《牛頓第一定律》教案設計

1、牛頓第一定律教學案例教學目標：知識目標： 常識性了解伽利略理想實驗的推理過程，了解牛頓第一定律。 能力目標： 1、通過斜面小車的運動實驗，培養(yǎng)學生的觀察能力2 、通過實驗分析，初步培養(yǎng)學生科學的思維方法（分析、 概括、推理）情感目標： 1、通過科學史的簡介，對對進行嚴謹?shù)目茖W態(tài)度教育。2 、通過伽利略的理想實驗，給學生以科學方法論的教育。 教學方法： 控制變量法、實驗推理法、情景問題法、實驗探究法 教學用具： 斜面、小車、毛巾、棉布、小紅旗、木板、多媒體、實物投影儀 教學重點： 通過對小四實驗的分析比較得出牛頓第一定律。教學難點： 1、明確“力是維持物體運動的原因”觀點是錯誤的。2 、伽利略理

2、想實驗的推理過程。教學過程：一、實驗引入： 演示 1 ：教師在桌面上用手推動粉筆盒，從靜止開始慢慢向前運動，撤去 推力，粉筆盒立即靜止。師：同學們在我做的這個實驗中，你們看到了什么現(xiàn)象？生 1 ：粉筆盒原來是靜止的，后來運動，最后又靜止了。生 2 ：粉筆盒受力后由靜止變?yōu)檫\動，力消失后又靜止了。 教師分析：其實在日常生活中也有許多類似的例子， （如同學推桌子） ， 從表面現(xiàn)象上看，“必須有力作用在粉筆盒上，才能讓粉筆盒運動，如果 沒有力的作用，它就要停下來”即：粉筆盒的運動需要力來維持。于是， 在希臘哲學家亞里士多德就根據(jù)這些現(xiàn)象總結(jié)出“物體的運動需要力來 維持”。這種觀點在歷史上曾被沿用了兩

3、千多年。但是沿用兩千多年的是 否就一定正確呢？我們來看看下面的這個實驗：二、新課教學 演示 2 ：在桌面上放一個小球，用力推它，小球滾動，手離開小球后，小球 還滾動了一段距離才停下來。師：哪位同學從這次的實驗現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)了與前面實驗現(xiàn)象不同的地方？ 生 1 ：小球在不受力的作用時仍移動了一段距離，最后受到阻力的的作用還 是停下來了。生 2 ：前面用的是方形的，這次用的是球形的。師：看來大家都觀察得很仔細，非常好。從實驗中我們可以知道： “小球在 沒有受到力的作用時仍可以移動。 ”即：物體的運動不需要力來維持，力 是改變物體運動狀態(tài)的原因。這個結(jié)論是兩千年后的科學家伽利略提出 的。這與亞里士多德的

4、觀點相矛盾，那么，這里有兩個相互矛盾的觀點， 到底哪個是正確的呢？應用什么辦法呢？生：用實驗探究法來確定。 師：好，現(xiàn)在就根據(jù)你們桌面上給的器材，四人一組，相互討論，設計一個 實驗來探究“小車移動的距離與阻力大小有什么關(guān)系？”最先設計好的 小組給同學們講講你們的 實驗方案。小組 1：讓小車從斜面的同一高度自由下滑， 在水平桌面上鋪上不同的毛巾， 棉布，木板，看小車在不同的表面移動的距離，用小紅旗標出小車的位置，根據(jù)小車的不同位置來判斷什么表面對小車的阻力大或小。師：考慮很仔細，還有其他小組要補充嗎？小組2:在實驗過程中要用同一小車和同一斜面。師：不錯，補充得很完整。那么，用同一高度、同一小車和

5、同一斜面的目的 是什么呢？生：這樣可以保證小車在進入平面時的速度一樣。師：對，就是要讓每次實驗時小車在進入平面時的速度一樣，這種實驗方法 叫什么呢？生：控制變量法。師：對，控制小車進入水平面時的速度相同，看小車在不同材料的水平表面 移動的距離。現(xiàn)在就請同學們根據(jù)你們設計的實驗方案，完成探究內(nèi)容 并做好實驗數(shù)據(jù)的記錄。再根據(jù)三次實驗的數(shù)據(jù)進行分析，進一步推理“在光滑水平面小車的運動情況會怎樣？” 。每個小組的成員做好分工， 每個同學都動起手來，一起來完成這次探究。實驗開始：學生探究活動過程教師在學生實驗過程中巡視各小組的實驗情況，對不會的小組進行引導， 糾正實驗中的錯誤操作。附：實驗記錄表：表面

6、材料阻力大小小車滑動距 離毛巾（最大）（最短）棉布（較大）（較短）木板（較?。ㄝ^長）光滑水平面（阻力為0）（無限遠）師：好了，各個小組都完成了實驗，并進行了小組討論和分析，那么現(xiàn)在我們來看看下面幾個問題：（教師用多媒體展示問題：）問題一：三次實驗，小車最終都靜止，為什么？師：哪組的同學來回答？小組3:小車停下來是因為受到了阻力的作用。師：對，小車因為受到了阻力，速度越來越小，最后停了下來。 問題二：三次實驗，小車運動的距離不同，這說明什么問題？師：大家都在舉手，看來都認真做了實驗，并仔細進行了分析，很不錯，希望以后大家都能這樣，積極參與到我們的學習中來。小組4:說明小車滑動的距離受阻力的影響

