1、.第1節 牛頓第一定律教學設計一、教學目的【知識與技能】1.理解發現牛頓第一定律的歷史過程，并能做出初步評述。2.能清楚地描繪伽利略設計的理想實驗和推理結論。3.能準確表述牛頓第一定律，并能對定律有深化地理解。4.理解慣性的概念，會用慣性解釋有關實際問題。【過程與方法】1.通過重做伽利略的理想斜面實驗，體會理想實驗的科學方法2.通過氣墊導軌的實驗，進一步深化理解牛頓第一定律，體會理想情況和現實情境的差異與近似處理的方法【情感態度與價值觀】通過運動和力的關系的歷史探究過程，使學生體會規律的形成都有一個從感性到理性、從低級到高級的產生、開展和演變的過程。二、教學重點、難點重點 ：理想斜面實驗、牛頓

2、第一定律難點：慣性的理解三、教具準備演示實驗：氣泵、氣墊導軌、滑塊、位移傳感器、數據采集器、DISLab數字實驗軟件四、教學方法思維點撥 實驗探究 自學引導五、課時安排1課時六、教學過程教學環節教 學 活 動設計說明引入新課老師：視頻引入：請大家觀看一段汽車的特技表演視頻：播放視頻，視頻展示的是汽車在空中向前飛躍的情景。老師：我們看到汽車分開地面后，已經失去了向前的動力，但是它仍然向前飛躍了很長的間隔 。物體的運動和其所受力之間具有怎樣的關系呢？帶著這個問題，我們一起開場本節課的學習，牛頓第一定律。學生：觀察視頻，引發考慮。通過創設情境，激發學習興趣，同時快速進入課題。新課教學歷史的回憶老師：

3、在牛頓之前，關于力和運動關系的研究，歷史上有三位科學家做出了重要的奉獻。請大家結合課本，完成學案“歷史的回憶部分的表格。學生：閱讀課本，完成學案。老師：下面，咱們全班同學分為三個學派，最左邊兩列的同學是亞里士多德學派，中間四列是伽利略學派，最右邊兩列是笛卡爾學派。請大家交流一下各自學派的代表觀點。學生：交流觀點，達成共識。師：下面有請各學派陳述自己的觀點。生：分別陳述。師：點評，引導。生：完善，記錄。明確任務，劃分學派，使學生積極考慮。新課教學伽利略理想斜面實驗師：如今，我們都知道亞里士多德的觀點是錯誤的。但是在他提出觀點后的將近兩千年里，人們都認為他是正確的。一方面是因為人們受到了生活經歷的

4、誤導，忽略了摩擦力的存在。另一方面是因為人們受到了權威觀點的限制，一直不敢提出質疑，直到伽利略的出現。那么，伽利略采取了什么方法獲得了打破呢？生：做實驗。師：很好，正是伽利略確立了實驗在物理學中的根底地位。伽利略為了說明他的思想，設計了一個實驗。下面，讓我們一起來重復這個實驗。儀器介紹：這里有一個彎曲的凹槽，相當于將兩個斜面平滑的連接在一起。首先，我將一個小球從一個斜面靜止釋放，請大家注意觀察小球沖上另一個斜面時，所能到達的最遠位置。助手選擇：我想請一位同學用我手中的彩色膠帶，幫助大家記錄下這個位置。哪位同學愿意上來？好，這位同學。彩色膠帶交給你，當你看清位置后，就緊接著將彩色膠帶粘到相應的位

5、置后面。清楚了嗎？好我們開場實驗。學生：觀察實驗，描繪現象。師生討論。實驗回憶：整個實驗分為五個步驟，第一步，將小球靜止釋放，小球沖上了另一個斜面。第二步，取出棉布，小球上升到了更高的地方。第三步，我們推測，假如沒有摩擦，小球會上升到同一高度。第四步，減小第二個斜面的傾角，小球上升到同一高度時，會運動到更遠的地方。第五步，將第二個斜面程度放置，小球為了到達原來的高度，會一直運動下去。師：通過實驗，我們得到的結論是什么？生：假如沒有摩擦力，運動物體會永遠運動下去。師：實際情況中，我們不可能完全消除摩擦力，斜面軌道也不可能無限長。因此我們將這個實驗稱作理想斜面實驗。師：實驗中，哪些是客觀事實，哪些

6、是我們的邏輯推理？生：考慮、答復。師：伽利略在一定實驗事實的根底上，充分發揮邏輯推理的作用，抑制了客觀條件的限制，這就是理想實驗的魅力之處。提醒意義：愛因斯坦曾這樣評價到，“伽利略的發現以及他所應用的科學的推理方法是人類思想史上的最偉大的發現之一。師：在這一科學方法的引領下，人們不斷加深對力和運動關系的認識，最終提出了牛頓第一定律。伽利略理想斜面實驗蘊含重要的思維方法，是牛頓第一定律的實驗根底，是本節課的重要教學部分，因此單獨列為一部分。采取了演示實驗、師生探究的形式。重點引導學生在觀察實驗現象的根底上進展合理的邏輯推理，體會理想實驗的思想。為了進一步明晰實驗的思維過程，在進展實驗后，用課件進

