4.1牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計-高一上學(xué)期物理人教版

牛頓第一定律一、教學(xué)目標(biāo)1.物理觀念（1）知道伽利略的理想實驗及其主要推理過程和推論，知道理想實驗是科學(xué)研究重要方法（2）理解牛頓第一定律的內(nèi)容及意義；理解力和運動的關(guān)系，知道物體的運動不需要力來維持。2.科學(xué)思維學(xué)會觀察和分析生活中有關(guān)物理知識的實例與實驗現(xiàn)象，具有初步的觀察能力、分析概括能力。3.科學(xué)探究通過實踐和探究，讓學(xué)生感覺科學(xué)就在身邊。培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理的精神，樹立正確的世界觀和唯物主義觀。4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任培養(yǎng)學(xué)生觀察思考，勇于發(fā)現(xiàn)樂于探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣，以及應(yīng)用物理知識解決實際問題的能力。二、教學(xué)重難點教學(xué)重點：對牛頓第一定律和慣性的正確理解。教學(xué)難點：慣性和質(zhì)量的關(guān)系。三、教學(xué)分析關(guān)鍵本節(jié)所述內(nèi)容在初中課本上已涉及到，初中課本中用到的標(biāo)題是慣性定律，所以學(xué)生已有一定的基礎(chǔ)，是如何讓學(xué)生加深對牛頓第一定律的理解。對力和運動的關(guān)系，從日常經(jīng)驗出發(fā)，人們往往會產(chǎn)生錯誤的認(rèn)識，所以使學(xué)生建立起運動改變的原因在于物體間的相互作用力的觀點，不是輕而易舉的事情。在對慣性的學(xué)習(xí)中，這仍是學(xué)生難于理解的問題。四、教學(xué)過程活動1【導(dǎo)入】第一部分：創(chuàng)設(shè)情境，引入課題小游戲：教師：“大家看每一組都有一個鉤碼，上下系著一樣的細(xì)線?，F(xiàn)在下端緩慢增加力，哪根線先斷？在下端突然增加力，哪根線先斷？大家先不動手，我們先來猜一下”學(xué)生：“上面先斷”教師：“現(xiàn)在各組動手操作，看看我們的猜想是否正確？”學(xué)生動手實驗。教師：“結(jié)果為什么會這樣，怎樣解釋這個現(xiàn)象。其實，在我們的游戲中還涉及到一個古老的話題──力和運動。活動2【講授】第二部分：回顧歷史，探究定律1.追溯歷史議規(guī)律——力與運動關(guān)系教師：“運動和力之間有什么關(guān)系呢？最早提出這個問題并答案的是古希臘學(xué)者亞里士多德。他是如何認(rèn)為的？”學(xué)生：“必須有力作用在物體上，物體才能運動；沒有力的作用，物體就要靜止在一個地方?！苯處煟骸八f的確實很有道理，看粉筆盒推它才能運動，不推就靜止。但是大家思考一下我們生活中有沒有反例?！睂W(xué)生：“踢足球時，球被踢出去之后腳不再踢它，它也可以向前滾動。”學(xué)生：“冰壺運動，冰壺離開運動員的手仍可以向前滑行”教師：“那么亞里士多德的觀點是哪里出現(xiàn)了問題？”學(xué)生齊答“摩擦力”體味經(jīng)典探規(guī)律——理想斜面實驗（15分鐘）教師“摩擦力對物體的運動會產(chǎn)生什么樣的影響呢？下面我們通過實驗來一探究竟?，F(xiàn)在每小組利用現(xiàn)有的器材來設(shè)計一個實驗”學(xué)生動手設(shè)計操作實驗學(xué)生：“毛巾、棉布、桌面三個不同材料會與電池之間產(chǎn)生不同的摩擦力。我們讓電池分別從毛巾、棉布、桌面上滾過用橡皮泥記錄下三次的距離進(jìn)行比較。為了保證三次的初速度相同，我們每次都讓電池從同一高度由靜止釋放。我們發(fā)現(xiàn)在毛巾運動距離最短、直接在桌面上運動距離最長。我們組得到的結(jié)論是對于同一物體阻力越小運動距離越長”教師：“那么如果沒有阻力物體的運動情況將會怎樣呢？”學(xué)生齊答：“將一直做勻速直線運動”教師：“沒有完全沒有阻力的物體，但是我們可以通過阻力很小的物體來驗證我們的推斷是否正確。大家看老師手中的這個小裝置，是老師自己制作的一個小實驗儀器。我將一個氣球和一個光盤連接在一起?，F(xiàn)在我向氣球里吹氣。