初中物理-牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標（一）知識與技能1．認識牛頓第一定律。2．認識一切物體都具有慣性，能用物體的慣性解釋生活和自然中的有關(guān)現(xiàn)象。（二）過程與方法1．通過實驗，探究并確認阻力對物體運動的影響。2．經(jīng)歷建立牛頓第一定律的科學(xué)推理過程。2．能通過生活經(jīng)驗和大量事實認識一切物體都具有慣性。（三）情感、態(tài)度與價值觀1．通過建立牛頓第一定律的科學(xué)推理過程學(xué)習科學(xué)思維方法。2．通過慣性現(xiàn)象的認識，樹立交通安全意識。3．體會物理與生活的密切聯(lián)系。二、教學(xué)重難點本節(jié)內(nèi)容由“阻力對物體運動的影響”“牛頓第一定律”“慣性”三部分內(nèi)容組成。“阻力對物體運動的影響”是研究力與運動關(guān)系的重要實驗，做好這個實驗并在實驗的基礎(chǔ)上進行合理的猜想是得出牛頓第一定律的關(guān)鍵。運動和力是人們在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常接觸到的物理現(xiàn)象。早在兩千多年前人們就開始研究運動和力的關(guān)系，直到伽利略和牛頓時代，這個問題才得以解決。運動和力的關(guān)系問題不僅深化了人類對自然的認識，而且體現(xiàn)了科學(xué)研究的基本方法，對人類思維發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。牛頓第一定律是經(jīng)典力學(xué)的核心內(nèi)容之一，它指出了力與運動的關(guān)系，即力不是維持運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因。它是整個初、高中物理課程的基礎(chǔ)。要讓學(xué)生完成對它的認識，最重要的是揭示建立牛頓第一定律的思維過程，幫助學(xué)生突破思維障礙。牛頓第一定律說明了物體有慣性，一切物體都有保持原有運動狀態(tài)不變的性質(zhì)。慣性與生活聯(lián)系緊密，人們有時可以利用慣性，有時應(yīng)注意防止慣性給人們帶來危害。重點：探究阻力對物體運動的影響難點：建立牛頓第一定律的科學(xué)推理過程三、教學(xué)策略首先以水平方向只受阻力作用逐漸停下來的日常生活實際為基礎(chǔ)引出兩種對立的觀點，進一步用亞里士多德和伽利略兩個偉人來強化這種矛盾，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣；以“探究阻力對物體運動的影響”為核心，在基本的實驗事實的基礎(chǔ)上，調(diào)動學(xué)生的積極性，引導(dǎo)學(xué)生積極思維，進一步概括、推理得出結(jié)論。通過慣性實驗展示運動物體由于慣性而表現(xiàn)出來的現(xiàn)象，以突出慣性維持其原有運動狀態(tài)的實質(zhì)。最后應(yīng)用所學(xué)習的慣性知識解決實際問題，使學(xué)生的能力得到進一步的提高。四、教學(xué)資源準備斜面、小車、毛巾、棉布、木板、慣性演示儀、多媒體、實物投影、課件等。五、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖

導(dǎo)入新課（5分鐘）

視頻展示：滑板車、列車等運動的物體，停止施加動力，還會繼續(xù)運動嗎？為什么最終要停下來？

教師簡介古人對這樣的問題的認識，亞里士多德認為：如果要使物體持續(xù)運動，就必須對它施加力的作用。伽利略則認為：物體的運動并不需要力來維持，運動之所以會停止下來，是因為受到摩擦阻力。你們同意誰的觀點？學(xué)生針對問題積極思考討論并說出自己的觀點。從生活中的實例引出兩種對立的觀點，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。

新課教學(xué)（30分鐘）

一、阻力對物體運動的影響

1．提出問題：阻力對物體的運動有什么影響，如果物體不受阻力會怎么樣？

2．制定計劃與設(shè)計實驗：

引導(dǎo)學(xué)生思考：實驗中要控制哪些條件保持不變？要改變哪些條件？要注意觀察什么？設(shè)計實驗記錄表。

3．進行實驗：讓小車從同一斜面的同一高度由靜止開始滑下，逐漸減小平面的粗糙程度，測量小車的運動距離。接觸面小車受到阻力（填“大、較大、最小”）小車運動的距離（填“短、較長、最長”）毛巾

棉布

木板

4．分析與論證：對數(shù)據(jù)比較分析能得到什么結(jié)論？學(xué)生通過交流討論，明確要研究阻力大小與物體運動的路程的關(guān)系，應(yīng)該用控制變量的思想去設(shè)計實驗。要讓小車一開始進入水平面的速度相同。為此，要讓小車從同一斜面的同一高度由靜止開始滑下。然后動手做實驗，并在表格中填好數(shù)據(jù)。

實驗結(jié)果表明：小車受到的阻力越小，它運動的距離越遠。

讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實踐能力以及創(chuàng)新意識。

二、牛頓第一定律

根據(jù)上面的實驗結(jié)果思考：小車在比木板更光滑的水平面上運動時，能比在木板上前進更遠嗎？設(shè)想一下，如果小車運動時不受任何阻力，小車會永遠運動下去嗎？

