导入新课:(教师根据学生看到的演示实验,在设置问题,引发深入思考)
出示斜面、小车演示:
(1)、用力拉小车在水平木板上前进。
(2)、停止用力,小车停止。
问题1:什么原因使小车前进?
问题2:能否说物体运动必须受力?
问题3:运动需要力来维持吗?
(3)、将小车放在斜面上,放手后让小车滑下。
问题4:到水平面上后会立即停止吗?
问题5:小车能一直运动下去吗?
问题6:小车到达水平面时,虽然在水平方向上没有受拉力,但仍然继续前进,运动需要力来维持吗?
(4)教师总结:学生形成两种不同结论分别代表古希腊学者亚里士多德:运动需要力来维持;意大利科学家伽利略运动不需要历来维持。(板书他们的观点)
问题7:小车到达水平面时,虽然在水平方向上没有受拉力,但仍然继续前进;虽然能继续前进,却不能一直运动下去,这是为什么?
(5)教师总结:阻力会影响物体的运动。
二、探究:阻力对物体运动的影响(通过教师创设问题,转化成可操作性强的具体任务,学生在完成任务同时,进行了合作、交流、思考,同时知道了自己应支持谁的`观点)
问题8:小车在水平面上前进的距离与哪些因素有关?
(教师让学生充分猜想后,总结:斜面坡度,小车质量,小车起始高度,水平面的阻力。)
问题9:研究小车在水前进的距离和水平面对它阻力的关系,你应该如何设计实验?
(学生猜想,小组讨论,分享猜想设计的依据和研究方案。)
教师总结:运用控制变量法必须让其他因素相同,表面粗糙程度不同。即在同一斜面上用同一小车在同一位置开始运动,分别在不同粗糙程度不同的表面进行多次试验。
选择合理方案,让学生分组进行试验。
教师根据实验引导学生分析:
问题10:三个表面相比,哪个阻力最小,哪个阻力最大?
问题11:小车在木板上运动得最远,在毛巾表面上运动得最近。其原因是什么?
教师引导学生总结:阻力越小,前进的距离越远,若表面更光滑,则小车所受阻力更小,前进的距离更远;若表面非常光滑,则小车所受阻力将非常小,速度减小得也将非常慢。
进一步推理问题12:如果物体不受力,它将以一个恒定的速度永远地运动下去。
通过比较推理的结果,让学生思考后用自己的话说出实验结论,得到运动和力的关系,并指出自己支持两位谁的观点。
三、教师整合说明(根据推论引出牛顿第一定律,让学生明确它不是实验结论)
英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的物理规律:牛顿第一定律(板书课题)-----一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。(板书内容)
四、教师强调说明:(让学生加深对牛顿第一定律的理解)
(1)“一切”表明这条规律的普遍适用性,不符合这条规律的物体是不存在的。
(2)“不受力”是定律成立的条件,这是一种理想情况,它也包含物体在某一方向上不受力的情况,通常把受平衡力看成不受力。
(3)“总保持”指物体在没有受到力的作用时,只有保持静止状态或匀速直线运动两种可能,要改变这种状态,物体必须受力的作用。
(4)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。
(5)它虽然不是直接由实验得来的,但经受了实践的检验,是公认的力学基本定律之一。
五、小结
【板书设计】:
牛顿第一定律
亚里士多德(物体运动需要力来维持)
伽利略(物体运动不需要力来维持)
一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
(1)(2)(3)(4)(5)
《牛顿第一定律》教学设计 篇2
教学目标
1、知识与技能
知道牛顿第一定律的内容
知道惯性的概念
知道二力平衡
2、过程与方法
通过活动体验任何物体都具有惯性
探究摩擦力对物体运动的影响
3、情感、态度与价值观
通过活动和阅读感受科学就在身边
教学重难点
1、重点:物体的惯性
2、难点:牛顿第一定律
教学过程
(一)引入新课
让学生观察图11.5—1的几幅图,思考运动的物体最终停下来的原因是什么?亚里士多德和伽利略给出截然相反的解释。“运动需要力来维持”,“运动不需要力来维持”
(二)讲授新课
1、牛顿第一定律
(1)探究摩擦力对物体运动的影响
按照书本第35页的实验进行探究不同表面,物体的运动距离不同
向学生交代清楚实验的条件和做法:三种粗糙程度不同的表面;每次实验用的是同一辆小车;每次都在同一位置滑下,以保持小车到达水平表面的`速度相同。
引导学生分析实验变化的条件是表面的粗糙程度改变,而其他条件没有改变。
根据观察结果,得出结论:小车受到阻力越小,它运动得越远,引导学生进一步推理:如果小车不受任何阻力,小车的速度将保持不变,永远运动下去。
介绍得出该结论伽利略用了推理的方法。从而得出牛顿第一定律的内容:
(2)牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
解释:物体不受力时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动,速度的大小和方向都不改变。
2、惯性:物体保持运动状态不变的性质,牛顿第一定律也叫惯性定律
学生活动:
(1)体验图11.5—4的实验
(2)体验物体掉杯中的实验
(3)观看教学VCD
通过观察图11.5—6,尝试用惯性的知识解释怎样利用惯性和防止惯性产生的危害。
3、二力平衡
学生探究:按照图11.5—9进行探究实验,做好记录
引导学生从记录中得出二力平衡的条件:大小相等、方向相反、并且在同一直线上。
(三)课堂小结
1、牛顿第一定律是怎样表述的?
