第一篇:太平庄屠凡荣牛顿第一定律教学设计
《牛顿第一定律》教学设计
安达市太平庄中学 屠凡荣
教材分析:本节内容由“阻力对物体运动的影响”“牛顿第一定律”和“惯性”三部分构成,重点是把物体的运动状态和物体是否受力联系起来,从而使学生初步认识力和运动的关系。它将为后面学习二力平衡、压力、浮力、物体的浮沉条件、杠杆的平衡条件等打下基础,并起到承前启后的作用。
教学目标:
1、知识与技能
(1)知道牛顿第一定律的内容
(2)知道实验推理法在物理学中的应用
(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。
2、过程与方法
(1)通过实验探究阻力对物体运动的影响
(2)经历建立牛顿第一定律的科学推理过程,认识牛顿第一定律。
3、情感、态度与价值观
(1)通过活动和阅读感受科学与生活的紧密联系
(2)了解科学进步的漫长、艰难的历程,鼓励学生勇攀科学高峰
教学重点:通过实验研究阻力对物体运动的影响 教学难点:建立牛顿第一定律的科学推理过程。
教学方法:实验探究与科学推理相结合的方法、讨论法、启发法、观察法。
教学用具:多媒体、长木板、斜面、小车、棉布、玻璃杯、硬纸片、玻璃球等
教学过程:
一、知识回顾
1、什么是力?
2、力的作用是------?
3、力的作用效果有哪些?
二、导入新课
同学们刚才已经回答了力的作用效果之一是力可以改变物体的运动状态,也就是说物体的运动状态发生了改变一定是受到了力的作用,那么,物体受到了力,运动状态一定改变吗?本章我们就来探究运动和力的关系。下面我们就来学习第一节《牛顿第一定律》是怎样揭示运动和力的关系的。
三、新课讲授
1、师利用多媒体展示两幅图片并板演推物理书,让学生小组讨论后思考?
(1)玩滑板车时,用力蹬地,滑板车向前运动,不再蹬地,为什么会最终停下来?如下图:
(2)小球从斜面上滚下,沿平面向前运动,为什么最终会停下来?如下图:
v(3)、师用力推讲台上的物理书,他会运动,停止用力推时,他为什么会停下来?
由上面的三个例子同学们思考运动物体为什么会最终停下来? 生:是因为它们运动过程中受到了阻力的原因。
师:同学们回答得非常好,其实自古以来,包括古希腊的亚里士多德等很多人都认为:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用;如果这个力被撤掉,物体就会停止运动。也就是说“物体的运动要靠力来维持”。后来意大利物理学家伽利略通过实验分析得出“物体的运动不需要力来维持”究竟谁的说法对呢?同学们看下面的实验:
师演示实验:让同一小车从同一斜面的同一高度分别滑到棉布面和木版面上,观察小车滑动的距离,让学生得出结论。
演示实验同一小车从静止下滑阻力对物体运动的影响到达斜面底端速度相同棉布表面木板表面在同一斜面的同一高度比较小车滑行的距离 学生A:小车滑动的距离不同,棉布面上滑行的近,木版面上滑行的远;学生B:小车速度减小的快慢不同,棉布面上减小的快,木版面上减小的慢;
学生C:棉布面和木板面的光滑程度不同,对小车的阻力不同,棉布面上受到的阻力大,木板面上受到的阻力小;
学生D:老师,运动物体之所以会停下来,是因为他们在运动过程中受到了阻力的作用。
师:同学们回答得非常好,真棒!然后总结实验结论,并板书:
(一)阻力对物体运动的影响
物体表面越光滑,小车受到的阻力越小,向前滑行的距离越远,速度减小的越慢。
师:同学们设想一下,如果小车运动时不受阻力,他还会停下来吗?并多媒体演示伽利略理想化实验。师:由实验同学们可以得出什么结论?
生:如果物体受到的阻力为零时,速度就不会减小,物体将以原来的速度一直运动下去。
师:同学们回答得很好,其实物体运动过程中不受阻力的情形是不存在的,刚才同学们得出的结论是伽利略通过他的理想化实验推测出来的,后来,英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了一条重要的规律,即牛顿第一定律 师:板书
(二)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。
师:定律中“一切”是指这个规律的普适性;“没有受到力的作用”是定律成立的条件;“总”是一直的意思;“或”是指静止状态和匀速直线运动状态在物体不受力时只能保持其中的一种。师:牛顿第一定律揭示了力和运动的关系,板书:
力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因。师:刚才说了,不受力的物体是没有的,因此牛顿第一定律不能用实验来证明,但他是牛顿在大量经验事实基础上,通过进一步的推理而概括出来的。由它得出的一切推论,都经受住了实践的检验,所以牛顿第一定律已经成为公认的物理学基本定律之一。
师:从牛顿第一定律可知:如果物体不受力的作用,原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体将保持其速度一直运动下去。也就是说一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质我们把它
叫做惯性。因此牛顿第一定律也叫惯性定律。师:板书、(三)惯性
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质我们把它叫做惯性。
师:由惯性定律可知并板书:一切物体在任何时候,任何状态下都具有惯性,惯性是物体的一种属性
师演示下面实验,用手指将硬纸片弹出观察玻璃球怎样运动?让学生解释:
生:用手指将纸片弹出,纸片受到力而运动飞了出去,而玻璃球由于惯性要保持原来的静止状态,所以落入杯中。
师:生活中锤头松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧固在锤柄上,谁能解释为什么?
生:锤头和锤柄一起向下运动,锤柄受力而停止运动,锤头由于惯性要保持向下的运动状态,所以就能使锤头紧固在锤柄上。
师:上面的这个例子是人们利用惯性为人们服务,这样的例子很多,并板书:
惯性的利用
师:同学们都有这种生活常识,汽车突然刹车时乘客会向前倾,为什么?
生:刹车前乘客和汽车是运动的,突然刹车时,乘客的脚受到了摩擦力而停止运动,上身由于惯性,要保持原来的运动状态。
师:同理汽车突然起动时,人会向后倾,无论前倾还是后倾,若人不注意时都会给人造成伤害,所以乘坐汽车时要佩戴安全带,这是人们避免惯性带来的危害,板书:
避免惯性带来危害
四、巩固训练
1、关于惯性,下列说法中正确的是()A、静止的物体没有惯性 B、运动物体的惯性比静止的大 C、不受力的物体没有惯性 D、物体在任何情况下都有惯性
2、关于力和运动关系的说法正确的是()
A、力是维持物体运动状态的原因 B、运动的物体受到了力的作用 C、静止的物体没有受到力的作用 D、力是改变物体运动状态的原因
3、防止惯性带来危害的是()
A、拍打衣服的灰尘使衣服干净 B、汽车安装安全气囊 C、跳远运动员的助跑 D、掷铅球
五、作业
课后习题2、3题
六、板书
一、阻力对物体运动的影响
物体表面越光滑,小车受到的阻力越小,向前滑行的距离越远,速度减小的越慢。
二、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。
(力是改变物体运动状态的原因而不是维持物体运动状态的原因)
三、惯性
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,这种性质我们把它叫做惯性。
(一切物体在任何时候,任何状态下都具有惯性,惯性是物体的一种属性)
1、惯性的利用
2、避免惯性带来危害
第二篇:《牛顿第一定律》教学设计
《牛顿第一定律》教学设计
《牛顿第一定律》教学设计1
一、教材分析
这节教材首先对人类认识“运动和力”的关系作了历史的回顾,介绍了四位科学家研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献。然后讲述牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。这是初、高中知识相衔接的一节课程。学生已经了解了牛顿第一定律的基本内容,高中阶段的学习,首先应该在已有知识的基础上,纠正一些片面的、不恰当的认识,进一步深化和提高对相关问题的认识,所以在教学设计上应以教材中有关“力是运动的原因还是改变运动状态的原因”这一问题认识的发展历史为线索,以科学思想、科学方法教育与思维能力培养为主要目标。让学生思考亚里士多德是一个非常博学的人,为何他的错误观点能影响人们两千年呢?牛顿所做的工作不仅是进行总结,更是从物理上赋予了明确的内涵,这其中包括惯性和力作为科学概念的提出。教学的侧重点应放在理解人类认识“运动和力”的关系研究、思考、推理过程,学习科学研究中常用的理想实验方法。在牛顿第一定律内容的学习上,注重知识的理解及与生活实际的联系。为发挥学生学习的自主性,思维的积极性,本课采取学生自主探究模式组织教学。
二、学情分析
学生在初中学习中,已经了解了牛顿第一定律的基本内容,了解了伽利略的理想实验,但是对其认识还不够深入。力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因,学生还不是很清楚。要正确认识它,就要克服日常经验带来的错误认识,让他们通过观察、思考,来澄清错误的认识。同时在课堂教学中,应引导学生特别注意伽利略的理想实验,注意它忽略次要因素、抓住主要因素的科学研究方法,课堂教学中,还应要通过多媒体教学手段,为学生学习创设情景。
三、教学过程设计
【学习目标】
(一)知识与技能:
1、理解牛顿第一定律的内容和意义。
2、知道惯性的概念,知道惯性大小跟质量有关,能够正确解释有关惯性的现象。
(二)过程与方法:
回顾亚里士多德、伽利略、笛卡尔及牛顿等物理学家的科研过程,感受他们的研究方法,重点感悟伽利略的物理研究方法。
(三)情感态度价值观:
通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识,通过对笛卡儿的观点和牛顿第一定律的比较分析,了解人类认识事物本质的曲折性。感悟科学是人类进步的不竭动力。
【重点难点】
重点:
1.对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解
2.科学思想的建立过程
难点:
1.牛顿第一定律的理解和应用
2.质量是惯性唯一量度的理解
【考纲要求】
牛顿运动定律是动力学的基础,考纲对其要求属于理解、应用级别
【学习内容】
通过播放两个和惯性有关的视频引入新课
问题1:阅读课本68页的第
一、第二两个自然段,回答下面两个问题:亚里士多德对力和运动的观点是什么?此观点是正确还是错误的?
