高中物理牛頓第一定律教案設(shè)計
讓我們共同努力，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，胸懷夢想，珍惜時間，發(fā)奮學(xué)習(xí)，立志成才，讓青春載著夢想飛揚(yáng)!接下來是小編為大家整理的高中物理牛頓第一定律教案設(shè)計，希望大家喜歡!
高中物理牛頓第一定律教案設(shè)計一
課堂教學(xué)設(shè)計
章節(jié)名稱 §4.1牛頓第一定律 學(xué)科 物理 授課班級 授課時數(shù) 1 設(shè)計者 所屬學(xué)校 本節(jié)(課)教學(xué)內(nèi)容分析 ?本節(jié)是在全章導(dǎo)入的基礎(chǔ)上進(jìn)行新課教學(xué)的。牛頓第一定律是牛頓定律的基石，正是因為它破除了長達(dá)近兩千年的亞里士多德的錯誤，改變了人類的自然觀和世界觀，才導(dǎo)致牛頓第二定律得出。與此同時，它本身還包含著力、慣性、和參考系這些極富成果的科學(xué)概念，成為物理學(xué)理論的支柱和基石。本節(jié)課從力和運(yùn)動狀態(tài)改變之間的關(guān)系引入課題，通過隨堂實驗并結(jié)合學(xué)生已學(xué)過的伽利略理想實驗，由此分析出力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的原因。按著人類對知識的認(rèn)識順序，從亞里士多德的觀點——伽利略的研究——笛卡爾的補(bǔ)充，然后引入了牛頓第一定律，并在此基礎(chǔ)上引入了慣性概念，同時討論了決定慣性大小的因素。這節(jié)課是初、高中知識相銜接的一節(jié)課程，學(xué)生已經(jīng)了解了牛頓第一定律的基本內(nèi)容，所以在教學(xué)設(shè)計上應(yīng)以教材中有關(guān)“力是運(yùn)動的原因還是改變運(yùn)動的原因”這一問題認(rèn)識的發(fā)展歷史為線索，以科學(xué)思想、科學(xué)方法教育與思維能力培養(yǎng)為主要目標(biāo)。教學(xué)的側(cè)重點應(yīng)放在理解人類認(rèn)識“運(yùn)動和力”的關(guān)系研究、思考、推理過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究中常用的理想實驗方法。在牛頓第一定律內(nèi)容的學(xué)習(xí)上，注重知識的理解及與生活實際的聯(lián)系。為發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，思維的積極性，本課采取學(xué)生自主探究模式組織教學(xué)。 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 課程標(biāo)準(zhǔn)：了解亞里士多德關(guān)于力與運(yùn)動的主要觀點和研究方法。
了解伽利略的實驗研究工作，認(rèn)識伽利略有關(guān)實驗的科學(xué)思想方法
教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：通過史實，初步了解近代實驗科學(xué)產(chǎn)生的背景，認(rèn)識實驗對物理學(xué)發(fā)展的推動作用 學(xué)情分析
? 本節(jié)課所述內(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)，關(guān)鍵是如何讓學(xué)生加深對牛頓第一定律的理解。對力和運(yùn)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(yùn)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。許多學(xué)生把物體具有保持勻速直線運(yùn)動和靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)與物體在這種狀態(tài)下的特點混為一談。 本節(jié)(課)教學(xué)目標(biāo) 知識和技能：⑴理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義，了解伽利略理想實驗的推理過程.
?、浦朗裁词菓T性，會正確解釋有關(guān)慣性的現(xiàn)象。
過程和方法：⑴通過斜面小車實驗，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。
⑵通過實驗分析，初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法
情感態(tài)度和價值觀：⑴通過科學(xué)史的簡介，對學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度教育.
