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牛顿第一定律的教学设计

时间:2017-04-13 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

篇一:牛顿第一定律教学设计 刘堃

《牛顿第一定律》教学设计

江苏省泗洪中学 刘堃

一、设计思想

本节课的设计围绕物理规律的发现和发展展开,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,实验的验证和生活现象的列举是本节课必需要的。适当介绍一些物理学史的知识,通过对大量实例的分析,让学生真正理解力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因。先是介绍人类对力和运动关系的发展历史,并着重讲述伽利略的理想实验及其重要的实验思想。在此基础上引入牛顿第一定律、分析牛顿第一定律的含义、引入惯性概念,利用惯性知识分析有关的现象,进一步强化力是改变物体速度的原因。 二、教材分析

牛顿第一定律是牛顿定律的基石,正是因为它破除了长达近两千年的亚里士多德的错误,改变了人类的自然观和世界观,才导致牛顿第二定律得出。与此同时,它本身还包含着力、惯性和参考系这些极富成果的科学概念,成为物理学理论的支柱和基石。另外,伽利略的研究过程蕴涵了重要的科学方法,教学中要引导学生领会牛顿第一定律的含义,充分说明伽利略“理想实验”的实验基础和推理过程,展示伽利略斜面理想实验的猜想依据、推断结果这一思维过程,通过教学让学生明确运动和力的关系,提升对力、惯性、质量等基本概念的理解。惯性是学生学习运动和力的基础,因其抽象难懂而成为难点。新课标中本节内容对学生有以下基本要求:1.了解亚里士多德对力和运动关系的论述及存在的错误。2.认识伽利略研究运动和力关系的思想方法,了解理想实验的作用。3.知道速度是描述物体运动状态的物理量。4.理解牛顿第一定律的内容,能够运用牛顿第一定律解释有关现象。5.知道惯性是物体的固有属性,知道质量是物体惯性大小的量度。6.运用惯性概念,解释有关实际问题。 三、学情分析

本节所述内容在初中课本上已涉及到,初中课本中用到的标题是惯性定律,所以学生已有一定的基础,关键是如何让学生加深对牛顿第一定律的理解。对力和运动的关系,从日常经验出发,人们往往会产生错误的认识,所以使学生建立起运动改变的原因在于物体间的相互作用力的观点,不是轻而易举的事情。在对惯性的学习中,这仍是学生难于理解的问题。许多学生把物体具有保持匀速直线运动和静止状态的性质与物体在这种状态下的特点混为一谈。 四、教学目标

1.知识、技能目标

(1)知道发现牛顿第一定律的历史过程

(2)知道伽利略的理想实验及其推理过程和结论 (3)能理解牛顿第一定律的内容和含义

(4)理解惯性,能举例说明物体的质量是其惯性大小的量度。

2.能力、方法目标:培养学生严谨的逻辑推理能力;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。

3.情感、态度目标: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。

五、重点难点

本节的重点是伽利略理想实验,牛顿第一定律及含义,难点是对惯性的理解。 六、教学策略与手段 探究式教学。 七、教学用具:

小车若干、白纸若干、自制伽利略理想实验演示仪、弹簧若干、砝码等 八、教学设计

篇二:牛顿第一定律教案及反思

《牛顿第一定律》教案及反思

靖江市礼士中学 周煜

【教学目标】

1.知识与技能:能叙述牛顿第一定律和惯性的内容,会用惯性解释简单的现象。

2.过程与方法:让学生能懂得“改变”物体运动状态与受到外力之间关系,在获得感性认识的基础上,通过理性分析以及科学的推理从而获得规律。让学生感受“科学家”研究问题的方法,使他们能建立如何进行科学实验的基本思路。

3.情感、态度、价值观:在观察与体验活动中,让学生体验到探究知识的乐趣和获得成功的愉悦,培养学生勇于质疑,大胆推理的科学意识。

【重点和难点】

1、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定律的理解。2、转变学生的经验概念,让学生明了惯性是物体的一种属性,任何物体都具有惯性。

【教具】惯性小车、斜面、木板、毛巾、纸板,橡皮筋,象棋,直尺。

【教学过程】

一、引起冲突,激发需求

有一天晚上,伽利略做梦自己穿越到了古希腊遇到了亚里士多德,两人发生了争吵,亚里士多德认为:如果要使一个物体持续的运动,就必须对它施加力的作用。如果这个力撤销,物体就会停止运动。伽利略通认为:物体的运动并不需要力来维持,运动之所以会停下来,是因为受到了阻力。

你认为到底哪个说法比较准确? 你的依据是什么?