问题2:恩格斯称亚里士多德是最博学的人,他的研究涉及生物、天文、气象、数学、物理等方面,他是西方文化的奠基人,但他持有的.“力是维持物体运动的原因”错误观点,为何能延续两千年呢?
问题3:马如果不拉车,车为什么总要停下来呢?
一、理想实验的魅力
1、伽利略的理想实验
(1)(实验事实)。
(2)(科学推想)若另一个斜面光滑,则小球一定会滚到另一斜面的高度。
(3)(科学推想)若减小另一个斜面的倾角,则小球高度,不过,在另一个斜面上将滚得更远。
(4)(科学推想)若把另一个斜面改成光滑的水平面,则物体将。
理想实验是建立在可靠的实验事实基础上的一种科学研究方法。
2、伽利略的结论:水平面上运动的物体之所以停下,是因为物体,所以,力不是物体运动的原因。问题4:为何说伽利略的斜面实验是理想斜面实验呢?
爱因斯坦评价伽利略:伽利略的发现以及他所用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。
问题5:阅读课本69页第三段,笛卡尔的观点是什么?
二、牛顿物理学的基石——惯性定律
牛顿在伽利略、笛卡尔等人研究的基础上进一步完善得出牛顿第一定律。阅读课本69页第
四、第五自然段完成下面的填空:
1、内容:一切物体总保持状态或状态,除非迫使它改变这种状态,这就是牛顿第一定律。
思考:牛顿第一定律能不能用实验来验证?什么时候可以看作不受力?并举例说明。
2、对牛顿第一定律的理解
(1)明确了惯性的概念
定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”揭示了一切物体都具有一个固有属性——惯性,即物体总保持或的性质,牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有,因此牛顿第一定律又叫
(2)确定了力的含义
定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”,实际上是对力的定义,即力是改变物体(速度)的原因,并不是维持物体运动的原因。
(3)牛顿第一定律不是一条实验定律
牛顿第一定律指出物体时的运动规律,他描述的只是一种理想状态,而实际中的物体是不存在的,当物体所受为零时,其效果和不受外力的作用效果相同。
列举演示生活中的惯性现象,并解释本科开头的两个视频。
三、惯性与质量
1、惯性与力的关系
(1)惯性力,而是物体本身固有的一种性质,因此说“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等都是错误的。
(2)力是改变物体的原因,惯性是维持物体运动状态的原因。惯性越大,运动状态改变。
(3)惯性与物体的受力情况。
2、惯性与速度的关系
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量,惯性是物体本身固有的性质。
(2)一切物体都有惯性,与物体是否有速度及速度的大小均。
《牛顿第一定律》教学设计2
【教学内容】
义务教育课程标准实验教科书,物理(人教版)九年级第十二章第五节。
本节内容以日常的生活实际为基础得出两个相互矛盾的观点,即“物体的运动是否需要力来维持?” 并进一步用亚里士多德和伽利略两个伟人来强化这种矛盾,从而激发学生的学习兴趣;以“探究阻力对物体运动的影响”为核心,在基本的实验事实的基础上,调动学生的积极性,引导学生积极思维,进一步概括、推理得出结论。同时对“维持物体的运动需要力吗?”的教学时,不要使学生对亚里士多德产生片面的认识。
【学生分析】
本节内容所涉及的现象是学生在生活中比较熟悉,也是他们容易发生兴趣的现象,教学中要注意培养学生学习物理的兴趣,充分发挥实验及多媒体教学手段,迎合他们好奇,好动好强的心理特点,调动他们学习的积极性和主动性,同时初中生思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的知识,通过理论分析和推理判断来获得新知识,发展抽象思维能力,当然在此过程仍需以一些感性认识作为依托,可以借助实验加强直观性和形象性,以便学生理解和掌握。
【教学目标】
知识与技能:知道牛顿第一定律的内容;
过程与方法:实验探究阻力对物体运动的影响。
情感态度与价值观:通过活动和阅读感受科学就在身边。
【教学重点】实验探究阻力对物体运动的影响。
【教学难点】理解牛顿第一定律,并能解释简单的现象。
【教学过程】
教学内容
设计意图
教材处理
师生活动
情景导入
结合本地实际,让学生回忆骑自行车滑行的情景,给学生留下“物体受力运动,不受力停止运动”的印象。
利用多媒体展示“火车进站”“自由摆动的秋千”“地上滚动的足球”视频,思考:这些运动的物体为什么会停止运动呢?请同学们说出你的观点并从生活中找到其他实例来支持这个观点。
教师展示多媒体课件并声情并茂进行讲述。
学生思考讨论并说出自己的观点
从生活实例入手,引导分析可使学生感受到物理知识并非高深莫测,增强学习物理的信心,体现了“从生活走向物理的理念”。
利用学生的认识的局限激发学生的求知欲
切入主题
亚里士多德一生勤奋治学,他的思想对人类产生了深远的影响。他创立了形式逻辑学,丰富和发展了哲学的各个分支学科,对科学等作出了巨大的贡献。
伽利略是近代实验科学的先驱者,是意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家。也是近代实验物理学的开拓者,被誉为“近代科学之父”。
对亚里士多德和伽利略的观点进行讨论,从而引出本节课的核心内容──探究阻力对物体运动的影响。
教师简介亚里士多德和伽利略,强调他们在各自领域的成就。
学生讨论并说出自己的观点
通过教师的介绍进一步强化学生认知上的矛盾,激发学生的学习兴趣。
猜想与假设
阻力对物体的运动有何影响呢?请同学们相互讨论说说自己的猜想
教师提出问题,让学生提出自己的想法,并让学生说说他们的猜想依据。让他们明白猜想不是臆想,不是胡乱瞎想。
锻炼学生的联想思维能力以及分析归纳能力
根据已有经验进行合理的`猜想是科学探究中最具创造性的一环,有利于培养学生的创造能力和发散思维能力。
设计实验
同学们的猜想是否正确呢?请同学们设计实验来证明你的猜想,在设计实验之前,教师引导学生阅读课本P45的相关内容
①课本中所述的实验方案体现了什么方法?是如何体现的?
②我们的观察要点是什么?
③除了课本中的方法,你有没有其他的方法?
学生讨论各抒己见
引导学生将这些因素中相类似的因素合并,把问题简化
教师引导学生尝试设计实验过程
学生小组讨论自主进行实验设计
学生上台进行展示,其他学生则对其方案进行“挑刺”,使方案更加完善合理
通过设计实验培养学生的创新能力
通过展示,培养学生的语言表达能力及表演能力。
进行实验与收集证据
1.各小组进行实验,并要求认真细致的做好实验数据的记录,课件展示数据记录表格。
滑行
表面
材料
阻力
大小
滑行
距离
速度变
化快慢
1
毛巾
2
粗布条
3
木板
2.学生讨论交流完成实验数据的填写。
3.教师演示课本所示的实验
4.总结实验结论
结论:平面越光滑,小车运动的距离越,这说明小车受到的阻力越,《牛顿第一定律》教学设计
,速度减小得越。
6.进一步展示实验表格,学生讨论交流完成相关内容。
滑行
表面
材料
阻力
大小
滑行
距离
速度变
化快慢
1
毛巾
大
近
快
2
粗布条
较大
较远
较慢
3
木板
小
远
慢
玻璃
某材料
理想平面
7.你在完成上述表格时用到了什么方法?并具体谈谈你是怎样应用的。
小组成员分工协作,教师巡回指导,并提示不必局限于老师所提供的实验器材
教师演示过程中有意忽略控制变量法即让小车从斜面的同一高度从静止开始下滑
学生认真观察
引导学生分析实验数据得出相关结论
教师课件展示数据记录表格,并引导分析观察已填数据,明确所选材料的特性,完成表格内容,为进一步得出结论打下基础。
学生归纳所采用的方法
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、实践能力以及创新意识
充分调动学生学习的积极性,培养学生的协作能力和动手操作能力。
教师的演示并不是学生实验的简单重复,旨在通过演示进一步强化学生对控制变量法的理解,培养学生的观察能力
通过科学想像与科学推理方法的结合,发展学生的想像力和分析概括能力,使学生养成良好的思维习惯,敢于质疑,勇于创新
及时强化总结实验方法,同时也使学生明确概括、推理是建立在一定的事实基础之上的
得出结论
1.请大家继续用上述方法得出结论。
2.归纳得出牛顿第一定律。
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
教师引导学生进行表述
通过对结论的表述使学生体验到成功感,同时也使学生明确叙述的严密性
强 化 练习
牛顿第一定律是通过分析事实,进一步概括、推理得出的,是力学基本定律之一。
课件展示习题
1.正在做曲线运动的物体,若它所受到的外力同时消失,那么它将( )
A.物体立即停下来
B.物体继续做曲线运动
C.物体将做匀速直线运动
D.物体将改变运动方向
2.关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体受力才会运动
B.力使物体的运动状态发生改变
C.停止用力,运动的物体就会停止
D.力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因
学生利用所用知识认真思考讨论,并叫同学到讲台上向全班同学讲评,解决简单的问题,体会成功的喜悦
学生利用所学的知识来解决实际问题,有利于培养学生灵活运用知识的能力,创新思维能力,也能及时巩固所学习的知识。教师要做好“欣赏者”与学生一起分享成功的喜悦。
小 结
在研究阻力对物体运动的影响的实验过程中你学到了哪些研究物理问题的方法。
教师着重引导学生从物理学习方法的小结上进行阐述
及时小结学习方法,为学习下一内容奠定方法基础。
应 用 迁 移,《牛顿第一定律》教学设计
1.请同学们结合力的作用效果谈谈对牛顿第一定律的理解
2.牛顿第一定律的重要贡献是如下两个方面:
(1)力不是维持物体运动的原因
(2)力是改变物体运动状态的原因。
请同学们应用生活中的实例来进一步说明支持这两个观点。
学生反思回顾
教师适时点拨,鼓励学生具有创造性的奇思妙想,拓展学生的思维
通过引导学生反思,发现学习中存在的不足,促进学习能力的提高。
总结 升 华
通过对本章的学习你有哪些收获呢?请同学们从以下方面进行表述。
①在物理知识方面你有哪些收获?存在哪些疑惑?