2、现实生活中有哪些利用惯性的例子,防止惯性产生危害的措施?
3、二力平衡的条件是什么?
(四)布置作业
1、书本第39页第1、2、3题
2、完成同步练习
《牛顿第一定律》教学设计 篇3
教学目标
(1)知道亚里士多德、伽利略、笛卡尔和牛顿关于力和运动关系的研究过程及物理学史。
(2)知道伽利略以实验事实为基础,将实验和逻辑推理结合的理想实验方法。
(3)理解牛顿第一定律的内容和意义。
(4)理解惯性的概念,知道惯性是物体的固有属性,会解释惯性现象。
教学重点
1、亚里士多德和伽里略研究运动和力关系的不同的研究方法。
2、理想实验的研究方法是一种以可靠实验为基础的研究方法。
3、进一步理解牛顿第一运动定律、惯性;力的概念进一步深化。
教学难点
1、对理想实验方法的认识。
2、力是改变物体运动状态的原因。
教案过程
(一)情景引入
情景1 观看中国冰壶运动员参加冰壶比赛的视频,体会运动员运动精神和良好的文化素养。
师:请仔细观察冰壶的运动情景。
问题1 如果我们把冰壶看作一个质点,请描述冰壶的运动?请分析冰壶的受力情况?
问题2 冰壶的运动与它受力情况有关系吗?
问题3 通过对冰壶的运动分析,关于运动和力的关系你得出了什么结论?
问题4 冰壶在前行的过程中,总有两位运动员用刷子使劲地刷冰面,目的是什么呢?
问题5 如果冰道足够长,冰壶能一直运动下去吗?
学生讨论,教师借机导入新课—— “必须有力作用在物体上,物体才运动;没有力作用在物体上,物体就不运动”这个两千多年前古希腊科学家亚里士多德的结论正确吗?
导入新课,回顾规律
师:初中时同学们学习了牛顿第一定律,请回忆牛顿第一定律的内容并思考回答问题。
问题1 牛顿第一定律的研究对象,成立条件和定律结论。
问题2 定律得出的实验基础是什么呢?
实验1 回顾初中的探究实验及结论
实验结论:水平表面阻力越小,物体运动的路程越长
实验2 用气垫导轨近一步研究以验证上述结论(用气垫导轨的作用目的就是减小滑块的摩擦力,使实验接近理想情况。同时促进学生学会运用现代实验手段DIS系统处理物理问题。)
把滑块放在一个气垫导轨上,使滑块和导轨之间形成气层,物体沿这个导轨运动时受到的阻力很小,推动一下物体,可以看到物体沿气垫导轨的运动很接近匀速直线运动。
利用气垫导轨和DIS系统,位移传感器,演示滑块在水平导轨上的运动过程,通过对s-t图像的分析,得出物体在无阻力的情况下保持了运动状态不变,做匀速直线运动。在此基础上引导学生逐步回忆起初中所学运动和力间关系——即牛顿第一定律。
实验3 模拟伽利略的理想斜面实验(实物器材,但有一定的.摩擦)
(1)让小球从一个斜面从静止滚下来,小球将滚上另一个斜面,但不能到达同样的高度。
(2)假想如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度。
(3)如果减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上将会到达原来的高度,但要通过更长的路程。
(4)继续减小第二个斜面的倾角,使它最终成为水平面,小球就再也达不到原来的高度,而沿水平面以恒定速度继续运动下去。
(5)学生总结伽利略的研究方法:以可靠的事实为依据,抓住主要因素,忽略次要因素,解释自然规律。
【伽利略的观点】 在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故。
【迪卡儿的补充】 如果没有其他原因,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。
再次分析冰壶的运动,引导学生分析理解亚里士多德关于“物体运动需要力维持”的观点是错误的判断。
师:伽利略和笛卡尔对物体的运动做了准确的描述,但是没有指明原因是什么,牛顿在前人研究的基础上,结合自己的研究,系统地总结了力学知识,提出了牛顿第一定律:
【牛顿第一定律】 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
物体的这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性,所以牛顿第一又叫惯性定律。
【惯性定律和惯性的区别和联系】
(1)惯性定律是物体不受外力作用时所遵从的运动规律。
