河南省鄭州市中牟縣第二高級中學高中物理 4.1牛頓第一定律教學設計 新人教版必修1.doc

河南省鄭州市中牟縣第二高級中學2015高中物理 4.1牛頓第一定律教學設計 新人教版必修1【設計思想】新課改提倡學生探究學習，自主學習，通過交流與合作，經歷知識的獲取過程。在教學內容的設計方面，注重知識問題化，問題層次化，讓不同層次的學生都有思考與討論、交流與合作的空間；注重面向全體學生，提高每一位學生主動參與課堂教學的積極性。在教學過程的設計方面，關注學生對知識形成過程的理解，讓學生親歷思考和探究的過程，領悟科學探究的方法。鼓勵學生積極發(fā)言，對學生的回答做出積極評價，并讓學生進行自我評價和互評，形成生生，師生之間的多向反饋渠道。最終使學生學會知識，掌握技能，經歷過程，體驗方法，培養(yǎng)勇于探索，不畏艱險，挑戰(zhàn)權威的科學精神。【教學目標】知識與技能 1、通過力和運動的關系的探究，能舉例闡明物體的運動不需要力來維持。 2、通過理想實驗分析、總結、概括出牛頓第一定律，能解釋它是實驗加上邏輯推理的結果，不受力的物體是不存在的。 3、通過分析物體的運動，能說出什么是慣性，通過實例說明慣性與質量的關系，會正確地用慣性解釋生活中有關現象；過程與方法1、體驗伽利略理想實驗的推理過程，理解理想實驗是科學研究的重要方法。2、通過實驗加深對牛頓第一定律的理解。3、觀察生活中的慣性現象。情感、態(tài)度與價值觀通過亞里士多德和伽利略對力和運動關系的不同認識，通過對笛卡兒的推論和牛頓第一定律的比較分析，了解人類認識事物本質的曲折性。感悟科學是人類進步的不竭動力?！窘虒W重點】 1、通過力和運動的關系的探究，能舉例闡明物體的運動不需要力來維持。 2、通過理想實驗分析、總結、概括出牛頓第一定律，能解釋它是實驗加上邏輯推理的結果，不受力的物體是不存在的?！窘虒W難點】 通過實例說明慣性與質量的關系【教學方法】實驗探究、交流與合作、多媒體輔助教學【教學器材】1、多媒體課件【教學過程】 新課導入：力和運動有關系嗎？（情景創(chuàng)設，引入新課） 學生做擊打棋子的實驗, 得出結論：力和運動是有關系的。以此引出課題：第五章 研究力和運動的關系新課展示一、力和運動有什么關系呢？1、亞里士多德【閱讀與思考】結合課本68頁的內容，組織學生思考、討論并引導學生得出下列問題的答案。（1）古希臘哲學家亞里士多德的觀點是什么，他憑什么得出觀點的？力是維持物體運動的原因； 觀察和直覺。（2）造成亞里士多德得出錯誤觀點的原因是什么？由于地面環(huán)境中重力和摩擦力的干擾?！具^渡引導】一邊解說引導，一邊用小車演示其實，最先悟出這一原因的是17世紀意大利的物理學家伽利略。他觀察到，在推力作用下運動的小車，撤去推力后，小車并不是立刻停止，而是運動了一段時間才停下來的。撤去推力，小車仍可以運動，這就說明：“力是維持運動的原因”這一觀點，并不是力和運動的真正關系。為了找出力和運動的真正關系，伽利略巧妙的設計了一個實驗，這個實驗把他深邃的思想和超人的睿智體現的淋漓盡致，那么，這到底是一個什么樣的實驗呢？2、伽利略的實驗（1）實驗過程（動畫展示：層層設問，步步深入，讓學生經歷伽利略的思考過程，體驗理想實驗的科學研究方法）裝置介紹：兩個對接的粗糙斜面，中間用圓弧相連。師：讓小球從一個斜面的某一個高度靜止釋放，小球的運動情況如何？試描述出來。生：小球滾上另一個斜面，到不了原來的高度就返回了，然后在兩個斜面間往返運動，高度越來越低，最終停在斜面的低端。師：小球為什么達不到原來的高度，而且最終又停下來呢？生：受到摩擦阻力的作用。師：設想斜面光滑，沒有摩擦，小球的運動情況如何呢？生：小球將達到跟原來同樣的高度，然后在兩個斜面間往返運動，永不停息。師：如果減小第二個斜面的傾斜度，小球的運動情況如何？和前一次有什么異同呢?生：小球依然達到同一高度，但經過的路程會更長，用的時間也更長。師：推想：如果持續(xù)減小第二個斜面的傾斜度，小球的運動情況如何呢？生：小球仍會達到同一高度，只是走的路程越來越長，所需的時間越來越長，師：當第二個斜面變成水平面時，小球的運動情況如何呢？生：小球將沿著光滑的水平面一直運動下去，永不返回。師生總結：小球在水平方向上不受力，仍可以運動，這就說明：運動并不需要力來維持。伽利略由此得出結論：力不是維持運動的原因。【過渡引導】伽利略實驗的整個過程，都是在假設斜面光滑沒有摩擦的前提下進行的，而絕對光滑的斜面是不存在的，所以說伽利略的實驗是一個理想實驗。那么什么是理想實驗呢？（2）理想實驗在學生稍加討論后，給出理想實驗的概念。