?、仆ㄟ^伽利略的理想實驗，給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育. 知識點學(xué)習(xí)目標(biāo)描述 知識點
編號 學(xué)習(xí)
目標(biāo) 具體描述語句 4.1-1 理解 理解力和運(yùn)動的關(guān)系，知道物體的運(yùn)動不需要力來維持. 4.1-2 掌握 能清楚地描述伽利略關(guān)于力與運(yùn)動的思想觀念 4.1-3 掌握 能準(zhǔn)確表述牛頓第一定律(慣性定律)及理解其內(nèi)在涵義 4.1-4 掌握 理解慣性的概念，知道物體的質(zhì)量是其慣性大小的量度 教學(xué)重點和難點 項目 內(nèi)?容 解決措施 教學(xué)重點 通過對伽利略理想實驗的分析得出牛頓第一定律。
? 主要通過動手實驗和教師分析引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí) 教學(xué)難點 1.明確“力是維持物體運(yùn)動的原因”的觀點是錯誤的。
2.利略理想實驗的推理過程
? 通過實驗演示，多媒體課件，視屏，動手實驗讓學(xué)生逐步理解伽利略的推理過程及其觀點 教學(xué)媒體(資源)選擇 知識點
編號 學(xué)習(xí)
目標(biāo) 媒體
類型 媒體內(nèi)容要點 教學(xué)
作用 使用
方式 所?得?結(jié)?論 占用
時間 媒體
來源 4.1-1 理解 課件 歷史的回顧 B，D A 力是維持物體運(yùn)動的原因是錯誤的 5分鐘 自制 4.1-2 掌握 課件，模型，演示 理想伽利略實驗 D B 物體運(yùn)動不需要力來維持 15分鐘 網(wǎng)上下載 4.1-3 掌握 課件，視頻 牛頓第一定律 D，J F 是實驗定律，有兩個方面的深層涵義 10分鐘 自制 4.1-4 掌握 課件，圖片， 慣性與質(zhì)量 G， K D 物體的慣性大小只與質(zhì)量有關(guān) 10分鐘 網(wǎng)上下載 ①媒體在教學(xué)中的作用分為：A.提供事實，建立經(jīng)驗;B.創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)動機(jī);C.舉例驗證，建立概念;D.提供示范，正確操作;E.呈現(xiàn)過程，形成表象;F.演繹原理，啟發(fā)思維;G.設(shè)難置疑，引起思辨;H.展示事例，開闊視野;I.欣賞審美，陶冶情操;J.歸納總結(jié)，復(fù)習(xí)鞏固;K.自定義。
②媒體的使用方式包括：A.設(shè)疑—播放—講解;B.設(shè)疑—播放—討論;C.講解—播放—概括;D.講解—播放—舉例;E.播放—提問—講解;F.播放—討論—總結(jié);G.邊播放、邊講解;H.?邊播放、邊議論;I.學(xué)習(xí)者自己操作媒體進(jìn)行學(xué)習(xí);J.自定義。 板書設(shè)計 §4.1牛頓第一定律
一、歷史的回顧
1.亞里士多德的觀點
2.伽利略的觀點
3.笛卡兒的觀點
二、牛頓物理學(xué)的基石-----慣性定律
1.內(nèi)容：?一切物體總保持勻速直線運(yùn)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)。
2.說明：
(1)物體在不受力時，總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)
(2)物體運(yùn)動狀態(tài)的改變需要外力
3.慣性：物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫做慣性
三、慣性與質(zhì)量
1、定義：一切物體都具有保持原來靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)，叫慣性。
2、慣性是一切物體所固有的一種屬性，一切物體在任何情況下都具有慣性
3、慣性只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的物體慣性大。
四、課堂練習(xí)
五、小節(jié)
? ?