7、。師：不錯，小車滑動的距離要受阻力的影響，那是怎樣影響的呢，來看第 三個問題。問題三：小車運動距離的長短跟它受到的阻力有什么關(guān)系？小組6:表面材料越粗糙，產(chǎn)生的阻力越大，小車滑動的距離就越短。師：很好，三次實驗告訴我們，表面越光滑，阻力就越小，而小車滑動 的距離就越長。通過這三次實驗，我們來想象一下，若表面更光滑， 那么受到的阻力就更小，小車運動的距離又會是怎樣的呢？（利用多媒體展示問題：）問題四：若使小車運動時受到的阻力進一步減小， 小車運動的距離將變長還是 變短?小組2:若小車運動時受到的阻力進一步減小，小車運動的距離將變長。 師：好，根據(jù)上面的實驗及推理的想象，你們還可以推理出什么結(jié)論呢

8、？ 問題五：小車在光滑的阻力為零的表面，將會怎樣運動？生：將永遠運動下去。師：通過伽利略的實驗和科學推理得出“運動的物體，如果受到的阻力為零時，它的速度將不會減慢，將以恒定不變的速度永遠運動下去?！?師：后來，科學家迪卡兒在伽利略的基礎上進行了補充：如果運動物體 不受任何力的作用，不僅速度大小不變，而且運動方向也不變，將沿 原來的方向勻速運動下去。師：最后，偉大的科學家牛頓在前人的基礎上進行補充：物體除了運動 的以外，還有靜止的，那么，靜止的物體在沒有受到外力作用時，保 持什么狀態(tài)呢？（將保持靜止狀態(tài)）師（引導學生概括）：現(xiàn)在我們來根據(jù)幾位科學家的研究成果進行一下概 括：一切物體在沒有受到外力

9、作用時，將如何呢？（對概括出大致意 思的同學進行鼓勵）最后教師在學生概括的基礎上引導學生進行總結(jié)：一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。師：這就是牛頓第一定律。是實驗加推理得出的結(jié)論?，F(xiàn)在，同學們用 兩分鐘的時間來記一記它的內(nèi)容，并想想牛頓第一定律實用于什么范 圍？有什么條件？會出現(xiàn)什么樣的結(jié)果？生1:范圍是：一切物體。師：對，不管是固體、氣體，還是液體，靜止的還是運動的，所有的物體都包括。師：條件又是什么呢？生2:在不受外力作用時。師：不受外力什么時會出現(xiàn)什么樣結(jié)果呢？生3:靜止或勻速直線運動。師：即（多媒體展示）：不受外力時不受外力時靜止物 靜止運 勻速直線運

10、動教師進一步挖掘教材，讓學生深該理解牛頓第一定律，同時做到前后知道的照應。 師：現(xiàn)在有一物體在做勻速直線運動，要讓它繼續(xù)運動，需要對它用力嗎？ 生：不需要師：這說明什么呢？生：物體的運動不需要力維持。師：若我要讓它停下來，需要怎樣做呢？生：對它施加力師：原來運動的物體受到力的作用后，就靜止了，這又說明了什么呢？生：力是改變物體運動狀態(tài)的原因。師：今天我們的新課就到這里，現(xiàn)在我們一起來對本節(jié)課進行簡要的總結(jié)：三、鞏固練習：1、一物體放在桌面上，假設把所有的外力撤掉，物體將怎樣？2、古希臘學者亞里士多德曾給出這樣一個結(jié)論-物體的運動要靠力來 維持。因為這個結(jié)論在地球上不能用實驗來直接驗證，直到一千

11、多年后， 才有伽利略等人對他的結(jié)論表示懷疑， 并用實驗來間接說明。這個實驗如 圖，他是讓小車從斜面的同一高度滑下，觀察、比較小車沿不同的平面運 動的情況。問：（1）實驗時讓小車從斜面的同一高度滑下， 其目的是讓小車在粗糙程度不 同的表面上開始運動時獲得相同的 。（2）一般人的思維都局限在直接比較小車在不同表面上運動的距離不同，但科學家們卻能發(fā)現(xiàn) 物體運動的表面越光滑，相同情況 下物體受到的 就小，因此物體運動的距離越長；并由此推想出進一步的結(jié)論，運動的物體如果不受外力作用，它將 。牛頓第一定律因為是用 的方法得出，所以它（填“是”或“不是”）用實驗直接得出的。四、小結(jié)：1、牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保 持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。2 、“牛頓第一定律”表達的是物體不受外力時的運動規(guī)律。3 、物體的運動不需要力來維持。4、“牛頓第一定律”不是實驗定律，而是在實驗的基礎上推理概括出來的。五、板書設計：牛頓第一定律亞里士多德的觀點：伽利略的觀點：力是改變物體運動狀態(tài)的原因。牛頓第一定律內(nèi)容：一切物體在沒有受到外力作用的時候， 總保 持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。六、教學反思