理想實驗是在思想中塑造的一種理想過程。它是以科學實驗為基礎，以科學事實為根據，突出主要因素，排除次要因素，運用邏輯推理，揭示物理世界的內在聯系，發(fā)現物理規(guī)律。這是科學研究的重要方法。舉例說明：理想實驗并不神秘。在我們下棋時，每走一步之前，總會先在腦海里布局一個假象的戰(zhàn)場，我如何走，對手如何應付，我該怎樣走，對手才無路可走。棋技越高，設想的布局方案也就越多，越深入，越全面。在這個過程，我們就在進行著理想實驗?！具^渡引導】在伽利略實驗的基礎上，法國科學家笛卡爾，對力和運動的關系做了進一步的推論。英國科學家牛頓做了進一步的補充、完善和總結，提出了牛頓第一定律。二、牛頓第一定律 1、笛卡爾的推論一個不受外界任何影響的運動著的物體，將保持原來的運動，一個靜止的不受外界影響的物體，將保持靜止。2、牛頓第一定律一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到外力迫使它改變運動狀態(tài)為止。【思考與討論】（1）笛卡爾的推論中，外界影響指什么呢？外力的作用。（2）比較、分析、討論牛頓第一定律比笛卡爾的推論有哪些地方更完善了？體現在以下四點： 一個 一切： 體現出普遍性、共性;將保持 總保持： 體現出物體的固有性、特性;只研究了物體不受力的情況還研究了受外力的情況:說明了外力的作用;表述上，牛頓第一定律比笛卡爾的推論更明確，更簡潔。（3）通過（2）的分析，總結牛頓第一定律的意義。說明了物體不受力時的狀態(tài)：勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。說明了力的作用：力是改變物體的運動狀態(tài)的原因。揭示了一切物體都具有的一種固有屬性慣性，因此，牛頓第一定律又叫做慣性定律。【過渡引導】那么什么是慣性呢？（根據牛頓第一定律得出慣性的定義。）三、慣性 1、定義：物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的特性。 2、說明：一切物體都有慣性，慣性是物體的固有屬性。(為更好的理解“一切”和“固有”，設計以下兩個問題和一個視頻)問題：地球上的物體有慣性，太空中的物體有慣性嗎？問題：人行走時有慣性，靜止時有慣性嗎？播放視頻：有關生活中慣性的例子，請學生解釋?！舅伎寂c討論】慣性是物體的固有屬性，那么慣性有大小嗎？（結合視頻思考、討論、分析該問題。）播放視頻： 1、大力士拉卡車師生總結：質量不同的物體，保持原有運動狀態(tài)的本領是不同的，質量越大，保持原有運動狀態(tài)的本領越大，就說物體的慣性越大；相反，慣性越小?？梢姡矬w的慣性是有大小的，并且質量是物體慣性大小的唯一量度。播放視頻: 2、用慣性解釋生活中的常見現象 師生總結學生總結：（這節(jié)課我學到了什么？）教師總結：通過亞里士多德和伽利略對力和運動關系的不同認識，通過對笛卡爾的推論和牛頓第一定律的比較分析，我們知道了，人類對事物或規(guī)律的認識，并不是一蹴而就，一步到位的，而是經歷著一個步步深入。逐步完善的曲折的過程。 當堂檢測1、判斷下列哪些說法正確（ a ）a.兩個質量相同的物體，不論速度大小如何，它們慣性大小一定相同。b.物體不受力時有慣性，受力時沒有慣性。c.在月球上舉重比在地球上容易，則質量相同的物體在月球上比在地球上的慣性小。d.在地上滾動的小球越滾越慢，小球的慣性也逐漸減小。2、正在運動的物體，如果將所受的外力同時撤去，這個物體將：（ b ）a.立即停下來b.做勻速直線運動c.速度越來越慢，最后停止d.速度越來越快，永遠停不下來作業(yè)設計1、思考與活動： 課本 1、42、自主學習：預習4.2 探究加速度與力、質量的關系，完成導學案?！窘虒W評價與反思】本節(jié)課的教學設計比較全面的體現了三維目標。教學過程中，以太空生活視頻引入課題，激發(fā)了學生興趣。對教材的處理既踏實又有新意，對科學認識的發(fā)展層次把握得比較好。既注重學生經歷過程，體驗方法，又重視基礎知識及其應用。基本達到了教學目標。牛頓第一定律(導學案)課前自主學習,主動落實學案1、在研究物體運動原因的過程中，亞里士多德的結論是： 物體才能運動； ，物體就要靜止。即力是 物體運動狀態(tài)的原因。2、伽利略注意到，當一個球沿斜面向下滾動時，它的速度 ，而向上滾動時，它的速度 ，他由此猜想，當球沿水平面滾動時，它的速度應該是 ，而實際上球在水平面上滾動時會越來越慢，伽利略認為 ，他推斷 ，球將永遠滾動下去。