關(guān)于教學(xué)策略選擇的闡述 (1) 牛頓第一定律：第一階段：采用“矛盾沖突法”，盡力展示生活體驗、亞里士多德觀點與伽利略思想實驗矛盾沖突，激發(fā)學(xué)生探究欲望。第二階段：實驗探究。這一階段要肯花時間，教師僅起一個指導(dǎo)者的作用，盡量讓學(xué)生自己分析、交流、推論并表述出牛頓第一定律內(nèi)容。第三階段：主要以教師講述的形式，指明牛頓第一定律的重要性、理想性，并通過對定律內(nèi)容的理解指導(dǎo)，幫助學(xué)生認(rèn)識力的作用在運(yùn)動中只是“可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)”。
(2) 慣性：除了課本上實驗，還安排學(xué)生做一做運(yùn)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(yùn)動狀態(tài)”的實質(zhì)。“安全帶的作用”由教師利用多媒體系統(tǒng)或制仿真動態(tài)投影片予以展示。勞動中利用慣性的例子，如高空滑雪，對慣性的利害了解，以及認(rèn)識到慣性是物體的固有屬性，只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。教學(xué)中采用實例法。
教具和學(xué)具教具：計算機(jī)多媒體教學(xué)系統(tǒng)、CAI課件、有關(guān)網(wǎng)站下載圖片資料等。學(xué)具：生和熟的雞蛋，斜面、木板、透明膠布、棉布、毛巾、玻璃板、小車、刻度尺、盛有大半杯水的燒懷等。 課堂教學(xué)過程結(jié)構(gòu)設(shè)計 教學(xué)
環(huán)節(jié) 教師的活動 學(xué)生的活動 設(shè)計意圖 創(chuàng)設(shè)情境引入
新課 (展示生活實例，創(chuàng)設(shè)情境，提出問題)
1.教師用生熟兩個雞蛋在光滑桌面上轉(zhuǎn)動，并迅速按住雞蛋再放開，要求學(xué)生觀察現(xiàn)象并得出結(jié)果。
2.要求學(xué)生利用桌上的木塊感受：輕推木塊，木塊就運(yùn)動，撤去推力，木塊就停止運(yùn)動;
教師提問：物體的運(yùn)動是不是一定需要力? ?
學(xué)生觀察，動手實驗并思考兩種雞蛋產(chǎn)生現(xiàn)象的原因。
學(xué)生動手實驗：用力推木塊，木塊才運(yùn)動，撤去力，木塊就會停止運(yùn)動思考原因。
(預(yù)測學(xué)生可能的回答：)
1.同意。生活中的很多例子都說明沒有力就沒有運(yùn)動;
2.不同意。 問題是教學(xué)活動的中心，“教育的真正目的是讓人不斷提出問題”。建構(gòu)主義教學(xué)論認(rèn)為復(fù)雜的學(xué)習(xí)領(lǐng)域應(yīng)針對學(xué)習(xí)者先前的經(jīng)驗和興趣，只有這樣，才能激發(fā)學(xué)習(xí)者的積極性，學(xué)習(xí)才可能是主動的。本節(jié)課先從學(xué)生的生活和身邊事例的實際情景出發(fā)，讓學(xué)生通過實驗觀察發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象，從生活體驗和現(xiàn)象中得出自己的觀點，并提出問題：到底誰的觀點更準(zhǔn)確。從而引出本節(jié)課所要解決的問題：力和運(yùn)動的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生從實驗觀察中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力，并能對問題進(jìn)行表達(dá)的能力。 新課
教學(xué) 一、?歷史的回顧
介紹亞里士多德對力與運(yùn)動的觀點
(制定計劃與設(shè)計實驗)
讓學(xué)生利用桌子上的器材，自主設(shè)計實驗方案，分別研究，驗證自己的觀點。考慮從兩方面入手：⑴、力推物動，力撤物停。
⑵、力撤物不停。
播放冰壺視頻
(進(jìn)行實驗與收集證據(jù))
教師巡視并進(jìn)行指導(dǎo)(先做完的組可先討論你的實驗結(jié)果，也可參觀其他組
請小組代表展示自己的實驗記錄，并說明根據(jù)自己的實驗結(jié)果你能得到什么結(jié)論?