(2)惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,不论物体运动与否、受力与否,都具有惯性,且惯性只和质量有关。
【说明】
(1)物体不受外力时的状态是匀速直线运动状态或静止状态,说明力不是维持物体运动的原因。
(2)外力的作用是迫使物体改变其运动,说明力是使物体运动速度改变的原因。
(3)不受外力作用的物体是不存在的。不受外力作用→受外力作用,但合外力为零
3、惯性(实验)
【演示动画5】 火车在长直轨道上匀速行驶, 坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在( )
A.手的后方。 B.手的前方。
C.落在手中。 D.无法确定。
生:钥匙将落在手中,因为抛出前钥匙随车一起运动,抛出后钥匙由于惯性继续保持向前的匀速直线状态,所以会落入手中。
【演示实验6】(用实物投影仪)拿一个小纸条放在桌边上,在纸条上压一个立着放的木块,将纸条迅速抽出,木块不倒。(学生操作)
师:请大家解释当纸条抽出时,木块为什么不倒?
生:木块是静止的,当纸条迅速抽出时,由于木块有惯性,还要保持静止状态,所以木块不倒。
【演示实验7】 刹车时的惯性现象
(1)汽车突然开动的时候,乘客会向后倾倒,为什么?
模拟演示:(用实物投影仪)在小车上立一个木块,小车突然启动时会发生什么现象?
生:启动前木块和小车一起保持静止。启动时,木块底部和小车都开始运动,但是由于有惯性,木块上部还要保持静止,所以木块向后倾倒。
这个实验再现了汽车突然开动时乘客向后倒这一普遍现象。
(2)汽车突然停止的时候,乘客会向前倾倒,为什么?
模拟演示:(用实物投影仪)在小车上立一个木块,使小车和木块一起运动,小车突然停住时会发生什么现象?
生:刹车前木块和小车一起运动。刹车时,木块底部和小车都停住了,但是由于有惯性,木块上部还要保持向前运动,所以木块向前倾倒。
这个实验再现了汽车紧急刹车时乘客向前倒这一普遍现象。
【启示】 汽车司机不能超速、超载防止汽车由于惯性而带来的事故。
(三)小结
本节课我们主要学习了以下几部分内容:
1、历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究。
2、伽利略得到力和运动关系的研究方法。
3、牛顿第一定律的内容。
4、惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法。
(四)、作业布置 略
《牛顿第一定律》教学设计 篇4
一、教学目标
1.知道并理解牛顿第一定律的内容,能根据牛顿第一定律的内容解释生活中的现象。
2.通过演示实验。提高观察能力和逻辑思维能力。
3.发现自然科学规律,体会物理的实用性,提高学习物理的兴趣。
二、教学重难点
【重点】牛顿第一定律。
【难点】理解牛顿第一定律。
三、教学过程
环节一:导入新课
同学们好!上课,同学们请坐。上课之前,老师在多媒体展示了一幅图片,我们先来看一下。这是在太空当中静止的一滴水,我们结合之前的知识,想一想这滴水为什么能够静止在空中呢?嗯,好,看到很多同学有答案了。来,后排这个女生说一下,非常好,请坐。她说是因为在太空当中的物体,不受到力的作用,所以物体总保持静止或者是匀速直线运动的状态。由于没有初速度,所以就静止在空中了。表达的非常完整。对于刚才同学所说的,其实涉及到了牛顿第一定律。那今天我们继续来探究牛顿第一定律。(板书:牛顿第一定律)
环节二:新课讲授
【模块1】牛顿第一定律的发现历程
我们都知道,牛顿第一定律其实是牛顿总结归纳得出的,那为什么牛顿总说自己是站在巨人的肩膀上的?牛顿第一定律的发现过程又是怎样的呢?好,现在老师给大家2分钟的时间快速浏览教材上的第一段和第二段,我们一起来归纳一下牛顿第一定律的建立过程。好,现在很多同学已经坐直了,想必已经是完成了。那谁能来分享一下,好这位同学。嗯,非常好,请坐。他是根据人物来进行梳理的。他说先后经历了亚里士多德、伽里略、笛卡尔、最后是牛顿进行总结而得出的定律。所以牛顿才说自己是站在巨人的肩膀上的。