7、展了模擬。并通過對實驗中客觀事實與邏輯推理部分的區分，加強學生對實驗的理解。新課教學牛頓第一定律老師：牛頓第一定律解讀。學生：理解牛頓第一定律的內容，完成學案上的填空。師：這句話的前半句指出物體不受力時可能存在兩種情況，運動的物體會保持一樣的速度做勻速直線運動，靜止的物體會一直保持靜止。進而明確了，力不是維持物體運動狀態的原因。【板書】2.理解1 力不是維持物體運動狀態的原因。師：這句話的后半句指出，假如物體的運動狀態改變了，就說明物體受到了力的作用。進而明確了力是改變物體運動狀態的原因。【板書】2力是改變物體運動狀態的原因。師：引入氣墊導軌實驗。師：在自然界中，不受力的物體是不存在的。但是我

8、們可以創造一些幾乎不受力的條件，來近似感受這種情況。下面，我們就來進展一個實驗。生：觀察實驗，體會物體近似不受力的運動狀態。師：儀器介紹。這里有一個氣泵，一個平直導軌，一個滑塊。在平直導軌上有很多細小的排氣孔，當我翻開氣泵，會有氣體噴出，將滑塊托起，進而形成空氣護墊，能大大減小滑塊與軌道之間的摩擦力。在程度方向上，可近似認為滑塊處于不受力的狀態。同時，滑塊上固定了一個位移傳感器，導軌的一側固定了數據采集器。借助于數字實驗室軟件，可以獲得滑塊的位移時間圖像。下面，我們翻開軟件，翻開位移傳感器。點擊開場按鈕，可以看到屏幕中出現了滑塊的位移信息，此時，滑塊靜止，位移沒有變化。當我推動滑塊，位移發生了

9、變化。點擊停頓記錄按鈕，我們可以回看剛剛記錄的情況。生：理解器材、原理。師：實驗操作。下面，我們開場進展實驗。首先，翻開氣泵，將導軌調節程度。當滑塊幾乎不動時，可認為程度已調節好。將滑塊放到導軌的一端，請大家注意觀察屏幕上的位移時間圖像。生：觀察實驗。師：實驗分析。可以看出在摩擦力非常小的情況下，物體的速度幾乎保持不變，近似于勻速直線運動。牛頓第一定律是利用邏輯思維對客觀事實進展分析的產物，他不能被實驗直接證實，但大量事實都顯示了他的正確性。牛頓本人也非常謙虛，他說過一句話，假如說我看的比別人更遠一些，是因為我站在了巨人的肩膀上。師：引入考慮問題。下面，我們根據牛頓第一定律，答復本堂課開場時，

10、我們提出的那個問題。在汽車特技表演的視頻中，汽車分開地面后，已經失去了動力，仍然可以向前飛躍很長的間隔 ，這是為什么呢？生：考慮討論，得出結論。對牛頓第一定律的理解設計了三個環節：首先由老師進展初步解讀，分為不受力的狀態和受力的狀態。然后通過氣墊導軌實驗體會物體近似不受力的狀態，以及受力后運動狀態改變的情況。最后通過詳細情境的分析，在應用中加深理解。新課教學慣性與質量師：引入慣性。同學們提到了一個概念，慣性。這也是牛頓第一定律的精華所在。為什么物體的運動不需要力來維持呢？牛頓歸結為物體的一種固有屬性，稱為慣性。牛頓第一定律也被稱為慣性定律。師：理解慣性。牛頓指出，本來靜止的物體總想保持靜止，本

11、來運動的物體總想以一樣的速度做運動。【生】列舉生活實例。【師】點評、總結。牛頓指出，所有的物體都具有這樣的一種性質，一切物體都有慣性。而且任何情況下，物體都具有這種性質，慣性是物體的固有屬性。【師】一切物體，在任何狀態下都具有這樣的一種性質。詳細有兩種表達：不受力時，保持勻速直線運動狀態或靜止；受到力時，表現為運動狀態改變的難易程度。師：引入吹球實驗生：觀察現象，得出結論。師：質量是慣性大小的唯一量度。對慣性概念的理解是把握牛頓第一定律的關鍵。通過老師闡述、學生舉例、師生共析、實例感知，逐層加深對慣性的理解。課堂總結老師活動： 出示PPT總結板書學生活動：認真總結概括本節內容，并把自己這節課的體會寫下來充分肯定學生的表達，適當加以補充。穩固練習強化對牛頓第一定律和慣性的認識。突出重點七、板書設計：4.1牛頓第一定律y一、歷史的回憶。 二、理想斜面實驗。 ：實驗+推理 三、牛頓第一