多媒體展示實驗結(jié)果
激發(fā)矛盾：兩個實驗，兩種現(xiàn)象
引導(dǎo)學(xué)生：抓住矛盾，進(jìn)行對比分析，糾正部分學(xué)生的錯誤認(rèn)識。同時指出學(xué)生原有錯誤認(rèn)識也是古希臘哲學(xué)家亞里士多德的觀點：有力才有運(yùn)動，力是維持運(yùn)動的原因。
(分析與論證)
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗對比通過對比實驗可以得出
結(jié)論：
木塊或小車運(yùn)動停下來的原因是摩擦力。
在此基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯推理，問：如果接觸面非常光滑，摩擦很小，那運(yùn)動的小球?qū)鯓? 學(xué)生設(shè)計方案、選擇器材、動手做實驗
方案一：
(1)輕推木塊，木塊就運(yùn)動，撤去推力，木塊就停止運(yùn)動
(2)用力猛推木塊，撤去推力后，木塊向前滑行一段距離后停下來;
(3)在木塊下面墊上
幾根鉛筆(或者玻璃棒)，用力推木塊，當(dāng)推力撤去后，木塊向前滑行一段距離后停下來，而且比(2)中的滑得更遠(yuǎn);
方案二：
⑴、軌道上鋪毛巾，小車放在毛巾上，推它就動，不推就停。
?、?、撤去毛巾，讓小車在軌道上，推一下小車，小車運(yùn)動一段才停下來。
⑶、用小球代替小車，讓它從同一高度滑下斜面，分別在毛巾、木板，玻璃三個水平接觸面上運(yùn)動
積極主動地做實驗，合作完成實驗并記錄數(shù)據(jù)。
實驗記錄表：
學(xué)生代表分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論
實驗次數(shù)
表面材料
阻力大小
滑行距離
毛巾
粗布條
光滑木版
推理想象
光滑表面
抓住矛盾、對比前后實驗，明白摩擦力是關(guān)鍵，糾正錯誤認(rèn)識：物體的運(yùn)動一定需要力。
結(jié)合方案一、二中的第(2)步和第(3)步，對比發(fā)現(xiàn)，摩擦越小，滾動距離越遠(yuǎn)。
學(xué)生思考并發(fā)言。
高中物理牛頓第一定律教案設(shè)計二
★教材分析
牛頓運(yùn)動定律是動力學(xué)的基礎(chǔ)，正確認(rèn)識力和運(yùn)動的關(guān)系，是學(xué)好物理的關(guān)鍵，教學(xué)中應(yīng)聯(lián)系生活、貼近實際，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
l、理解力和運(yùn)動的關(guān)系是本節(jié)課的重點，通過實驗和生活的例子進(jìn)一步體會，力不是維持物體運(yùn)動的原因，而是改變運(yùn)動狀態(tài)的原因。這對以后研究問題，受力分析都是非常重要的。
2、慣性與質(zhì)量的關(guān)系是這節(jié)課的難點，通過舉例反復(fù)體會。
★學(xué)生分析
1、力是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因還是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，人們正確認(rèn)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(rèn)識它，也要克服日常經(jīng)驗帶來的錯誤認(rèn)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(rèn)識。
2、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(rèn)為“物體在保持勻速直線運(yùn)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。
★新課標(biāo)要求
(一)知識與技能
1、理解力和運(yùn)動的關(guān)系，知道物體的運(yùn)動不需要力來維持。
2、理解牛頓第一定律，知道它是邏輯推理的結(jié)果，不受力的物體是不存在的。
3、理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度.
(二)過程與方法
1、培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力，要能透過現(xiàn)象了解事物的本質(zhì)，不能不加研究、分析而只憑經(jīng)驗，對物理問題決不能主觀臆斷.正確的認(rèn)識力和運(yùn)動的關(guān)系.
2、幫助學(xué)生養(yǎng)成研究問題要從不同的角度對比研究的習(xí)慣.