好,对于这几个人物来说呢,我们详细地来看一看,他们分别有怎样的观点和言论。首先是亚里士多德,他说力是维持物体运动的原因,如果没有力,那运动就会立即停止。那这样的观点是否正确呢?嗯,不正确。这个我们之前已经学过了。在2000多年之后,伽利略推翻了这个观点。那他说什么呀?对,力是改变物体运动的原因。也就是说,如果不受到外力作用时,这个物体会持续的运动下去。物体运动停止,是因为受到了阻力的作用。好,后来笛卡尔将这个言论的推广到更加理想化的情况。最后由牛顿总结出牛顿第一定律的内容。嗯,好,这就是牛顿第一定律的发现历程。(板书:一、发现历程)
【模块2】牛顿第一定律
对于牛顿第一定律,其实我们之前已经知道了他的完整表述。谁能来尝试说一说?嗯,好,你来说。嗯,不错,请坐。表述得不是非常完整,但是语言表达能力还是不错的。牛顿第一定律的完整表述是,一切物体总保持静止或者是匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态。对于牛顿第一定律,其实在初中的时候,我们已经做过实验来进行探究了。当时探究实验过程是怎样的,大家还记得吗?嗯,好,来这位男同学你来说一说,非常好,请坐。这个男同学说,之前探究时,是让小车或者是让滑块从斜面的同一高度滑下,通过改变平面的粗糙程度,观察滑块滑行的距离,会发现阻力越小时,滑块滑行得就越远。
那么我们一起来想一想,在高中阶段,这个实验有没有可以优化的地方呢?应该怎样去改进呢?嗯,好,我看到很多同学有想法,这位女同学你来说一说,很好,请坐。她说想尽量减小阻力之后,然后给小车一个初速度,此时观察一下它的速度是不是会发生改变,来进行验证。嗯,好。根据这样的想法,老师准备了一段实验视频。视频当中的实验器材是气垫导轨,在启动的时候,导轨会向上喷气,在滑块和导轨之间就会形成空气层。此时就会大大减少滑块在运动时的摩擦力。好,那么我们就来看看,如果给滑块一个初速度,他到底会不会保持匀速直线运动呢?好,现在实验播放开始。嗯,好,视频播放结束了。从刚才的显示屏当中的数字来看,滑块的运动时速度发不发生改变呢。好,同学们都说是不改变的.,确实是这样。当物体运动的时,所受到的合外力为零,他将会一直匀速直线运动下去。好,在初中的基础上,我们将这个实验进行了改良。
【模块3】牛顿第一定律的理解1
那么对于牛顿第一定律的发现历程以及准确表述,我们已经了解清楚了。现在老师有两个小问题想去考考大家。刚才在牛顿第一定律当中,我们说物体总保持静止或者是匀速直线运动的状态。此时对于这样的状态来说,他的受力情况一定是怎么样?对,不受外力的作用。也就是说,他的合外力怎么样,嗯,很好,是为零的。好,怎样才能算是合外力为零呢?同学们思考两分钟,老师找人来分享。我看到很多同学已经有答案了,这个男同学你最积极,你来说一下,非常好,请坐。他说合外力为零,可能是这个物体就是不受任何力的作用,此时合外力就为零了。那还有哪位同学来补充一下。好,这位同学。好,请坐。他说也可能是物体受到力。但是这些力合成之后,合外力是等于零的。说得非常的好。这个其实就是合外力为零的两种情况。
【模块4】牛顿第一定律的理解2
现在老师还有一个小问题想去问问大家,我们可不可以通过受力情况和运动情况之间的联系,来判断一下,物体在处于某种运动情况时,它的合外力是怎样的呢?嗯,好,现在老师在多媒体上了展示一幅过山车的图片。过山车在运行的时候,它的速度大小和方向在时刻发生变化。于是我们可以推断他所受的合外力是怎样的呢?嗯,好,后面戴眼镜的男同学,来跟大家说一下,很好,请坐。这位男同学说,如果这个物体速度大小和方向不变化的时候,说明合外力为0。但此时速度大小和方向均变化,说明此时合外力一定是不为零的。所以根据大家说的,牛顿第一定律可以通过物体运动状态,大致的去推断受力情况。
环节三:小结作业
好,以上就是我们今天学习的所有内容,通过刚才的两个小问题的讨论,相信同学们已经对于牛顿定律有了更加深刻的认识和把握。好,这节课呢,我们就上到这里。课后同学完成书后的习题。好,下课。
《牛顿第一定律》教学设计 篇5
【教学目标】
1.识与技能:知道牛顿第一定律;知道惯性的概念及应用。
2.过程与方法:认识伽利略的理想实验方法;通过活动体验任何物体都有惯性。
3.情感。态度。价值观:通过将所学知识应用到生产。生活实践中,感受科学就在身边,强化STS的要求。
【教学重难点】
1.知道牛顿第一定律;知道惯性的概念及应用。
2.通过将所学知识应用到生产。生活实践中,感受科学就在身边。
【教学过程】
一、复习导入
师生互动探究新知
1.力的作用效果是什么?