當(dāng)我將它平放在桌面上時，氣球里的氣體會噴出在桌面和光盤之間形成一層氣墊，極大的減小了接觸面上產(chǎn)生的阻力。我需要一個比較長的光滑平面作為軌道平面來完成我這個實驗，所以提前在實驗室里錄制完成了這個實驗。大家觀看實驗注意觀察它的速度變化。”學(xué)生觀看屏幕。教師：“它的速度變化情況怎么樣”學(xué)生齊答：“基本上不變化，一直做勻速直線運動”教師：“我們今天做所研究的問題正是在三百多年前伽利略所思考的問題，他是第一個發(fā)現(xiàn)摩擦力的人。讓我們來看一下他是如何發(fā)現(xiàn)摩擦力，關(guān)于力和運動他又有怎樣的思考”學(xué)生朗讀教材理想實驗的魅力。教師：“理想實驗通過可靠的實驗事實，加上合理的邏輯推理，得出規(guī)律的一種方法。這也正是它的魅力所在。”教師：“與伽利略同時代的科學(xué)家笛卡爾也研究了這個問題，他得出什么結(jié)論？”學(xué)生：“如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向?！苯處煟骸霸谫だ院偷芽柕幕A(chǔ)上，牛頓提出了動力學(xué)的一條基本定律。首先讓我們來認(rèn)識一下這位十七世紀(jì)最偉大的科學(xué)家?！睂W(xué)生讀屏幕上牛頓簡介?；顒?【講授】第三部分：學(xué)習(xí)新知，理解定律1.理解第一定律教師：“讓我們看一下牛頓第一定律的內(nèi)容。一切物體物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。”教師：“從定律可以看出力和運動的關(guān)系是怎樣的？”學(xué)生：“力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因。”教師：“物體不受力時總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)這能不能通過實驗驗證呢？”學(xué)生：“不能，沒有不受任何力的物體。”教師：“所以牛頓第一定律是一個理想定律。那么“一切”、“總”又反映了什么？”學(xué)生：“這是物體本身的屬性?！苯處煟骸皼]錯，這種屬性就叫做慣性?！?.了解慣性一名學(xué)生朗讀屏幕慣性1.2條。教師：“一些物體都有慣性。靜止的物體也有慣性嗎？”學(xué)生：“有，比如說汽車突然啟動時，站著的乘客身體會向后倒。由于汽車有了向前的速度而身體由于慣性保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)。”教師：“那么物體的慣性跟什么有關(guān)呢？下面讓我們來做一個小游戲。”小游戲：吹乒乓球比賽。教師：“我這里有兩個乒乓球，下面有請兩名同學(xué)到前面來比賽，看誰先把球吹到終點。”兩名同學(xué)到前面比賽。結(jié)果女生勝利。留下男同學(xué)說他的乒乓球有什么不同。教師：”這個現(xiàn)象能說明慣性和質(zhì)量的關(guān)系嗎？”學(xué)生：“質(zhì)量大慣性大”活動4【活動】第四部分：再設(shè)情景，規(guī)律應(yīng)用環(huán)節(jié)一：教師：“現(xiàn)在我們嘗試著解釋一下課前我們做的那個拽繩子的實驗，小組討論一下”學(xué)生：“緩慢增加力時，物體始終處于平衡狀態(tài)，上面繩子拉力大于下面的繩子。上面繩子先斷。突然增加力時，由于鉤碼質(zhì)量質(zhì)量較大，慣性大。突然拉繩子瞬間保持不動，上面繩子拉力不變，下面繩子拉力突然增加，所以先斷?！杯h(huán)節(jié)二：實驗演示（近鏡頭，錄制學(xué)生比賽過程）教師：“接下來我們再看這樣一個實驗，這是我們實驗用的小車和軌道，老師把它改造了一下。我將一個瓶子固定在小車上，里面裝滿水。瓶里有一個小鋼球和一個小氣泡。下面我推動小車，大家注意觀察小車停下瞬間小球和氣泡的運動方向?！睂W(xué)生觀看實驗教師：“小車速度太快，我們沒太看清楚。老師利用的慢動作功能將剛才的實驗提前錄了下來。”播放視頻，學(xué)生觀看大屏幕。教師：“怎樣解釋這個現(xiàn)象，小組討論”學(xué)生分組討論學(xué)生：“突然停車，小球由于慣性繼續(xù)向前運動。而氣泡密度比水小，水的慣性比氣泡大。水由于慣性繼續(xù)向前運動，而把氣泡擠到相反方向上?！杯h(huán)節(jié)三：在一輛表面光滑足夠長的小車上，有質(zhì)量為m1和m2的兩個小球(m1>m2)，兩小球原來隨車一起運動．