②在物理方法的学习运用上你又有哪些收获?
学生讨论交流
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
【教学流程图】
【教学反思】
1.本节课首先利用具体情境来调动学生学习的积极性,增强学习的动力,激发学生的兴趣,然后引导学生进行分析思考以发现问题,通过学生间的交流与讨论,动手操作使学生更真切的感受到物理学就在我们身边,最后应用所学习的知识解决实际问题,使学生的能力得到进一步的提高。
2.本节课充分体现了由“教教材”到“用教材”的转变。具体表现为在探究阻力对物体运动的影响时,教师没有仅仅停留在课本所给出的三种材料上,而是引导学生结合生活实际进一步的推理想象,培养学生的探索精神和创新意识,便于学生对牛顿第一定律的理解。
3.本节课对物理方法的教学体现充分,具体表现为:①在探究阻力对物体运动的影响时,教师以问题的形式提示学生对变量的控制,在教师演示实验时又有意忽略对变量的控制以进一步的强化学生对控制变量法的应用和理解;②在对“推理、概括”这一方法的教学中,体现了循序渐进的思想。首先对实验数据进行分析得出一般性的结论,其次引导学生根据实验数据进行推理,完成相关数据的填写,并进而概括得牛顿第一定律。
《牛顿第一定律》教学设计3
一、教学目标
【知识与技能】
知道阻力对物体运动的影响;理解牛顿第一定律的内容。
【过程与方法】
通过观察直观现象到提取抽象规律的过程中,提高分析、归纳、推理能力。
【情感态度与价值观】
在实验操作的过程当中,养成严谨认真的科学态度。
二、教学重难点
【重点】
理解牛顿第一定律。
【难点】
探究阻力对物体的影响。
三、教学过程
环节一:导入新课
演示实验:推粉笔盒,粉笔盒向前移动,不推,粉笔盒停止运动。请学生们思考并回答,力和运动之间的关系。学生:有力就有运动,没有力,物体就停止运动。
提出情境:踢足球时,脚离开球以后,球还要向前运动一段时间,没有力,运动就停止了吗?也就是说,力真的是维持物体运动的原因吗?引入新课。
环节二:新课讲授
教师引导:自古以来很多人就对物体的运动与力之间的关系进行了研究,很多人认为运动需要力去维持,只要力撤销了,物体运动就停止,但伽利略提出了不一样的看法。
请学生阅读16页教材,找出伽利略的观点,引导学生利用实验进行探究。
1.阻力对物体运动的影响:
【实验思路】教师提出实验中让小车不同阻力的情况下运动,比较它运动的距离就可以了。
【注意事项】提出实验中需要注意的问题:
①需要探究的量有阻力、运动的距离、小车的初始速度三个变量,我们需要使用什么实验方法?
②怎么控制小车初速度相同?
【进行实验、收集数据】,请学生们观察实验现象,并填充多媒体中的表格。
【分析数据、得出结论】教师引导:通过表格我们能看到,表面越光滑,小车运动距离越大,也就是说,阻力越小,小车运动得越远,如果小车在更光滑的表面上运动,将会运动的越来越远,那么如果小车运动的表面绝对光滑并且足够长,不受阻力,他的运动状态会是怎样的? 微博@中小学教师资格证考试
学生:将会一直运动下去。
所以,如果小球不受阻力,它就会一直运动,并不需要力来维持,如此可见,伽利略的观点是正确的。
2.牛顿第一定律:
【规律建立】教师引导:当年伽利略就是利用类似的'实验,明确了是阻力改变了物体的运动,所以力是改变物体运动的原因。伽利略的结论更新了人们对运动和力的看法,并且让人们知道,可以通过实验和合理的推理来得到实验结论。
后来笛卡尔进一步研究表明,物体不受外力时永远运动下去,除了速度的大小不会改变,也不会改变运动的方向。
后来,著名的是英国科学家牛顿,他总结了前人经验,归纳出一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或者匀速直线运动状态。这就是有名的牛顿第一定律。
【规律深化】
引导:我们来看,牛顿第一定律中所包含的深刻含义。
“一切”适用于任何物体;
“没有受到力的作用”是规律产生的条件;
“或”表示不受力的物体,要么静止,要么保持原速度和方向进行匀速直线运动,一定是两种状态之一,并且两种状态并不同时存在。
环节三:巩固提高
小组讨论:如果同学们正在进行运动会,所有的力突然消失了,会产生什么样的情况?
环节四:小结作业
小结:师生共同总结本节课知识点。
作业:思考在跨栏比赛中,为什么运动中的人脚被绊住后,身体会向前倒?
四、板书设计
略
五、教学反思
略
【答辩题目及解析】
作业布置中,让学生思考跨栏比赛中的人脚被绊住后,身体会向前倒,为什么要这样设置?
【参考答案】
谢谢考官的提问!
布置这样的作业,其一,可以让学生继续对牛顿第一定律的内容进行思考,因为牛顿不仅论述了运动与力之间的关系,还有对惯性的描述,这样的问题可以让学生预习下节内容,对知识有简单的了解。其二,可以让学生多多观察生活中常见的现象,从中产生疑问,养成以物理的眼光看待生活的良好习惯。
以上就是我的回答,谢谢各位考官!
《牛顿第一定律》教学设计4
【学情分析】
在初中阶段的学习中,学生虽然除了“惯性与质量”这一问题没有专门学习外,关于本节其他的知识都有了大致地了解,但是他们只知道亚里士多德的观点总是错的,只知道伽利略做了个理想实验就得出了牛顿第一定律。通过本节课的学习,首先应该在已有认识的基础上,纠正一些片面、不恰当的认识,进一步深化和提高对相关问题的认识。其次引导学生通过小组合作讨论,再现伽利略的斜面实验的过程,让学生深刻体会伽利略伟大的科学方法和思维历程。
【教学目标】
知识与技能:
1、通过对几位科学家们的了解,使学生认识到有关运动和力的关系的历史发展过程
2、通过对牛顿第一定律的进一步理解,使学生知道什么是惯性,理解质量是物体惯性大小的量度,会正确解释有关惯性的现象
过程与方法:
1、通过伽利略的理想实验,使学生受到科学方法论教育
2、通过对分组实验的探究过程,使学生理解牛顿第一定律的内容和意义
3、通过对生活中惯性现象的解释,培养学生灵活运用所学知识解决问题的能力。
情感态度价值观:
1、通过对发现牛顿第一定律历史过程的了解,培养学生辨证看待问题的能力,培养学生敢于坚持真理、不迷信权威的科学探究精神。
2、培养学生的观察能力,抽象思维能力、应用定律解决实际问题的能力及客观公正评价事物的能力
【教学重点】
1、科学思想的建立过程
2、牛顿运动第一定律、惯性
【教学难点】
对牛顿运动第一定律、惯性和理想实验的正确理解
【教学用具】
自制教具、多媒体课件
【教学过程】
教学
环节
教师活动
学生活动
设计意图
激趣入境
播放视频短片,引导学生思考问题
通过观看视频,学生思考物体的运动是否需要力来维持?
通过生活中的实例,引起学生的学习兴趣
导引体验
1、《牛顿第一定律》教学设计采用不同的方式推动小车,引导学生观察现象,分析原因
2、引导学生思考小球上升高度和运动距离可能与哪些因素有关
3、给学生提供实验器材,引导学生进行实验设计:探究影响小球上升高度和运动距离的外在因素
4、组织学生演示自己的实验设计方案
学生分组实验,体验实验过程,分析总结实验现象的原因
积极思考,大胆猜测
学生分组设计实验方案,得出正确实验结论
归纳总结实验的现象及产生的原因
通过学生亲身体验,感受力和运动的`关系
通过学生的猜测,培养学生积极探索自然科学的精神
通过实验方案设计,培养学生小组合作的能力,通过对设计方案的演示,培养学生的动手操作能力
学生分组讨论,归纳总结
阅读教学,思考笛卡儿对力和运动关系的认识
分组讨论,思考问题
积极思考,主动发言
思考问题,列举生活中的实例
通过对科学家研究过程的讨论,培养学生归纳总结的能力
通过阅读教材,培养学生的阅读能力
通过对惯性的学习,使学生感受到物理知识就在我们身边
训练达标
引导学生利用惯性的知识,思考下列问题:
1、怎样才能把一个较轻的泡沫小球扔到天花板上?