3、培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理的能力，知道物體的運(yùn)動是不需要力來維持的。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
1、利用一些簡單的器材，比如：小球、木塊、毛巾、玻璃板等，來對比研究力與物體運(yùn)動的關(guān)系，現(xiàn)象明顯，而且更容易推理。
2、培養(yǎng)科學(xué)研究問題的態(tài)度。
3、利用動畫演示伽利略的理想實驗，幫助學(xué)生理解問題。
4、利用生活中的例子來認(rèn)識慣性與質(zhì)量的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生大膽發(fā)言，并學(xué)以致用。
★教學(xué)重點
1、理解力和運(yùn)動的關(guān)系。
2、理解牛頓第一定律，知道慣性與質(zhì)量的關(guān)系。
★教學(xué)難點
慣性與質(zhì)量的關(guān)系。
1、對比實驗、自主探索、合理推理。
2、利用生活中的實例，理解慣性與質(zhì)量的關(guān)系，貼近生活更易理解。
★教學(xué)用具：
多媒體、小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木塊、氣墊導(dǎo)軌、滑塊等。
★教學(xué)過程
(一)引入新課
開門見山，闡述課題：前面幾章學(xué)習(xí)了運(yùn)動和力基礎(chǔ)知識，這一章開始我們研究力和運(yùn)動的關(guān)系。第一節(jié)課我們來學(xué)習(xí)牛頓第一定律。
(二)進(jìn)行新課
〖教師活動〗：在講臺上放一小車，使它處于靜止?fàn)顟B(tài)。
人推車走，不推車停，由此看來必須有力作用在物體上，物體才運(yùn)動，沒有力作用在物體上，物體就不運(yùn)動——這是兩千多年前亞里士多德說的，不是我說的。是這樣的嗎?
〖學(xué)生活動〗：思考：物體的運(yùn)動是不是一定需要力?
〖教師活動〗：下面你就利用桌子上的器材來研究一下這個問題。(投影)
讓學(xué)生利用桌子上的器材，自主設(shè)計實驗，分別研究：
⑴、力推物動，力撤物停。
?、啤⒘Τ肺锊煌?。
教師巡回指導(dǎo)
〖學(xué)生活動〗：利用桌子上的器材：軌道、小車、小球、毛巾、玻璃板、刻度尺、斜槽。設(shè)計實驗：
?、?、軌道上鋪毛巾，小車放在毛巾上，推它就動，不推就停。
?、啤⒊啡ッ?，讓小車在軌道上，推一下小車，小車運(yùn)動一段才停下來。
〖教師活動〗：你還能舉出其他的例子來說明這個問題嗎?(投影)
〖學(xué)生活動〗：比如：自行車蹬一段時間后停止蹬車，自行車會滑行一段距離;溜冰;冰面上踢出去的冰塊。等等。
〖教師活動〗：剛才的兩個實驗為什么會出現(xiàn)兩種現(xiàn)象呢?矛盾出在哪呢?(投影)
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗對比。通過對比實驗可以進(jìn)行邏輯推理，如果接觸面非常光滑沒有摩擦，那運(yùn)動的小球?qū)鯓?
〖學(xué)生活動〗：用小球做對比實驗
A、在軌道上放毛巾，使斜槽和毛巾吻合，讓小球從斜槽上滾下，標(biāo)出滾動距離。
B、使斜槽和軌道吻合，讓小球從同樣的高度滾下，標(biāo)出滾動的距離。
C、使斜槽和玻璃板吻合，讓小球從同樣的高度滾下，標(biāo)出滾動的距離。
現(xiàn)象：對比發(fā)現(xiàn)，接觸面越光滑，滾動距離越遠(yuǎn)。
結(jié)論：小球運(yùn)動停下來的原因是摩擦力。如果接觸面非常光滑小球會永不停止。
〖教師活動〗：在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，結(jié)合實驗進(jìn)一步總結(jié)：(投影)
物體的運(yùn)動是不需要力來維持的。
(力撤物停的原因是因為摩擦力。如果沒有摩擦力，運(yùn)動的物體會一直運(yùn)動下去)。最早發(fā)現(xiàn)這一問題的科學(xué)家是伽利略。伽利略是怎么研究這個問題的呢?