由于有前三次實驗做基礎(chǔ)，這種無限光滑的平面雖然沒有，但是我們也有充分的理由認為小車將永遠運動下去。這就是歷史上伽利略所做過的實驗和通過實驗得到的結(jié)論。

法國的科學(xué)家笛卡兒進一步補充了伽利略得出的結(jié)論，使人們的認識又深化了一步。笛卡兒認為，物體不受外力時，除了速度的大小不會改變，永遠運動下去，也不會改變運動的方向。

最后，英國的著名物理學(xué)家牛頓總結(jié)了前人研究的成果，建立了力和運動的關(guān)系的一條規(guī)律──牛頓第一定律。

怎樣準確理解牛頓第一定律？

指出：牛頓第一定律不是從實驗中直接得出來的，但是它又有深厚的實驗基礎(chǔ)。它是在實驗的基礎(chǔ)上通過進一步的科學(xué)推理而得到的，由這個定律進一步得出的一切科學(xué)推論都經(jīng)受住了實踐的檢驗，因此，牛頓第一定律早已成為大家公認的力學(xué)基本定律之一。在實驗的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生充分發(fā)揮想象力，積極思考：小車運動時不受任何阻力，小車會永遠運動下去。

學(xué)生交流討論明確：“一切”表明這條規(guī)律的普遍適用性，沒有例外，不符合這條規(guī)律的物體是不存在的；“不受外力”是定律成立的條件，這是一種理想情況，它也包含物體在某一方向上不受外力的情況?！翱偙３帧敝肝矬w在不受外力時，只有保持靜止或勻速直線運動兩種可能，要改變這種狀態(tài)，物體必須受力的作用。

物體不受外力作用時，原來運動的物體要保持勻速直線運動；原來靜止的物體要保持靜止狀態(tài)。這個規(guī)律說明了維持物體的勻速直線運動是不需要力的。即：力不是維持物體運動的原因而是改變物體運動的原因。通過科學(xué)想象與科學(xué)推理方法的結(jié)合，發(fā)展學(xué)生的想象力和分析概括能力，使學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習慣，敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新。

三、慣性牛頓第一定律告訴我們，任何物體都具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性。牛頓第一定律也叫慣性定律。按圖1演示：水杯裝著水，輕木塊放在杯口上，熟雞蛋靜止在木塊上，迅速敲擊木塊。看到什么現(xiàn)象？雞蛋為什么沒有隨木塊飛出？

圖1

回憶我們乘坐汽車的情景：當汽車突然啟動時，我們的身體會有什么現(xiàn)象發(fā)生？為什么會發(fā)生這種現(xiàn)象？怎樣預(yù)防？

鼓勵學(xué)生舉例說明：生活中有哪些做法是利用了慣性和預(yù)防慣性造成的危害的。

指出：自然界和生活中有很多與慣性有關(guān)的現(xiàn)象，了解人們有時可以利用慣性，有時應(yīng)注意防止慣性給人們帶來危害。要會用慣性來解釋這些的現(xiàn)象。解釋這類問題時通常采用的步驟如下：（1）確定研究對象，明確研究對象是哪一個物體或同一個物體的哪一部分。（2）弄清要研究的物體（或物體的某一部分）原來處于什么運動狀態(tài)（靜止還是運動，向哪個方向運動）。

（3）在突發(fā)情況下，物體（或物體的某一部分）由于慣性，仍要保持原來的運動狀態(tài)（原來靜止的仍保持靜止；原來向前運動的仍向前運動）。學(xué)生觀察得出：雞蛋會落入杯中。通過交流得出：雞蛋原來靜止，迅速敲擊木塊后，由于慣性，仍要保持靜止的狀態(tài)，所以不會隨木塊飛出而是掉落到杯子里面去。

學(xué)生回答：向后仰。乘客的上半身原來是靜止的，公交車突然啟動時，由于慣性上半身仍然要保持靜止，但下半身已經(jīng)隨公交車向前運動了，所以乘客會向后倒。如果汽車突然啟動時，乘客能抓緊扶手，就會使整個身子一切向前運動，避免摔倒。

洗衣機脫水的原理，拍打衣服上的灰塵，抖落傘上的雨點，跳遠前的助跑，高速公路上對汽車之間的車距有限制，在一些拐彎較多的地方限制車速等。感受身邊的物理，從生活走向物理，從物理走向社會，讓學(xué)生應(yīng)用知識指導(dǎo)實際的生產(chǎn)生活，以促進學(xué)生素質(zhì)的全面提高。