2、利用什么方法将混杂在一起的米粒和碎纸片分离开来?
学生思考讨论,分小组完成实验任务,思考如何利用惯性的知识解释实验现象
培养学生利用所学知识解决生活中的实际问题,做到“学以致用”,培养学生解决实际问题的能力
课堂小结
1、牛顿第一定律:
2、牛顿第一定律的意义
3、惯性及其应用
回顾本节课探究过程以及所学到的知识。
回顾知识,加深印象,有助于引导学生养成阶段反思的习惯。
拓展延伸
一个在日本的旅游者,想来中国.他设想将自己悬挂在空中的大气球中,由于地球的自转,只要在空中停留几个小时,就可以到达中国,您认为这有可能实现吗?为什么?
积极思考,课后讨论
培养学生运用已学知识解释实验现象的能力,并将所学知识延伸到课外。
【板书设计】
《牛顿第一定律》教学设计《牛顿第一定律》教学设计4.1牛顿第一定律
1、力和运动的关系
亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿
2、牛顿第一定律
(1)内容
(2)意义
3、惯性及其应用
教学设计说明
1、教学目标
从学科、教学单元方面来看,这节课是本章的第一节,是在学生学习了力和运动之后,探究力和运动关系的第一节课,在整册书当中起到承上启下的作用。学生从力和运动最简单的关系入手,探索不受力时物体的状态,从而为物体受力时的运动规律埋下了隐形的翅膀!
从学生基础方面来看,这节课在初中学生已经学习过,但是初高中的教学目标是完全不同的。初中学习这节课时,只是要求学生能够了解《牛顿第一定律》的内容和能够用惯性的原理解释一些简单的实例。而高中教学时要求学生不仅知道定律的内容,还要知道内容得出的过程,科学家们的研究经历了从简单到复杂、从特殊到一般、从片面到全面的艰苦的过程,从中对学生进行科学研究精神的培养。
教学中,一切提高学生学习兴趣的手段都是有效的(摘自《学习的本质》)。课题教学的开始,从生活中的实例入手,点燃学生的学习热情,既有助于学生对已有知识的回顾,又引导学生对新知识的思考。在突破重难点的过程中,引导学生通过小组合作,进行观察—猜想——验证—总结的探究过程,再现了伽利略通过理想斜面实验,对力和运动的关系的思考。通过这样的探究过程来实现教学目标,不仅符合学生的认知过程,突破重难点,更为学生今后进行科学探究指明了方向。
2.教学方法实现“高参与度”。
采取的教学方法:启发法、实验探究法、小组合作法和体验法。教学方法主要是借鉴和改进。
以上几种教学方法,在本节课中是一个有机的整体,环环相扣、互相弥补,有效的提高学生的参与度。课堂的引入环节从生活的实际出发提出问题,启发全体同学参与思考、合理的猜想,通过小组合作提出实验探究的方案,对自己的猜想进行实验验证。实验过程中,针对出现的问题,改进和优化实验方案,得出最终的结论。在学生得出《牛顿第一定律》的结论之后,清楚了惯性是物体本身的一种属性,之后学生通过亲身体验生活中几个惯性的应用,并进行合理的解释,真正做到学以致用!
3.学科素养具体化、显性化。本课认知过程合理性如何体现?如何实现知识迁移?
物理是一门以实验为基础的自然科学,因此在课堂教学过程中,引导学生进行实验设计、实验探究尤为重要,更是培养物理学科素养、培养实验探究精神的具体体现。
本课的学习过程中,在学生已有先知的基础上,从生活实例出发提出问题,有利于学生对问题的思考,引导学生从生活走进物理、从物理走向世界。课题引入之后,启发学生思考不同的科学家对力和运动关系的描述有何不同?有哪些区别与联系?学生遵循亚里士多德、伽利略、笛卡尔和牛顿的足迹,由浅入深、层层递进,符合学生的最近发展区,为本节课重点和难点的突破打下了坚实的基础。通过小组互助的学习,学生得出了科学道理,再引导学生体悟生活中的实例,并用得出的结论加以解释。本节课学生按照生活观察—科学猜想—实验验证—规律推理的顺序进行学习,符合学生的认知过程,有效的实现了知识的迁移!
物理学科的学习过程,就是科学探究的过程,而物理又是一门以实验为基础的自然科学,因此在物理课上培养学生进行科学探究尤为重要。而在三百多年前,伽利略就得出了合理的科学实验探究的过程和方法,我们需要将此种方法在每一节物理课上渗透给学生,培养学生的探究精神。本节课的教学设计可以达到此目的,适合利用实验的方法探究物理规律的课型。
《牛顿第一定律》教学设计5
1新设计
穿越时空的对话再现牛顿第一定律的发现过程
2新设计
自制斜面实验教具
3新设计
自制玻璃导轨、干冰实验
4教学目标
知识与技能
1.能大致叙述发现牛顿第一定律的历史过程,并能作出初步评述。
2.理解伽利略理想实验和相应的推论,正确理解力和物体运动的关系。
3.能准确表述并理解牛顿第一定律
4·.理解并能举例说明物体的质量是惯性大小的量度。
过程与方法
1.通过斜面实验让学生体会伽利略的思维历程,培养学生逻辑推理的能力。
2.通过“穿越时空的对话”再现科学的发展过程培养学生阅读分析问题的能力,正确的认识力和运动的关系。
3.通过惯性小实验的演示及身边的惯性现象的'分析帮助学生理解惯性的概念。
情感态度与价值观
1.对学生进行科学态度教育,了解人类认识事物本质的曲折。
2.培养学生敢于坚持真理、不迷信权威的科学探究精神。
5学情分析
本节内容在初中阶段学生已经有了一定的认识,比如牛顿第一定律的内容、定性的实验推理过程,用惯性解释简单物理现象等。高中阶段的学习,应该在学生已有关于运动学和受力分析知识的基础上,深入对牛顿第一定律定律的理解和应用。在本节的教学中,应注意知识的深化和科学方法的学习,避免知识的简单重复。
6重点难点
①教学重点
1、对牛顿第一定律和惯性概念的正确理解。
2、对伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论的理解。
②教学难点
力和运动的关系,惯性大小的决定因素。
《牛顿第一定律》教学设计6
1、教材分析
本节是人教版必修一第四章《牛顿运动定律》第一节。本章是在前面三章对力和运动分别研究的基础上,进一步探讨物体的运动状态变化和物体的受力情况间的关系。牛顿运动定律是帮助学生理解力和运动关系的桥梁,是动力学的基础,也是整个经典物理理论的基础。牛顿第一定律揭示了运动和力的关系,是牛顿物理学的基石,力学的第一原理,它破除了长达两千年以来亚里士多德的错误观点,改变了人类的自然观和世界观,本身还包含着力、惯性和参考系的科学概念,是物理学理论的支柱和基石。在教学中,不能把它看做牛顿第二定律的特殊情况,它意在引导学生了解科学的发现和发展。本节课采用的理想实验法,在物理研究中具有十分重要的地位和作用。
2、教学重难点及学情分析教学重点
理解伽利略理想实验中体现的科学思想理解牛顿第一定律,掌握惯性,力与运动的关系。教学难点牛顿第一定律是理想定律,描述的是物体在不受力的情况下遵循的运动规律,与生活实际有一定距离,部分同学从日常经验出发,往往会产生错误的认识,这就使学生在理解上容易出现障碍。也是历来学生在做这部分习题时容易出现问题的原因。惯性现象是自然界、生活中的普遍现象,但是概念是抽象的。对“惯性”概念的理解对学生是一个难点,尤其是对于惯性现象进行科学的解释
3、教学目标
知识与技能
(1)理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持。
(2)理解牛顿第一定律,知道它是逻辑推理的结果,不受力的物体是不存在的。
(3)理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度。
过程与方法
培养学生严谨的逻辑推理能力;要能透过现象了解事物的本质,对物理问题决不能主观臆断;通过对大量实例的分析,培养学生归纳、综合能力。善于思考、善于总结,把物理与实际生活紧密结合。
情感、态度与价值观
(1)让学生知道科学研究过程的艰难,领悟实验加推理的科学研究方法。(2)利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。鼓励学生大胆发言,并学以致用。
四、教学设计思路
本节课的教学设计,主要是践行新课程所倡导的探究学习、自主学习、合作交流,让学生体验知识的获取过程,并通过动手实验和利用贴近学生生活的实例,达到突破重难点的目的。根据新课改要求,本节采用探究式教学,以物理史实为线索引导学生得出物理规律。物理学是一门与自然、生活、技术进步和社会发展有着最为广泛联系的科学。采用讲授灌输式教学方式,远离科学探究乐趣,他们是不可能热爱物理课程的。所以要让学生在体验中获得物理规律,在物理史实中领略思维的力量和美。本节课的设计特点是注重体验物理规律的发现和发展。科学家的创造性思维品质和敢于置疑、坚持真理的献身精神成为情感态度价值观教育的好素材。另外,探究式实验验证是本节课必需要的。
课前准备教具准备:多媒体课件、小车、长木板、棉布、毛巾、小球、自制理想斜面实验器(每3人一组:2人配合实验,1人记录整理)、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等。知识准备:力的概念及力的作用效果。
课时计划:1课时
4、教学过程
?(一)引入课题
视频导入嫦娥二号发射过程:将卫星发射到太空必须要有推力强大的火箭。力与运动之间有着密切的联系,由此引出本章内容。常识导入(图片)1。我国公安交通部门规定,从1993年7月1日起,在各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,为什么?2。展示一张极具视觉冲击力的照片——亚洲飞人柯受良驾车飞越黄河,他凭什么有这种胆识去飞越气势磅礴的黄河呢?情景导入动手做一做:用手推桌上的书,然后停止用力,观察书的运动状态变化。由此看来,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——两千多年前古希腊科学家亚里士多德就得出了这样的结论,这个结论正确吗?学生讨论,教师借机导入新课。观看、聆听、动手体验、思索、渴望探究力与运动的关系。通过生产生活中的一些现象引起学生探求物理知识的兴趣,同时为惯性的学习打下伏笔。
(二)新课教学
历史回顾之亚里士多德
亚里士多德观点:力是维持物体运动的原因(在得出亚里士多德的观点后)设问:你认为这个观点有什么问题?(学生思考后回答)指导学生实验:设计斜面小车实验:在学生提出的观点后指出:亚里士多德的观点虽然错误,但一直维持和统治人们的思想近两千年,你能用桌面的器材设计实验推翻他的说法吗?(介绍器材:小车、长木板、棉布、毛巾、)提出指导问题:
(1)、如何让小车初速度相同?