[思考]踢出去的足球,在草地上滚的时候脚是否还对足球有力的作用?足球最终会慢慢停下来,这是什么原因造成的?若是因为受到力的作用,这种力是什么力?

生:没有;受到阻力的作用。

师:下面我们一起来探究阻力对物体运动的影响。(板书:一、探究阻力对物体运动的影响。)

二、自主学习,探索方法

1.探究阻力对物体运动的影响

[猜一猜]

师:如果运动的物体只受阻力的作用,当阻力的大小改变,物体运动的路程会怎样变化?

你的依据是什么?

生:阻力越小,运动的路程越远;阻力越大,运动的路程越小。并举例说明。

[想一想]

师:大家讨论一下如何改变阻力大小,可以选择哪些器材实验?你的依据是什么?

生:选择毛巾、纸板和木板,因为压力一定时,摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关。

师:那如何控制压力一定呢,例如一辆小汽车和大卡车在一样的路面上急刹车后他们通过的路程一样吗? 生:不一样,可以用同一辆小车实验来控制压力不变。

师:那同一辆汽车在同一个路面上以20km/h和100km/h的速度急刹车后通过的路程一样吗?

生:不一样。

师:说明在相同阻力作用下

牛顿第一定律的教学设计

物体运动的路程还和什么因素有关?

生:运动的速度。

师:这节课我们只研究阻力对物体运动的影响,那速度如何处理呢?用什么试验方法?

生:控制变量法,控制小车的速度相同。

师:如何控制小车的速度,控制小车到什么地方的速度相同。

生:控制小车到平面的速度相同,让小车在同一斜面的同一高度自由滑下。

师:很好,下面小组讨论设计出实验方案再进行实验。

完成实验,数据填入下表:

大家分析表格中的数据能得出什么数据?

[思考]

(1)实验前提条件:每次实验都需从斜面上的同一高度(A点)释放,这里用了什么实验方法? 目的是控制小车相同; (2)三次实验,小车最终都静止,为什么?

(3)若使小车运动时受到的阻力进一步减小,小车运动的距离将变长还是变短?

通过实验分析可知:小车受到的阻力越小,小车运动的路程设想小车在绝对光滑的水平面上运动,即不受到阻力作用,小车将*该实验采用了“实验+推理”的方法得出结论的,在前面做过的实验中有用同样方法的吗?

有的话是哪个实验?

英国物理学家牛顿在伽利略等科学家的研究基础上,对大量的实验事实进行了深入研究,总结出牛顿第一定律。(板书:9.2牛顿第一定律二、牛顿第一定律)

2.牛顿第一定律

师:牛顿第一定律内容是什么?请大家翻开课本看p66的内容。

生:一切物体在没有收到力的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。

师:该定律能不能直接用实验来验证?为什么?

生:不能,因为自然界没有不受力的物体。

师:学习的牛顿第一定律以后我们再来看一看开始时的亚里士多德和伽利略的观点,你现在认为呢? 生:伽利略的观点比亚里士多德的准确,但还不够完善。

师:很好,下面我们大家一起来完成一个实验:直尺打击象棋的实验。观察实验现象,说明了什么? 生:说明静止的象棋具有保持静止状态的性质。

师:下面大家看我做一个实验:橡皮筋弹纸,大家看到了什么现象,说明了什么?