課堂小結(jié)（5分鐘）通過今天的學(xué)習，同學(xué)們有哪些收獲？在實驗探究中又存在哪些問題？還有什么想探究的問題？學(xué)生可以個別回答，或相互交流，在交流的基礎(chǔ)上進行學(xué)習小結(jié)。促進知識的鞏固掌握。提升學(xué)生的交流表達能力。學(xué)情分析力是維持物體運動狀態(tài)的原因還是改變物體運動狀態(tài)的原因，人們正確認識這個問題，經(jīng)歷了漫長的歷史過程，同樣學(xué)生要正確認識它，也要克服日常經(jīng)驗帶來的錯誤認識，所以一開始就用了兩個實驗，讓他們通過觀察、思考，來澄清錯誤的認識。

慣性是一個重要的概念。雖然學(xué)生在初中接觸過，但仍有一些學(xué)生誤認為“物體在保持勻速直線運動或靜止時才有慣性”。不理解一切物體都有慣性，而且慣性大小與質(zhì)量有關(guān)。要解決這問題也不是一蹴而就的，需要通過實例分析慢慢接受。效果分析在本節(jié)課的教學(xué)中，該老師對教學(xué)設(shè)計的大膽創(chuàng)新就給人留下了深刻的印象。通過對比實驗，構(gòu)思新穎，是本節(jié)課堂教學(xué)的一個高潮部分，使學(xué)生在享受獲得知識的快樂中達到了“溫故而知新”的目的，教學(xué)效果之非常明顯！教師的創(chuàng)新意識，帶給學(xué)生的是探究科學(xué)的啟迪：讓他們知道科學(xué)探究并不是神秘和不可及的，是他們也可以做到的。教材分析1、本節(jié)內(nèi)容由“阻力對運動的影響”、“牛頓第一定律”、“慣性”三部分內(nèi)容構(gòu)成。2、教材利用滑板車這一學(xué)生喜愛的運動把同學(xué)們帶入了課題。3、“牛頓第一定律”和“慣性”是本節(jié)的教學(xué)重點，也是教學(xué)難點，教學(xué)中應(yīng)巧設(shè)實驗、多舉實例。評測練習圖11.某同學(xué)用如圖1所示的實驗裝置探究阻力對小車運動的影響。他在水平桌面上分別鋪上毛圖1巾、棉布、木板，讓小車從斜面上的同一位置由靜止滑下，在小車停下的位置分別做上標記。（1）標記=3\*GB3③是小車在表面上停下的位置。（2）分析可知：水平表面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小得越。推理可知：運動小車如果不受阻力作用，它將以恒定不變的速度永遠運動下去。2．牛頓第一定律是（）A．通過日常生活經(jīng)驗得出的B．由斜面小車實驗得出的C．由理論分析便可得出的D．在實驗基礎(chǔ)上，分析推理得出的3.一切物體都有保持原來的性質(zhì)叫做。4.演示：照課本第18頁圖8.1-3所示做實驗?；善研∏蚺c支座間的金屬打出去，小球卻落在支座上，沒有飛出去，原因是小球具有，還要保持原來的狀態(tài)。5.應(yīng)用：（1）跳遠運動員快速助跑后騰空而起，由于人具有，還要繼續(xù)向前運動，所以跳的會更遠。（2）錘頭松了木工師傅把錘柄在凳子上撞擊幾下，錘頭就能緊緊地套在錘柄上。其原因是錘子向凳子撞擊時，錘頭和錘柄一起向運動，錘柄撞到凳子受到力作用，運動狀態(tài)改變而停止運動，但錘頭由于繼續(xù)向下運動使錘柄套緊。6.正在水平面上滾動的小球，如果它受到的外力同時消失，那么它將（）A．立即停下來 B．慢慢停下來C．做勻速直線運動 D．改變運動方向7.今年五一假期，小來一家開車到五蓮山游玩。下列是小來對一些場景的描寫，其中符合科學(xué)道理的是()A．早上沖出家門，由于受到慣性的作用，跑到車邊很難停下B．上車后系上安全帶可以減小行車時的慣性，從而減少意外傷害C．上山過程中慣性越來越大，導(dǎo)致爬山越來越慢D．爬上山頂拋出太陽帽，太陽帽離手前后慣性大小不變4.公安部門要求小型客車的駕駛員和前排乘客必須使用安全帶．安全帶的作用是（）A．防止慣性的產(chǎn)生B．防止汽車啟動時人向后面倒C．防止汽車速度突然增大時，人向前“沖去”D．急剎車時，對人體運動起到緩沖作用課后反思本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計打破了以往的傳統(tǒng)設(shè)計，從對學(xué)生的調(diào)查詢問看，學(xué)生對這樣處理牛頓第一定律的教學(xué)所采取的探究式教學(xué)方法相當滿意，普遍反映通過探究學(xué)習真正深刻地認識到了牛頓第一定律的本質(zhì)。教學(xué)方法的創(chuàng)新是這一節(jié)課最突出的亮點和成功之處。但在具體的實施過程中也深刻體會到教師應(yīng)該充當怎樣的角色，才能較好地發(fā)揮學(xué)生的主體性，教師在整個教學(xué)過程中是導(dǎo)演，是顧問。要導(dǎo)的好、導(dǎo)的妙，對教師的要求很高。備課時既要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的目的要求來制定教學(xué)目標，又要深入了解學(xué)生的認識水平