(2)、毛巾、棉布、木板的粗糙程度怎样?
(3)、如何减小小车在水平面上的滑行距离?
价值观渗透:亚里士多德说法虽然错误,但他在当时提出了很多观点,有时候提出问题比证明一个问题更难,所以说亚里士多德毫无疑问是伟大的。
1、思考、回答问题
2、设计实验、感受领悟:力并不一定能维持运动,小车停下来正是因为力(摩擦力)阻碍了运动。
对力的作用效果有了更进一步的认识。学生也许有不同的观点,由于初中已学习过这部分知识,所以学生会得到此观点是错误的,但不少同学心中的疑虑还是存在的。既然有疑虑,那最好的办法就是让学生通过自己动手动脑去破除疑虑。同时,为提出伽利略理想实验打好伏笔。
历史回顾之伽利略
指导学生实验:指导学生动手操作,重温伽利略理想实验,重点注意引导学生进行科学推理。演示实验:尽管现实生活中没有绝对光滑的平面。但可以创造比较光滑的平面去证明伽俐略的想法——气垫导轨上物体近匀速的运动。视频观看:体育项目——冰壶球运动,由于球运动过程阻力很小,能以几乎不变的速度前进。小结及价值观渗透:(1)伽俐略理想实验对科学研究的意义。(2)介绍伽俐略其人其事,让学生意识到:一个规律的发现并不是一帆风顺的,不是一开始的认识就是对的,而是需要人类不断探索才能形成的,并明白科学研究过程的艰难和科学家为此所付出的努力和心血。动手操作,观察记录,推理分析,领悟实验加推理的科学研究方法。伽利略理想实验虽然无法在现实生活中实现,但却是建立在实验基础之上,通过科学推理得出,因此是完全正确的。结论:在水平面上运动的物体如果没有受到摩擦阻力,物体将沿水平面以恒定的速度持续运动下去。体会领悟爱因斯坦对伽利略的评价。给学生充分展示自己思维过程的机会,让他们自己去探求物理规律的真伪,让每一个学生都能够深刻体会力和运动之间的关系。通过理想斜面实验,说明物理研究中抓住主要因素,忽略次要因素的必要性,同时也展示了物理研究思想的美妙和逻辑的力量。让学生学习体会前辈科学家敢于质疑权威,勇于探索的精神品质。
历史回顾之笛卡尔
指导学生阅读笛卡尔相关内容提醒学生思考笛卡尔说法与伽利略说法的异同:与伽俐略同时代的法国科学家笛卡儿,补充和完善了伽俐略观点。他认为: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。他支持了伽利略力不是物体的运动的观点,并且还强调没有力作用时物体的运动情况。他还认为,这应该要作为一个原理加以确立,并且是人类整个自然界的基础。价值观渗透:科学理论的完善不是一蹴而就,需要科学家们不断地推进。阅读理解,分析笛卡尔说法的进步性。让学生体会科学理论的发展完善过程。牛顿第一定律1。提出终极论断——牛顿第一定律(惯性定律):一切物体总保持匀速直线运动状态或静上状态,直到有力迫使它改变这种状态。2。继续设疑,引导学生加深理解:既然牛顿第一定律更完善,那么它从几个方面阐述了力和运动的关系?(让学生讨论交流并回答)。在学生回答基础上,进一步总结,对定律的理解指出:(1)物体运动不需要力。(不受力时,运动物体会一直运动下去,静止的物体会一直静止),提出“惯性”概念。(2)力是改变物体运动状态的原因。设疑:牛顿第一定律能否用实验来验证?结论:不能,因为不受力作用的物体是不存在的。受力但合力为零可看做不受力。在学生回答的基础上,作出肯定,并指出:牛顿第一定律虽然所描述的是一种理想化状态,但它却正确揭示了自然规律。价值观渗透介绍牛顿——“经典力学之父”的成就,指出牛顿第一定律是牛顿力学系统中的基础。牛顿的谦虚。1。思考、对牛顿第一定律内容逐字进行推理分析。2。讨论交流,深刻理解牛顿第一定律的内涵。培养学生的推理分析能力,并加深对牛顿第一定律的理解。培养学生合作探究的意识。
牛顿第一定律的应用
回答引入部分的两个问题:(1)司机为什么必须系好安全带?(观看视频:汽车碰撞模拟实验)(2)柯受良为何能飞越黄河?播放视频(车上抛球),请同学解释。要求学生分组讨论收集生活中的有关“惯性”的现象,并解释。
思考、讨论、观察、推理、通过理论与实践相结合的方式,进一步加深对牛顿第一定律的理解。让学生进一步感受到物理是一门与生产生活联系密切的科学。要能学以致用。
(三)小结通过板书,总结本节主要内容:
1、回顾历史,各位科学家的贡献,强调一下伽利略“理想实验”的意义。
2、牛顿第一定律告诉我们亮点:即(1)物体都有“惯性”,(2)力的作用效果是改变物体的运动状态。思考、整理知识点,形成完整的知识体系。通过小结,使学生形成完整的知识体系。
(四)课后作业拓展
1、完成本节课后练习。
2、放学后在安全有保障的情况下,找各种机会体验“惯性”,思考惯性与那些因素有关,写出心得。通过完成作业,巩固本节所学。通过作业,复习巩固所学知识,拓展知识,进一步提高分析推理能力
教学反思:
通过对《牛顿第一定律》的准备和教学,让我在教学中得到了一次较好的锻炼,在教学理念上有了较大的改变。我也将在以后的教学中不断思索、探讨,让我的教学更有利于学生的学习,更有利于社会的发展
教学过程是一个不断完善和提高的过程,自己在教学的过程中也在不断的学习和进步。
DJP模式教学让我们的教学走在了新课改的前列。
学生活动分组、合作探讨,更有利于学生主动学习,探讨知识的成因,激发和培养学生学习的兴趣和竞争意识。
课堂教学中的师生评价和生生互评更有利于学生感受学习的价值,增强对知识的探究的兴趣和爱好。
实验演示和分组实验更有利于提高兴趣,培养学生的动手能力。
本节课的重点是作好实验,通过实验,即能为学生生动具体的形象,又可以培养学生的观察能力和学习科学的事实求是的严谨态度。该实验是让同一小车从同一高度沿斜面滑下,分别滑到铺有毛巾、棉布和光滑木板的平面上,做该实验之前,应让学生思考两个问题:一是为什么要用同一小车从同一高度沿斜面滑下?二是毛巾、棉布、木板这些不同表面对同一小车的摩擦阻力有何影响?并指明让学生观察的内容,这样学生对该实验的目的、方法及注意的问题就会十分清楚,也就能把握关键抓住要害,结合实验,取的实验结果
该实验实际是实验是桥梁,要学生在实验的基础上,层层深入,若表面逐渐光滑,直到没有摩擦时,小车速度的改变及前进的距离将如何?学生会很顺利地得出,若表面绝对光滑,阻力为零时,小车将以恒定不变的速度永远运动下去,并静止的物体不受外力这两种情况作了总结概括,引导学生想象推理的过程。这样的教学,让学生以经验为基础,层层深入,逐渐升华,符合学生的认知观点,更主要的是培养了学生解决科学知识的方法。
《牛顿第一定律》教学设计7
【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8
一、教学目标
【知识与技能】
知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程,知道什么是惯性,能够用惯性解释生活中常见的现象,知道惯性与质量之间的关系。
【过程与方法】
通过斜面小车实验,提高观察能力,动手能力,通过实验分析,初步养成科学的思维方法(分析、概括、推理)。
【情感态度与价值观】
体验在研究过程中成功的喜悦,学会分工与合作,提高团结协作的能力,感悟科学探究的艰辛与曲折,感悟科学就在我们身边。
二、教学重、难点
【重点】
对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解,体会科学思想的建立过程。
【难点】
1.明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。
2.明确斜面实验的整个过程。
3.通过对斜面实验的分析比较得出牛顿第一定律。
三、教学过程
环节一:导入新课
教师设计两个实验。提出问题:
1.要让静止的书(文具盒)运动,该怎么办?