〖教師活動〗：邊介紹邊用多媒體播放伽利略的理想實驗。要動態(tài)出以下效果：
(1)對稱斜面，沒有摩擦小球滾到等高。
(2)減小另一側(cè)斜面傾角，小球從同一位置釋放要滾到等高，滾動距離就會越遠(yuǎn)。
(3)把另側(cè)斜面放平，小球要到等高，就會一直滾下去。
根據(jù)這一現(xiàn)象伽利略得出了什么樣的結(jié)論?
〖學(xué)生活動〗：觀察并回答提出的問題：
運(yùn)動的物體如果不受力，物體將保持自己的速度不變。
〖教師活動〗：用氣墊導(dǎo)軌消除摩擦。讓滑塊在導(dǎo)軌上滑動，利用光電門測出滑塊在不同位置的速度。
〖學(xué)生活動〗：學(xué)生記錄數(shù)據(jù)并比較。確信他的正確性。
〖教師活動〗：引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識、總結(jié)力和運(yùn)動的關(guān)系。
讓學(xué)生閱讀課文找出：
l、伽利略的觀點。
2、笛卡兒的補(bǔ)充和完善。
3、牛頓第一定律。
4、對比三個人的觀點，他們都是敘述力和運(yùn)動關(guān)系的，誰的更全面?
高中物理牛頓第一定律教案設(shè)計三
【教材分析】
本節(jié)內(nèi)容選自人教版高中物理選修一第四章牛頓運(yùn)動定律第一節(jié)。
牛頓運(yùn)動定律是聯(lián)系力和運(yùn)動(動力學(xué))的橋梁，牛頓第一定律揭示了運(yùn)動和力的關(guān)系，是動力學(xué)理論的基礎(chǔ)，是牛頓物理學(xué)的基石。教材針對“運(yùn)動是否需要力來維持”這一問題，利用簡單實驗批判亞里士多德單純從經(jīng)驗出發(fā)得出的錯誤結(jié)論，在此基礎(chǔ)上引入伽利略利用邏輯思維構(gòu)造的理想實驗，利用邏輯推廣得出“沒有摩擦力時，小球?qū)⒀厮矫嬉恢弊鰟蛩僦本€運(yùn)動”，說明“運(yùn)動不需要力來維持”，然后介紹由牛頓總結(jié)的牛頓第一運(yùn)動定律，教師要補(bǔ)充深化該定律的物理意義：(1)提示了物體在不受外力(合外力為零)時，物體的運(yùn)動規(guī)律;(2)揭示了任何物體都有(隱含)保持原來運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)——慣性(惰性且屢教不改);(3)提示(隱含)力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因;(4)揭示了
在任何慣性參考系(加速度等于零)中，觀察物體運(yùn)動狀態(tài)的改變是等價的。
在學(xué)習(xí)之后，學(xué)生不但應(yīng)當(dāng)能用這個規(guī)律解釋力與運(yùn)動的關(guān)系相關(guān)問題，而且還應(yīng)該認(rèn)識到理想實驗是比簡單經(jīng)驗總結(jié)更合理的科學(xué)方法。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生把在第二章學(xué)習(xí)到的運(yùn)動學(xué)知識和第三章學(xué)習(xí)到的力學(xué)知識有機(jī)地結(jié)合起來，同時為后面牛頓第二定律等知識的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，起到承前啟后的作用。其中科學(xué)家自身創(chuàng)造性思維品質(zhì)和敢于質(zhì)疑、堅持真理的獻(xiàn)身精神是對學(xué)生情感態(tài)度價值觀教育的好素材。
【學(xué)情分析】
本節(jié)課的授課對象是高一學(xué)生。高一年級大部分學(xué)生積極性、主動性較強(qiáng)，學(xué)習(xí)熱情高，有參與意識。這是在教學(xué)中發(fā)揮其主體作用的前提。在這之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了“運(yùn)動和力”的基礎(chǔ)知識，對定律又有著豐富的生活經(jīng)驗，故他們對定律的認(rèn)識比較熟悉，大部分學(xué)生都能接受定律本身知識，但是在具體應(yīng)用和認(rèn)知上會有片面現(xiàn)象，所以迫切需要深入理解規(guī)律來彌補(bǔ)已有知識在處理相關(guān)問題時的缺陷，而且好奇心強(qiáng)是高中學(xué)生的心理特征之一，可以通過生動直觀的物理實驗調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以為全面提高接受能力。