2.世界上的一切物体都在,绝对不动的物体是不存在的。
师讲解:
1.研究力和运动关系的历史回顾。
2.探究力与运动关系的实验:伽利略理想实验
3.牛顿第一定律的内容
提问复习内容:
注意引导力与运动可能存在的关系,引出本章所学内容。
引导学生阅读课本,观察四幅图,思考物体最终停下来的原因。
二、讲解及注意点
阅读课本,回顾20xx年以前的亚里士多德的观点。
介绍300年前伽利略对力与运动的探究和他的理想实验。
比较亚里士多德和伽利略观点的不同,设计实验探究结论。
要求预习课本,注意探究的`方法,明确探究实验的目的。仪器。步骤。准备就绪后,教师演示实验,注意引导学生观察实验现象,同时记录实验现象和数据,明确实验中的注意事项。对实验现象进行归纳和总结,得出实验结论。
一切物体在没有受到外力作用的情况下,总保持静止状态或匀速直线运动状态。强调“一切物体”、“不受外力”、“总保持”和“或”的意思。
适当补充练习。回忆以前所学,积极回答老师提出的问题,明确要研究的对象。巩固以前所学。
按要求观察课本上的图形,分析物体最终停止的原因。了解历史上的科学家对力和运动的研究历程,体会人们对真理的不懈追求,树立努力学习的信心。知道伽利略理想实验。
明确探究实验的目的。仪器。步骤。进一步复习探究问题的方法和步骤。找出实验的注意事项。认真观察实验现象,积极思考,记录实验现象和数据。讨论实验现象并进行归纳和总结,得出实验结论。
明确定律内容,分析定律的关键点,明确定律适用的范围和条件。
《牛顿第一定律》教学设计 篇6
知识目标
(1)伽利略理想实验;
(2)惯性概念;
(3)掌握牛顿第一定律的内容;
(4)理解力是改变物体运动状态的原因;
(5)能用牛顿第一定律解释惯性现象。
能力目标
培养学生严谨的逻辑推理能力;培养学生的口头表达能力,学习科学的实验方法。
情感目标
对任何现象的发生不能够想当然,要有严谨、认真的科学态度。
教学过程
一、历史的回顾
1、人类对力和运动关系的最初认识及亚里士多德其人。
2、伽利略理想实验:
(1)动画模拟该实验,并指出不能够真正试验的原因,或做课本所讲的'气垫导轨实验(有视频资料),并指出为什么只是近似验证,由实验结果推出亚里士多德观点的错误,矛盾的焦点蚀是试实验条件的不同。
(2)分析伽利略理想实验:它是一个理想化的过程,但并不是凭空想象的来的,而在抽象思维过程中所创造出的一种科学推理,理想化实验是物理学中重要的研究方法。
(3)介绍伽利略。
二、牛顿第一运动定律
1、牛顿第一运动定律(惯性定律):一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2、惯性:物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质。
3、注意:(通过实例分析)
(1)惯性与惯性定律不同。
(2)惯性是物体的固有性质,任何时候物体都具有惯性,这与物体处于什么状态无关。
(3)力和运动的关系:力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因。
4、实例参考(要让学生充分参与讨论):
分析刹车时人往前倾;启动时人往后仰。
做小实验:惯性实验器演示惯性现象,并分析。
让学生举例分析,并指出哪些惯性现象有利,哪些惯性现象有害。
探究活动
题目:可以观察的惯性现象
组织:小组或个人
方案:自己设计小实验并展示、讲解,由同学互相评判
评价:具有可操作性,让学生把学过的知识灵活应用