2.停止用力,又会如何呢?
误导学生:物理受力就会运动,不受力就停止。
得出谬论:物体运动要靠力维持。
教师实验演示:在桌面推一辆小车,撤去推力,小车没有立即停下。
得出结论:物体运动不需要力来维持。
观察学生表情,出示亚里士多德和伽利略的两种截然不同的观点,激发学生探究的兴趣,活跃课堂气氛,由此引出今天的课题《牛顿第一定律》。
环节二:新课讲授
叙述古代人们对于运动的认识和伽利略对于运动的观点。
演示实验:“阻力对物体运动的影响”。
(1)棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,让同学们观察小车在木板上滑行的距离。
(2)去掉木板上的棉布,再次让小车从斜面顶端由静止滑下,让同学们观察小车在木板上滑行的距离。
提问:两次实验为什么都让小车在斜面顶端由静止滑下?
回答:使小车滑到斜面底端时速度相同。
总结实验现象:小车所受的阻力减小,向前滑行的`距离变大。
推理:如果物体受到的阻力为零,速度就不会减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
讲述牛顿总结了伽利略等人的研究成果得到牛顿第一定律。
强调虽然牛顿第一定律建立在大量经验事实的基础上,但却是一个推理而概括出来的定律。
提问:牛顿第一定律蕴涵几部分知识,小组讨论,教师总结得出牛顿第一定律包含三部分内容:
(1)物体在不受力时,总保持匀速运动状态或静止状态。
(2)物体有保持匀速直线运动状态的性质,叫做惯性。
(3)物体运动状态的改变需要外力。
通过一系列问题的提问与引导,导出惯性这一概念,讲解惯性仅与质量有关,列举生活中有关于利用惯性的事例。
环节三:巩固提高
提问同学们牛顿第一定律从几个方面阐述了力和运动的关系?什么是运动状态的改变?
学生根据本节课所学的知识点回答。
环节四:小结作业
小结:以提问的方式进行提问总结,梳理本节课知识点。
作业:查阅伽利略斜面实验的完整设计过程,同时观察生活中有关利用惯性的事例。
四、板书设计
五、教学反思
《牛顿第一定律》教学设计9
科学探究:牛顿第一定律
【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3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10
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
第三篇:牛顿第一定律教学设计
《牛顿第一定律》教学设计
王喜宏
课型:新授 课时:1课时
一、教材分析
这节教材首先对人类认识“运动和力”的关系作了历史的回顾,介绍了四位科学家研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献。然后讲述牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。这是初、高中知识相衔接的一节课程。学生已经了解了牛顿第一定律的基本内容,高中阶段的学习,首先应该在已有知识的基础上,纠正一些片面的、不恰当的认识,进一步深化和提高对相关问题的认识,所以在教学设计上应以教材中有关“力是运动的原因还是改变运动状态的原因”这一问题认识的发展历史为线索,以科学思想、科学方法教育与思维能力培养为主要目标。让学生思考亚里士多德是一个非常博学的人,为何他的错误观点能影响人们两千年呢?牛顿所做的工作不仅是进行总结,更是从物理上赋予了明确的内涵,这其中包括惯性和力作为科学概念的提出。教学的侧重点应放在理解人类认识“运动和力”的关系研究、思考、推理过程,学习科学研究中常用的理想实验方法。在牛顿第一定律内容的学习上,注重知识的理解及与生活实际的联系。为发挥学生学习的自主性,思维的积极性,本课采取学生自主探究模式组织教学。
二、学情分析
学生在初中学习中,已经了解了牛顿第一定律的基本内容,了解了伽利略的理想实验,但是对其认识还不够深入。力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因,学生还不是很清楚。要正确认识它,就要克服日常经验带来的错误认识,让他们通过观察、思考,来澄清错误的认识。同时在课堂教学中,应引导学生特别注意伽利略的理想实验,注意它忽略次要因素、抓住主要因素的科学研究方法,课堂教学中,还应要通过多媒体教学手段,为学生学习创设情景。
三、教学过程设计 【学习目标】
(一)知识与技能:
1.理解牛顿第一定律的内容和意义。
2.知道惯性的概念,知道惯性大小跟质量有关,能够正确解释有关惯性的现象。
(二)过程与方法:
回顾亚里士多德、伽利略、笛卡尔及牛顿等物理学家的科研过程,感受他们的研究方法,重点感悟伽利略的物理研究方法。
(三)情感态度价值观:
通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识,通过对笛卡儿的观点和牛顿第一定律的比较分析,了解人类认识事物本质的曲折性。感悟科学是人类进步的不竭动力。【重点难点】 重点:1.对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解 2.科学思想的建立过程
难点:1.牛顿第一定律的理解和应用
2.质量是惯性唯一量度的理解
【考纲要求】牛顿运动定律是动力学的基础,考纲对其要求属于理解、应用级别 【学习内容】
通过播放两个和惯性有关的视频引入新课 问题1:阅读课本68页的第一、第二两个自然段,回答下面两个问题:亚里士多德对力和运动的观点是什么?此观点是正确还是错误的?
问题2:恩格斯称亚里士多德是最博学的人,他的研究涉及生物、天文、气象、数学、物理等方面,他是西方文化的奠基人,但他持有的“力是维持物体运动的原因”错误观点,为何能延续两千年呢?
问题3:马如果不拉车,车为什么总要停下来呢?
一、理想实验的魅力
1、伽利略的理想实验
(1)(实验事实)。
(2)(科学推想)若另一个斜面光滑,则小球一定会滚到另一斜面的 高度。(3)(科学推想)若减小另一个斜面的倾角,则小球 高度,不过,在另一个斜面上将滚得更远。
(4)(科学推想)若把另一个斜面改成光滑的水平面,则物体将。
理想实验是建立在可靠的实验事实基础上的一种科学研究方法。
2、伽利略的结论:水平面上运动的物体之所以停下,是因为物体,所以,力不是 物体运动的原因。问题4:为何说伽利略的斜面实验是理想斜面实验呢?
爱因斯坦评价伽利略:伽利略的发现以及他所用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。
问题5:阅读课本69页第三段,笛卡尔的观点是什么?