本節(jié)內(nèi)容在初中階段學(xué)生已經(jīng)有了一定的認(rèn)識，但對定律的理解還不深入。所以高中階段的學(xué)習(xí)，應(yīng)該在學(xué)生已有知識的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)其理解上存在的問題、深入對本定律的理解，這樣才有利于激發(fā)他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)而培養(yǎng)他們對學(xué)習(xí)物理知識的興趣。并且這一時期的學(xué)生好奇善問，對于物理實驗及媒體中所展示的各種現(xiàn)象具有濃厚的興趣，會產(chǎn)生探究其本質(zhì)的愿望。
【教學(xué)目標(biāo)】
根據(jù)本教材的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容分析，結(jié)合高一學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)及心理特征，我制定了如下教學(xué)目標(biāo)，主要分為：知識與技能，過程與方法，情感態(tài)度與價值觀。
(1)知識與技能
知道物體的運(yùn)動不需要力來維持，理解力和運(yùn)動的關(guān)系;
知道牛頓第一定律是邏輯的推理結(jié)果，不受力的物體是不存在的，理解牛頓第一定律;知道質(zhì)量是慣性大小的亮度，理解慣性的概念。
(2)過程與方法
培養(yǎng)分析問題的能力，要能透過現(xiàn)象了解事物的本質(zhì)，不能不加研究、分析而只憑經(jīng)驗，對物理問題決不能主觀臆斷。正確的認(rèn)識力和運(yùn)動的關(guān)系;
通過對生活中慣性現(xiàn)象的解釋，樹立學(xué)生從生活走向物理，從物理走向社會的理念。
(3)情感態(tài)度與價值觀
通過物理學(xué)史的簡介，對學(xué)生進(jìn)得嚴(yán)密的科學(xué)態(tài)度教育，了解人類認(rèn)識事物本質(zhì)的曲折;
通過對伽利略對力和運(yùn)動關(guān)系的研究，培養(yǎng)學(xué)生敢于堅持真理，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神;利用生活中的例子來認(rèn)識慣性與質(zhì)量的關(guān)系，鼓勵學(xué)生大膽發(fā)言，并學(xué)以致用。
【教學(xué)重點】
加俐略理想實驗中的邏輯思維提煉，理解力和運(yùn)動的關(guān)系;理解牛頓第一定律，認(rèn)識慣性與質(zhì)量的關(guān)系。
【教學(xué)難點】
在得出牛頓第一定律之后，根據(jù)文字表述挖掘其隱含的物理意義(定律的內(nèi)含和外延)是教學(xué)難點，突破這個難點可使學(xué)生在透徹理解物理定律時起到引導(dǎo)作用。糾正學(xué)生在生活中形成的直覺認(rèn)識錯誤，力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因而不是維持物體運(yùn)動的原因;慣性與質(zhì)量的關(guān)系。
【教學(xué)方法】
設(shè)置情境法，直觀演示法，活動探究發(fā)，分組討論法，多媒體教學(xué)法等。為了達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，講清教材的重難點，本課堂主要通過設(shè)疑，思考，啟發(fā)，引導(dǎo)，總結(jié)來激發(fā)鼓勵學(xué)生大膽猜想，積極思考，討論交流，合作探究，學(xué)習(xí)到科學(xué)思維與實驗驗證這兩種方法。德國教育家第斯多惠曾說，教育的藝術(shù)不在于傳授，而在于喚醒、激勵和鼓舞!因此在教學(xué)過程中，要積極采用行之有效的教法與學(xué)法。
