《牛顿第一定律》教学设计
2013-12-31 14:58阅读：
牛顿第一定律
教材分析
《牛顿第一定律》是人教版初中物理九年级第十二章《运动和力》的第五节。本节主要有三方面内容：维持运动需要力吗、牛顿第一定律和惯性。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、推理能力和对学生进行德育教育的良好素材。本节课是在学习了运动学和力学初步知识的基础上，首次将力和运动联系起来，研究力和运动的关系和规律，是联系运动和力的纽带和桥梁,同时为后面二力平衡等知识的学习打下坚实的基础，起到承前启后的作用。而惯性及其应用的学习体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的教学理念。因此本课内容在初中物理知识体系中占有重要的地位。
学生分析
九年级学生经过一年的物理学习，已经掌握了一些基本的物理研究方法，思维方式也正逐步由形象思维向抽象思维过渡，能够应用已掌握的物理知识来解决简单问题。同学们在前几节已经学习了简单的运动，又知道力学一些简单知识，本节要把二者联系起来，研究运动和力的关系，同学们通过观察日常生活中的现象，很容易产生与亚里士多德相同的错误认识，因此通过探究“阻力对运动的影响”帮助他们改正错误并通过逐步科学推理得出牛顿第一定律是本节的难点，理解了牛顿第一定律再学习惯性就简单多了，只是很多同学对惯性有些错误认识，只需帮助他们改正错误并学会用惯性知识解释日常生活中的惯性现象。
教学目标：
1、知识与技能：
（1）知道牛顿第一定律的内容。
（2）知道惯性的概念，会解释简单的惯性现象。
2、过程与方法：
（1）通过观察和实验探究阻力对物体运动的影响，感受科学研究的方法。
（2）通过活动体验一切物体都具有惯性，尝试用物理知识解释具体问题。
3、情感态度与价值观：
（1）通过对实验探究活动的参与，学习科学家实事求是、尊重自然规律、不迷信权威的科学态度，感悟科学规律获得的过程要经过许多科学家的不懈努力，培养科学的思维方法和科学探究精神。
（2）学会用辩证的观点认识惯性的利与弊。
（3）增强自主学习和合作学习的意识，产生主动与他人合作的愿望。
教学重点：牛顿
第一定律及惯性现象的解释。
教学难点：（1）正确认识运动和力的关系。
(2) 学会用科学的推理方法分析物理问题。
教学准备：
1、斜面、小车、毛巾、棉布、光具座、小旗、水杯、纸板、鸡蛋、橡胶锤、多媒体等。
2、 学生搜集关于亚里士多德和伽利略的相关资料。
教学方法
探究法、讨论法、实验法、观察法。
课 时：1课时
教学过程：
教师活动
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学生活动
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说明
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情景引入
多媒体呈现：
我认为自己不过像在海滩上玩耍的男孩，不时地寻找比较光滑的卵石或漂亮的贝壳，以此为乐，而我面前，则是一片尚待发现的真理的大海。
——牛顿
我们看大屏幕所展示的是著名科学家牛顿的一句名言，牛顿在物理学方面取得了巨大成就，总结出了三大运动定律，今天就让我们共同走进牛顿第一定律。（板书课题）
进行新课
一、维持运动需要力吗？
教师演示：将小车倒放在桌面上，从静止开始慢慢向前推动，撤去推力，小车立即停止。
提出问题：在这个实验中，你看到了哪些与力有关的现象？
分析并得出亚里士多德的观点：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用；如果这个力被撤消，物体就会停止运动。（运动需要力来维持）（板书）
同学们同意这个看法吗？
教师演示：在桌面上推动小车，使之从静止向前运动，用力推出,小车向前运动一段距离后停止。
提出问题：在这个实验中，哪些现象与前面的实验不同？
分析：推力撤掉，物体还要向前运动，说明物体的运动可能不需要力来维持。可是运动的小车为什么最后会停下来呢？
师生共同得出伽利略的观点：物体的运动并不需要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受到摩擦阻力。（运动不需要力来维持）（板书）
学生根据搜集的资料对两位学者进行介绍。
运动到底需要力来维持吗？在学生讨论的基础上，根据学生的意见将他们分成两组。
历史上，科学界对这两种观点争论了一百多年，运动的物体停下来到底是不是摩擦阻力的作用呢？
探究：阻力对物体运动的影响。
设计实验：
（1）如何让小车在水平面运动时的速度相同？
（2）如何让小车在水平面运动时所受的阻力不同？
（3）通过观察什么来判断阻力对物体运动影响的大小？
教师进行实验演示，在每次小车停下的位置用写有所铺材料的小红旗做上标记 。
实验分析，从而得出初步结论：小球受到的阻力越小，小球运动的距离越远，速度减小得越慢。
引导学生推理：如果是玻璃表面，小红旗将插在什么位置？
进一步推理：如果是无阻力表面，小红旗又将停插在什么位置？
伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步通过推理得出：如果表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，速度不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。
提问：通过实验和科学的推理，现在大家认为运动需要力来维持吗？力是维持物体的运动状态，还是改变物体的运动状态？
二、牛顿第一定律
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：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态。
理解牛顿第一定律：
1、牛顿第一定律的研究对象是什么？成立条件是什么？结论呢？
2、牛顿第一定律是怎样得出来的？能用实验证明吗？
师生共同回顾牛顿第一定律得出的曲折历程，特别强调亚里士多德和伽利略在其中所起的重要作用。
三、惯性
1、什么是惯性
（1）静止物体的惯性
学生实验：迅速打飞鸡蛋下面的纸板，鸡蛋会落到杯中
分析鸡蛋没有随着纸片飞出去的原因。
（2）运动物体的惯性
播放视频：运动员冲到终点时不能立刻停下来。
学生分析现象产生的原因。
在教师的引导下学生讨论得出结论：
原来一切物体都有保持原有运动状态的性质。我们把物体保持原有运动状态不变的性质叫做惯性。一切物体在任何情况下都有惯性。
2、惯性现象
（1）学生情景表演：模仿坐在公共汽车上的情景。
提出问题：为什么当汽车刹车时，坐在汽车上的乘客会向前倾？
（2）解决问题：斧头松了，怎样可以将斧头牢牢地套在斧柄上？
（3）坐在匀速行驶的汽车上的人向上抛出一个球，球还能落回手中吗？
3、惯性的利与弊
（1）惯性在我们的生活中随处可见，它对我们有利还是有害呢？
（2）出示图片，提出问题：哪些图片的情景利用了惯性，哪些图片的情景是防止惯性造成的危害？
指导学生阅读科学世界《汽车安全带》。
谈谈如何减少交通事故的发生？
（3）教师说明：任何事物都有它的两面性，我们在利用惯性的同时，也要注意防止惯性造成的危害。
课堂感悟
通过本节课的学习，你有哪些收获，有什么感想？
布置作业：
查阅生活中哪些现象是利用惯性，哪些措施是防止惯性的危害，并把这些写在作业本上。
结束语
“如果说我所看的更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故”
—牛顿
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学生欣赏。
仔细观察实验现象。
回答老师提出的问题。（静止的小车受到推力后运动了，撤去推力后又停止了）
观察，并与前面的实验现象进行对比。
回答问题。（小车不受推力时还向前运动了一段距离）
学生代表进行展示，其它同学听讲。
学生针对两种对立的观点展开激烈的争论。
结合控制变量法，在老师的引导下思考、回答问题。
观察，思考。
对实验结果进行分析，并得出初步实验结论。
根据实验分析将小红旗插在水平面上。
对小车不受阻力的运动情况进行分析、推理。
根据推理的结果，解决力与运动关系的问题。
对牛顿第一定律的适用范围、成立条件、结论进行分析。
学生代表动手实验。
在老师引导下分析、思考。
学生观看，同时思考实验现象产生的原因。
总结归纳，找出共同规律
学生情景表演，并分析有关的惯性现象。
归纳解释惯性现象的方法。
争论、思考。
学生分析、思考。
阅读教材。
学生谈收获和感悟。
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通过牛顿的名言创设情境，激发学生学习兴趣。
培养学生观察能力和语言表达能力。
培养学生的质疑精神，并进一步强化学生认知上的矛盾。
培养了学生搜集信息、提炼信息、获取信息的能力，形成良好的信息素养，并且对科学家有进一步的认识，拓宽科学视野，避免对亚里士多德产生片面的认识。
让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神和实践能力。
通过科学想象与科学推理方法的结合，发展学生的想象和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯，敢于质疑，勇于创新。
让学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上，感悟科学探究的曲折和艰辛，学习伽利略大胆质疑，不迷信权威的科学精神。
实验结果出乎学生的意料，可以激起学生的探究欲望
用实例让学生感觉物理知识就在身边，增强学习物理的信心，从而激发学习兴趣
引导学生用辩证的观点认识惯性的利与弊。
让学生明白惯性的危害，感受生命的可贵。
引导学生及时总结在知识与学习方法上的收获，使知识内化形成学生的能力，通过谈感悟，再次进行情感、态度、价值观的教育。
通过极具鼓舞性的语言，激发学生学习的热情。
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板书设计
第五节
牛顿第一定律
运动需要力来维持
（亚里士多德）
定义
↓
→牛顿第一定律→惯性
惯性现象
运动不需要力来维持
惯性的利与弊
（伽利略）