二、牛顿物理学的基石——惯性定律
牛顿在伽利略、笛卡尔等人研究的基础上进一步完善得出牛顿第一定律。阅读课本69页第四、第五自然段完成下面的填空:
1、内容:一切物体总保持 状态或 状态,除非 迫使它改变这种状态,这就是牛顿第一定律。
思考:牛顿第一定律能不能用实验来验证?什么时候可以看作不受力?并举例说明。
2、对牛顿第一定律的理解(1)明确了惯性的概念
定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态” 揭示了一切物体都具有一个固有属性——惯性,即物体总保持 或 的性质,牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有,因此牛顿第一定律又叫(2)确定了力的含义
定律的后半句话“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”,实际上是对力的定义,即力是改变物体(速度)的原因,并不是维持物体运动的原因。(3)牛顿第一定律不是一条实验定律
牛顿第一定律指出物体 时的运动规律,他描述的只是一种理想状态,而实际中 的物体是不存在的,当物体所受 为零时,其效果和不受外力的作用效果相同。
列举演示生活中的惯性现象,并解释本科开头的两个视频。
三、惯性与质量
1、惯性与力的关系
(1)惯性 力,而是物体本身固有的一种性质,因此说“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等都是错误的。
(2)力是改变物体 的原因,惯性是维持物体运动状态的原因。惯性越大,运动状态 改变。
(3)惯性与物体的受力情况。
2、惯性与速度的关系
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量,惯性是物体本身固有的性质。(2)一切物体都有惯性,与物体是否有速度及速度的大小均。
3、是物体惯性大小的唯一量度,越大,惯性越大。【达标检测】
1、关于伽利略的理想实验,说法正确的是()A.只要接触面比较光滑,物体在水平面上就能匀速运动下去 B.这个实验实际上是永远无法做到的 C.利用先进仪器就能使实验成功
D.虽然是想象中的实验,但它是建立在可靠的实验基础上的
2、下列关于牛顿第一定律建立的说法中正确的是()A.它是通过理论推导出来的 B.它是通过实验直接得出的 C.它是可以通过实验验证的
D.它是以实验事实为基础,通过推理、想象而总结出来的
3、下列关于惯性的说法中,正确的是()A.物体只有在静止时才具有惯性 B.物体运动速度越大,其惯性也越大 C.太空中的物体没有惯性
D.不论物体运动与否,受力与否,物体都具有惯性
4、关于力和运动的关系,下列说法中正确的是()A.力是物体运动的原因 B.力是维持物体匀速运动的原因 C.力只能改变物体运动速度的大小 D.力是改变物体运动状态的原因
5、下列说法正确的是()
A.运动得越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大 B.小球在做自由落体运动时,惯性不存在了
C.把一个物体竖直向上抛出后,能继续上升,是因为物体仍受到一个向上的推力 D.物体的惯性仅与质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小
6、如图所示,一个劈形物体M,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表面水平,在上表面放一个光滑小球m,劈形物体从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()
A.抛物线
B.沿斜面向下的直线
C.竖直向下的直线
D.无规则曲线
小结
一、理想实验的魅力
伽利略的结论:水平面上运动的物体之所以停下,是因为物体,说以说,力不是。
二、牛顿物理学的基石——惯性定律
1、内容:一切物体总保持 状态或 状态,除非 迫使它改变这种状态,这就是牛顿第一定律。
2、对牛顿第一定律的理解(1)明确了惯性的概念
揭示了一切物体都具有一个固有属性——惯性,即物体总保持 或 的性质,因此牛顿第一定律又叫(2)确定了力的含义
力是改变物体(速度)的原因,并不是维持物体运动的原因。(3)牛顿第一定律不是一条实验定律
牛顿第一定律指出物体 时的运动规律,他描述的只是一种理想状态,而实际中 的物体是不存在的,当物体所受 为零时,其效果和不受外力的作用效果相同。
三、惯性与质量
是物体惯性大小的唯一量度,越大,惯性越大,惯性与速度、力都。板书设计: 牛顿第一定律
一、理想实验的魅力
1、亚里士多德的观点
2、伽利略的观点
3二、牛顿物理学的基石——惯性定律
1、内容
2、惯性
3、说明
三、惯性与质量
、笛卡尔的观点 5
第四篇:牛顿第一定律教学设计
《牛顿第一定律》教学设计
普通高中课程标准实验教科书 《物理》(必修1)人民教育出版社 课程教材研究所 物理课程教材研究开发中心 编著P67第四章《牛顿运动定律》 第一节:牛顿第一定律 设计思想:
1.让学生了解历史上人们对力与运动的关系探索过程中,各位科学家的认识的递进过程,将科学探究与物理知识有机地结合起来,促进学生的全面发展。2.渗透物理思想、物理方法,在这一节课中,我将伽利略的理想实验重点提出,体会伽利略理想实验的猜测依据、设计思路、推断结论这一思维过程,使学生领悟理想实验在物理学发展中的重要地位和作用。体现物理学以实验为基础的思想,发挥实验的教育功能,把实验和探究结合起来,培养学生尝试利用实验和已知规律探求新知识和解决实际问题的意识和能力。
3.通过了解科学家自身的创造性思维品质和敢于质疑、坚持真理的献身精神,培养学生情感价值观。并体现科学与实际生活的联系,通过认识力和运动的关系,联系日常生活,利用所学知识解释日常生活中的一些现象。
4.体现新课改综合优化的思想。有效地合理地利用各种现代教育、教学手段,丰富学生的学习方式,优化教学过程。本节课利用多媒体课件辅助教学,借助适当的视频和音频资料,提高教学效果。教材分析:
本节教材明确指出第一定律是牛顿物理学的基石,牛顿第一定律第一次了物 质运动和力之间的关系,涉及到两个重要的物理基本概念:力和惯性。同时强调 了物理思想、物理方法的渗透,结合第二章伽利略对运动的研究科学思想方法和 思维品质,是培养学生情感价值观的好素材。本节内容属于概念性、物理学史类 型的知识。学习目标:
知识与技能:1.通过了解动力学认识发展的简史,知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论,知道理想实验是科学研究的重要方法。2.理解牛顿第一定律的内容和意义。
3.知道什么是惯性,会正确解释有关惯性的现象。
过程与方法:1.通过介绍物理学史让学生知道人类探索力和运动的关系。
2.通过学生对科学家的观点进行辨析,训练学生的分析能力,打破思维定势,培养学生正确的思维能力。
3.引用生活实例,让学生知道书本知识与生活的联系。
情感价值观:1.通过了解历史上人们认识力和运动的关系的艰难过程,使学生形成不迷信权威,敢于提出疑问的科学的学习态度。2.培养学生主动学习、主动探究问题的习惯。3.从课堂教学中让学生感觉到学习的成功愉悦感。
教学重难点:
重点:1.伽利略理想实验及其意义
2.对牛顿第一定律的理解和掌握。难点: 对惯性的理解是本节难点。学习者分析:学生对于概念性、理论性、物理学史类型的知识和规律的学习方法不当,如果按照传统的教法去讲述,学生不会重视,课堂乏味,效果不佳。
课前准备:多媒体课件,演示实验相关器材 课时安排:1课时
教学过程设计:
引言:物理中,力学研究的主要问题是力和物质的运动关系问题。前面我们已经研究了力并了解了运动,今天,我们来探讨物质的运动和力之间的定性关系,它们之间的关系在人类历史上从着手研究到得到定论,经历了漫长的1,700年的历史,在长达2,000年的时间内,科学家们通过对物质世界运动的观察、分析、猜测、实验等手段终于总结出了遵循物质运动规律的牛顿运动定律。动力学的基础是牛顿运动定律,这一节我们要学习的是牛顿第一定律,探讨力和运动间的关系。
引入:有外力推静止状态的物体,它会向前运动,撤去外力,一段时间后它会停止。
一.亚里士多德在生活中发现,运动这得物体在没有外力推它的情况下,运动一段时间以后就会停下来,因此他得出结论,物体之所以会运动是因为有力对它施加作用,力是物体持续运动的源泉。也就是力是维持物体运动的原因!二.再引出伽利略的设想:在现实生活中人们之所以看到运动的物体过一段时间后会停下来是因为物体受到摩擦力的作用,提出如果不受摩擦力,物体将永远的运动下去。伽利略还为此设计了试验来证明他的观点,播放课件的演示试验,让学生一边看实验,一边描述伽利略的观点,思考理想实验的优点。突出实验是物理学的基础这一理念。阐述建立在经验基础上的观点是很容易出错的。
三.再将上面学生所得出的观点与伽利略的观点相比较,从课堂教学中让学生感觉到学习的成功愉悦感。交代当时的历史背景以及伽利略的处境,培养学生不迷信权威,敢于提出疑问的科学的学习态度。四.笛卡儿:如果没有其他原因,运动着的物体将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。让学生准确理解这一句话,分析其中包含的意思。在分析时可引导学生找到“使物体保持匀速直线运动的原因在物体本身,而不在物体外部(如力)” 理解好这一句话是突出重点、突破难点的关键。阐述笛卡尔的思想,认为万物是有上帝所创造的,提示学生要崇尚科学,相信科学,不迷信。
五.牛顿第一定律: 内容:一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这一状态为止.
牛顿第一定律包含的几层意思理解。〔1〕表明力不是维持物体运动状态的原因。〔2〕表明力是迫使物体改变运动状态的原因。
〔3〕表明一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的特性——惯性。学生阅读内容,分析各层次的含义,引导学生自己举例、分析、理解、培养学生的阅读分析能力
惯性概念:物体保持原来状态的性质,叫做物体的惯性
【实验】将一张硬纸片放在装有半杯水的玻璃杯上,再将鸡蛋放在硬纸片上,快速弹飞硬纸片,观察现象。
【生活实例】
汽车启动或刹车时人会向后倒或向前倾。
【问题设计】
将两个相同的铁桶用轻绳掉起,一个装满沙子,另一个空着,用手去推,使它们小角度摆动起来,那个更费劲?
揭示:质量是物体惯性大小的量度;不论物体静止或运动时,都有惯性,与物体速度大小无关。【随堂训练】 ①如果物体不受外力或所受外力的合力为零,物体才有惯性? ②物体只有静止或匀速运动时才有惯性? 对现实生活的意义是:了解了牛顿运动定律,就知道怎样通过力来控制物体的运动。车祸是惯性导致的,没有惯性,各类球赛是不可能实现的 联系日常生活,实现用所学知识解释生活中的一些中物理现象。六.小结: 1.历史上对运动和力的关系认识过程。
2.伽利略的理想实验
3.牛顿第一定律的内容、惯性的理解
七、作业布置: 1.课外阅读:P70《科学漫步》2.P70:(2)(3)
教学设计后记:这一节的中心议题是,力是维持运动的原因还是改变物体运动状态的原因。突出物理学史的教学,了解历史上人们认识力和运动的关系的艰难过程,使学生形成不迷信权威,敢于提出疑问的科学的学习态度。同时渗透物理思想、物理方法,培养学生的科学研究态度。学生辨析各科学家的观点,并进行判断,课堂气氛非常活跃,让学生勇敢的去挑战权威,提出科学的质疑,学习中的疑问和难点已经解决,而且印象深刻。充分体现教学与实际相结合,体现所学知识在生活的实际应用,加强学生的学习兴趣。板书设计:
亚里士多德:力是维持物体运动的原因!
伽利略:如果不受摩擦力,物体将永远的运动下去。
牛顿第一定律
内容:物体总保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变为止。
1,力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动的原因。
2,一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的特性——惯性。
惯性:物体保持原来状态的性质。
第五篇:“牛顿第一定律”教学设计
“牛顿第一定律”教学设计
裘志辉
长兴金陵高级中学
313100
设计指导思想及课前设计
高中物理第一册“牛顿第一定律”一节,属初、高中知识的结合部.学生在初中学习中.已经了解了牛顿第一定律的基本内容.如何以初中知识为生长点、以教材内容为线索,展开科学方法教育与思维能力培养是本课教学活动的主要目标.故教学的侧重点应放在理解伽利略对“运动物体不受外力作用会保持自己的速度不变”论断的研究、思考、推理过程,学习科学研究中常用的理想实验方法.为此本节教学采用讨论式:教师列出问题讨论提纲,在阅读教材的基础上,请一位学生先表述,引发学生的问题,展开答辩与讨论.教师在其间适当引导与点拨,并由教师概括总结.设计这样的教学方式,是基于教材具有循环性,学生已有一定基础.旨在让学生处于主动地位.追寻科学家走向成功的足迹,学会像物理学家那样发现问题、思考问题与解决问题.