3、伽利略通過研究理想斜面實驗，得出的結論是：力不是 的原因。4、試表述牛頓第一定律的內容5、質量大的物體，運動狀態(tài) 改變，我們說它慣性大，質量小的物體運動狀態(tài) 改變，我們說它慣性小。所以 是物體慣性大小的惟一量度。課內探究學案一、學習目標1、通過力和運動的關系的探究，能舉例闡明物體的運動不需要力來維持。2、通過理想實驗分析、總結、概括出牛頓第一定律，能解釋它是實驗加上邏輯推理的結果，不受力的物體是不存在的。3、通過分析物體的運動，能說出什么是慣性，通過實例說明慣性與質量的關系，會正確地用慣性解釋生活中有關現象；二、學習重點1、通過力和運動的關系的探究，能舉例闡明物體的運動不需要力來維持。2、通過理想實驗分析、總結、概括出牛頓第一定律，能解釋它是實驗加上邏輯推理的結果，不受力的物體是不存在的。三、學習難點通過實例說明慣性與質量的關系四、學習探究過程 伽利略的理想實驗問題1伽利略對于“運動與力的關系”，構思出如圖所示的“理想實驗”，在軌道的一邊釋放一顆小球，如果不存在摩擦力，小球將上升到哪里？問題2若將軌道的傾角減小，小球最高將上升到哪個位置？路程是增大還是減??？問題3假如將軌道彎曲成一側水平，這時會發(fā)生什么情況？牛頓第一定律內容 一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。問題1、牛頓第一定律從幾個方面闡述了力和運動的關系？問題2、什么叫運動狀態(tài)的改變？問題3、牛頓第一定律可不可以用實驗來驗證？什么時候可以看做不受力？例1、關于牛頓第一定律，下列說法正確的是a、牛頓第一定律是一條實驗定律b、牛頓第一定律說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因c、不受外力作用時，物體的運動狀態(tài)保持不變d、物體的運動不需要力來維問題4、什么是慣性，慣性與什么因素有關？問題5、你能用慣性解釋日常生活中的現象嗎？如汽車剎車時，車上的乘客會向前傾斜，為什么？例2、火車在長直軌道上勻速行駛,坐在門窗密閉的車廂內的一人將手中的鑰匙豎直上拋,鑰匙將落在（ ）a.手的后方 b.手的前方 c.落在手中 d.無法確定當堂檢測：1根據牛頓第一定律，我們可以得到如下的推論 （ ）a靜止的物體一定不受其它外力作用b慣性就是質量，慣性是一種保持勻速運動或靜止狀態(tài)的特性c物體的運動狀態(tài)發(fā)生了改變，必定受到外力的作用d力停止作用后，物體就慢慢停下來2關于慣性，下述哪些說法是正確的（ ）a慣性除了跟物體質量有關外，還跟物體速度有關b物體只有在不受外力作用的情況下才能表現出慣性c乒乓球可快速抽殺，是因為乒乓球的慣性小的緣故d戰(zhàn)斗機投人戰(zhàn)斗時，必須丟掉副油箱，減小慣性以保證其運動的靈活性3下列說法中正確的是（ ）a運動越快的汽車越不容易停下來，是因為汽車運動得越快，慣性越大b小球由于重力的作用而自由下落時，它的慣性就不存在了 c一個小球被豎直上拋，當拋出后能繼續(xù)上升，是因為小球受到了向上的推 力d物體的慣性是物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的一種屬性，與物體的速度大小無關當堂反思本節(jié)課的收獲課后鞏固與提高學案1關于牛頓第一定律，以下說法正確的是（）a牛頓第一定律是依靠實驗事實，直接歸納總結得出的b牛頓第一定律是以可靠實驗為基礎，通過抽象出理想化實驗而得出的結論c根據牛頓第一定律可知，力是維持物體運動的原因d根據牛頓第一定律可知，力是改變物體速度的原因2關于慣性，下列說法正確的是（）a慣性是一切物體的基本屬性b物體的慣性與物體的運動狀態(tài)無關c物體運動快，慣性就大 d慣性大小用物體的質量大小來量度3、一個同學說，向上拋出的物體，在空中向上運動時，肯定受到了向上的作用力，否則它不可能向上運動。這個結論正確嗎？為什么?4、有人設想，乘坐氣球飄在高空，由于地球的自轉，一晝夜就能周游世界.請你評價一下，這個設想可行嗎？高一物理新授課課型說明 牛頓第一定律 說明人：李國偉 高校課堂的突出特點就是體現了問題式教學的風格，導學案將學習內容以問題形式呈現，而且設計的問題是本著知識問題化的基本原則，并體現問題層次化、問題探究化、問題情境化的要求。 本節(jié)課我就是以問題形式來切入教學，是有意識地引導學生從無問題意識轉移到問題意識上來，從沒有問題到有問題的學習： 1、引導學生通過導學案自主學習、課前小實驗發(fā)現并提出問題：力和運動有關嗎？ 2、