生:说明运动纸条具有保持继续向前运动的性质。

师:那么静止的物体具有保持静止的性质,运动的物体具有保持原有的运动状态的性质,这种性质就是我们今天要学习的另一个内容:惯性。(板书:三、惯性)

3.惯性

师:什么是惯性呢?我们将物体具有保持运动状态不变的性质称为惯性。

一切物体都具有惯性,惯性是物体的物理属性。

[解释]①惯性是物体的固有属性,惯性不是一种力。②任何物体在任何情况下都具有惯性。

③惯性的大小只由物体本身的特征决定,与外界因素无关,切莫认为物体的速度越大,惯性越大。 ④惯性是不能被克服的,但可以利用惯性做事或防止惯性的不良影响。

课后思考问题:1.子弹从枪膛射出后,虽然不再受到推力的作用,但是仍然向前运动。为什么?

2.跳远运动员为什么要助跑一段距离才起跳?

3.汽车驾驶员为什么要扣安全带?

4.人们常用力拍打刚晒过的被子,使灰尘落下,这是什么道理?

4.观察惯性现象

利用桌面的器材设计一个能说明物体具有惯性的实验,并进行观察。

小组讨论设计出实验,请两到三组学生汇报实验方案。

三、巩固应用,内化提升

1.如图是研究阻力对物体运动影响的实验,根据实验现象回答:

(1)一小车三次从同一斜面的同一高度滑下,这样做的目的是 。

(2)小车在 表面上受到的阻力最小;小车在 表面上运动的路程最小。

(3)从实验中得出的结论是 。

(4)在此基础上你还能进一步推导出:。

2.下面的现象中,不是由于惯性的原因是 ()

A.放在教室里的课桌,没人搬动总是在原处

B.运动员跑到终点时不能立即停下来

C.站在行驶的公共汽车上的人,若汽车紧急刹车,人就要向前倾

D.小车从坡顶沿斜坡向下运动,到了平面还可以向前运动一段距离

3.子弹从枪口射出后,能在空中继续向前运动,这是因为子弹 ()

A.受到火药燃烧后产生的推力 B.受到惯性力

C.具有惯性D.惯性大于子弹受到的阻力

4.某人坐在行驶的汽车里,身体突然向前倾倒,则汽车这时的运动状态是()

A.匀速行驶 B.加速行驶 C.减速行驶D.正在拐弯

四、总结评讲,拓展延伸

这节课你学到了那些知识?

作业:补充习题p52:1-10

【板书设计】 9.2牛顿第一定律

一、探究阻力对物体运动的影响。

二、牛顿第一定律:一切物体在没有收到力的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。

三、惯性:物体具有保持运动状态不变的性质。一切物体都具有惯性,惯性是物体的物理属性。 教学反思:

本节课的教学,采用学生实验为主,学生思考、分析讨论的教学方法,让学生知道力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。在讲解牛顿第一定律时,仍以学生演示为主,学生们观察、分析、讨论,教师再指导的教学方法,学生大部分知道牛顿第一定律的内容。本课的重点是给学生提供大量、丰富的感性认识,为下节课做好知识、技能和情感心理等方面的准备,同时让学生从身边发现物理问题,很好的渗透了“从生活走向物理,从物理走向生活”的理念。

这堂课的优点是充分发挥了学生实验的作用,充分调动了学生的学习激情,体现了学生是学习的主体,教师在教学中主导的教学理论,课堂氛围活跃,师生互动,生生互动较好。成功之处,在于教学中没有将目光泛泛局限于课本和课堂,而是着眼于学生全面物理素养的提高,从历史走向现在,从现在走向未来,从课外走向课内,从课内走向课外,从感性认识升华为理性认识,全面锻炼学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,尽力做到了“从上课之前就开始学习物理,到下课之后仍不忘物理”的大物理教学观和“用课本上课”而不是“照课本上课”的理念。

本堂课的不当之处是,学生体验惯性的现象较少。有少部分学生对“物体总是保持匀速直线运动状态”这一现象不理解,不能和生活实际联系。还有就是教学时课堂练习较少,学生的应用理解程度不够。课堂活跃程度不好控制,有些学生的思维发散出去后没能及时的拉回来,造成思维间断,影响了学习效果。

篇三:初中物理《牛顿第一定律》教学设计

《牛顿第一定律》第一课时教学设计

【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)

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