课堂教学中,应引导学生特别注意伽利略的理想实验,注意它忽略次要因素、抓住主要因素的科学性.课堂教学中,还应引导学生不只是简单地否定或肯定什么,而且知道为什么否定或肯定以及如何进行否定或肯定.
学生讨论提纲是:关于力与运动的关系,①亚里斯多德的观点是什么?②伽利略的观点是什么?③我的看法是什么?④牛顿第一定律是如何表述的?
预前问题是:1.从某一高度沿斜面滚落的球为什么可以沿对接的另一斜面滚上同样的高度?2.定律为什么不以伽利略的名字命名而称为牛顿第一定律?3.牛顿第一定律包含了哪些内容?问题1是为了深入理解伽利略的理想实验与科学推理方法;问题2是使学生了解从亚里斯多德到伽利略到牛顿,人们对惯性定律的认识是如何逐步逼近真理的;问题3则是使学生对定律的认识比初中提高一步.
一、教学目标
1.在物理知识方面学习牛顿第一定律的内容,正确理解力跟物体运动的关系,掌握惯性的概念.
2.对客观事物的正确认识需要人们经过由表及里,由片面到全面长时间的认识过程.通过本节的学习要让学生建立起正确的认识论的观点,同时体会到人们认识世界的长期性和艰巨性.
3.物理实验是科学研究的方法,对实际问题做出合理的抽象,进行理想实验的研究正是伽利略得到力与物体运动正确关系的基础.我们要学习这种科学抽象的方法,并把它用到今后的物理研究中去.
二、重点、难点分析
1.本节的重点是正确认识物体运动跟力的关系,在物体不受力的情况下,应保持匀速直线运动状态或静止状态.通过对牛顿第一定律的学习,加深对惯性概念的理解.
2.生活常识使人们对力和运动的关系形成了不正确的认识,通过教学要让学生们克服传统观念,形成正确的认识,需要下一定的功夫.
三、教学方法
“讨论式教学法”结合“实验探索式教学法”,将实验研究与多媒体应用有机结合,通过学生动手实验和电脑板书、电脑动画等形式,达到突出教学重点,突破教学难点,发展学生创造力的目的.
四、教具
1、说明伽利略理想实验的装置,自制导轨和小球.
2、说明物体在不受阻力下做匀速直线运动的气垫导轨和滑块.
3、演示惯性的小车和木块.
4、电教器材:多媒体电脑、数据/视频投影仪、视频展示仪、五、教学过程 请同学们看课本
[投影]引言:在力学中,只研究物体受力而不涉及运动的分科,叫做静力学;只研究物体怎样运动,而不涉及运动和力的关系的分科,叫做运动学;研究运动和力的关系的分科,叫做动力学。动力学的基础是牛顿运动定律,本节研究牛顿第一定律。
请同学们回答:刚才看课本后,本节主要讨论什么主要内容? 学生可能回答:历史的回顾和牛顿第一定律。
同学们讨论后发言:
关于运动和力的关系问题,有三位代表人物有不同看法。
亚里士多德认为:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来,但这个观点是错误的。伽利略根据理想实验进行推论,让一个小球沿一个斜面从静止滚下来,小球将滚上另一个斜面。如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度。如果减少第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程。继续减少第二个斜面的倾角,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持续运动下去。
(此处用多媒体进行演示)
老师点评:亚里士多德的错误观点持续了两千多年。伽利略冲破固有思维,利用理想实验进行推论。理想实验是科学研究中的一种重要的方法。它把可靠事实和理论思维结合起来,可以深刻地揭示自然规律。这个实验虽然是个理想实验,但却是符合科学道理的.没有摩擦的情况是很难实现的,现代技术给我们提供了阻力很小的条件.我们来看一下气垫实验.它的原理是气泵给气垫装置打气,导轨上有许多小孔,滑块与导轨间形成一层空气薄膜,滑动时阻力很小.我们观察一下滑块的运动情况,可以看到滑块的速度基本不变.
请同学人人动手做实验:将课本放在课桌上,用手推;将钢笔放在课桌上,用力弹。
请同学将观察到的结果叙述出来:用手推书,书就运动,不用手推书,书就静止:用力弹钢笔,钢笔往前运动一段位移后就静止:放在充气的气垫导轨上的木块很接近匀速直线运动。[投影]牛顿第一定律的内容是: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。
讨论:教师;刚才A同学概述了亚里斯多德和伽利略对运动与力的关系的观点以及牛顿第一定律的内容,同时表明了自己的观点.下面,同学们可以提出问题,请同学答辩,也可以互相讨论,请大家各抒己见.
学生B:伽利略用理解实验作推论的一个重要前提是小球沿对接的斜面总可以滚到原来的高度,请解释一下这是为什么?
学生C:这个问题可以解释:小球在高处有势能,滚到斜面底部势能变成动能,再滚上另一个斜面时,动能又逐渐还原成势能.因为理想实验中的斜面是光滑的.没有摩擦,所以最后的高度一定与原来的高度一样.(初中学过动能与势能转化与守恒的知识,学生都表示认可.)
学生D:我想伽利略可以做实验.他在实验中可以把斜面做得很光滑,这样他会发现小球每次滚上的高度几乎与原来落下时的高度相同,于是就可以推论,当斜面极其光滑毫无摩擦时应当正好与原来等高.
(一片议论)
教师:同学们的见解很好.D同学所说的正是伽利略理想实验的事实基础,伽利略的思考过程确实与同学所说相似,只是伽利略还借助了类比物——单摆.他是从单摆在空气阻力很小的情况下来回摆动时到达几乎相同的高度演化到小球在两个对接斜面上的滚动,得出结论的.所以伽利略的理想实验虽然无法实现,伽利略的结论也不能直接从实验得出,但它们有事实作依据,是观察与思考的结果.该同学能联系学过的知识,对一个例题中的情景给出正确的模型,值得大家学习.关于这个理想实验,同学们还有问题吗?
学生C:我注意到两个斜面的连接处是圆弧线,这是为什么? 学生L:我想这是为了不让小球弹跳,能使小球连续地滚动吧.
学生Y:我想,亚里斯多德讲力维持运动,这力指的是动力,这样理解的话,他的观点就对了.
学生L:指动力也不对,一只足球踢了一脚不再踢它,没有了动力,它还能继续运动.
教师:我来提一个问题:伽利略研究得出的正确结果为什么隔了一代以后才由牛顿写成牛顿第一定律?
学生X:我在一本书上看到,伽利略只是提出物体在没有外力作用于它时沿直线匀速运动下去,没有“直到有外力迫使它改变这种状态”一说,也就是不完整不全面.
教师:是的.伽利略发现了不易直觉的摩擦力,改变了亚里斯多德根据直接经验得出的直觉结论,应用科学的推理方法得出了正确的结论.伽利略在他的著作《两种新科学的对话》中写道:“„„一个运动的物体假如有了某种速度以后,只要没有增加或减小速度的外部原因,便会始终保持这种速度——这个条件只有在水平的平面上才有可能„„只有水平面上的运动才是不变的„„.”我们看到伽利略的认识已经很接近惯性定律了.但是他的认识还不够确切,认为只有在水平面上物体才具有保持速度的特性,他甚至曾由此而推论地球是圆的,任何水平面实际都是球面,物体不受力时将沿地球表面匀速地运动下去,这样伽利略又重落入亚里斯多德从来将作匀速圆周运动视为物体本性的巢臼之中,一个伟大的定律从伽利略身旁悄然滑过了. 牛顿继承了伽利略的研究成果,并以自己的发现完善了这些成果,以定律的形式,作出了完整准确的结论:“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。”
我们看到,从亚里斯多德以来,关于力与运动的问题,经过了几千年漫长的求索过程,直到伽利略和牛顿时代以后,才加快了认识进程,认识世界发现真理是很不容易的.
接下来请同学们再来讨论一下牛顿第一定律.这个定律包含了几层意思?
学生W:我觉得定律有两层意思:
1、定律指出一切物体都具有保持原来运动状态的惯性.
2、定律指出了外力是改变运动状态的原因.
教师:对.让我们再注意一下定律中的几个字眼:“一切”、“总”、“或”.
“一切”,说明天地万物无一例外.“总”,指出物体的惯性是物体固有的属性,不论物体处于什么状态.“或”,指出了静止与匀速直线运动的等同性.它们都是物体不受外力时的运动状态.
【小结】伽俐略理想斜面实验否定了亚里士多德的观点,牛顿在伽俐略等人的研究基础上得出牛顿第一定律。一切物体都具有惯性,力是改变物体速度的原因。
教学总结:
本节课的特点是对力和运动的关系的正确认识,要受到日常经验的影响,所以在本节课中采用了多联系实际问题加以分析,以使学生澄清错误认识。