【學(xué)法指導(dǎo)】
由于本節(jié)課內(nèi)容與日常生活聯(lián)系緊密，學(xué)生已經(jīng)具有較為直觀的認(rèn)識，那么在整個教學(xué)過程中學(xué)生怎樣學(xué)就顯得尤為重要。如何讓學(xué)生從機(jī)械的回答轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥靥釂?，從學(xué)會轉(zhuǎn)變?yōu)榛貙W(xué)。我主要采取的學(xué)法指導(dǎo)有：思考討論法，分析歸納法，自主探究法，自主探究法，總結(jié)反思法。通過以上方法的運(yùn)用，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的真正主人。
【教具】小車、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、氣墊導(dǎo)軌、雞蛋、水杯(含有食鹽水)、木塊
【教學(xué)設(shè)計】
情景導(dǎo)入
教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 一塊石頭，用力才能移動它;馬不拉車，車就不懂，是不是有力才有運(yùn)動，運(yùn)動需要力來維持嗎?這個看似簡單的問題，曾經(jīng)困擾了人們近兩千年，并由此引發(fā)了科學(xué)史上一場意義深遠(yuǎn)、影響影響廣泛的思想革命，改變了人們對世界的看法。
力是維持物體運(yùn)動的原因。
此情景源于學(xué)生的生活，又可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而順利進(jìn)入新課的教學(xué)中。
新課教學(xué)
新課教學(xué) 一、理想實驗的魅力
讓學(xué)生利用桌子上的器材，自主設(shè)計實驗，分別研究：
力推物動，力撤物停;
力撤物不停。
學(xué)生操作結(jié)束后，教師可以讓一個學(xué)生說一下他的操作過程及看到的現(xiàn)象，由此可以得到結(jié)論。
結(jié)論：物體的運(yùn)動不需要力來維持。
為了證明這個結(jié)論的正確性，再讓學(xué)生舉出一些其他的實例來說明。
如：蹬一段時間自行車后停止蹬車，自行車還會滑行一段距離;在冰面上踢出去的冰塊要運(yùn)動一段距離后
才停止運(yùn)動;空中飛行的飛機(jī)制動后仍然還會向前滑翔;射出槍膛的子彈等等。
既然物體的運(yùn)動不需要力來維持，剛才的兩個實驗為什么會出現(xiàn)兩種現(xiàn)象呢?矛盾出在哪里?下面用小球來做個對比實驗。
實驗探究：
A.使斜槽下端與桌子上鋪好的毛巾吻合，讓小球從斜槽上自由滾下，標(biāo)出小球在毛巾上滾動的距離;
B.使斜槽下端直接與桌面吻合，讓小球從斜槽上同一位置自由滾下，標(biāo)出小球在桌面上滾動的距離;
C.使斜槽下端與桌面上的玻璃吻合，讓小球從斜槽上同一位置自由滾下，標(biāo)出小球在玻璃板上滾動的距離。
結(jié)論：運(yùn)動小球停下來的原因是受到摩擦力的作用。
設(shè)疑：若接觸面光滑到無摩擦，小球會怎樣運(yùn)動?
在學(xué)生討論交流的基礎(chǔ)上，結(jié)合實驗進(jìn)一步總結(jié)。
結(jié)論：物體的運(yùn)動不需要力來維持。力撤物停的原因是因為摩擦力。若無摩擦力，運(yùn)動物體會一直運(yùn)動下去。
最早發(fā)現(xiàn)這一問題的科學(xué)家是伽利略，他是怎樣研究這個問題的呢?
用多媒體課件展示：
伽利略的理想實驗，要求分別演示以下效果：
A.對稱斜面，無摩擦小球滾到等高;
B.減小另一側(cè)斜面傾角，小球從同一位置自由釋放要滾到等高，滾動距離漸遠(yuǎn);
把另一側(cè)斜面放平，小球要到等高么，就會一直滾下去;
C.為了驗證這個理論的正確性，下面通過氣墊導(dǎo)軌實驗來驗證一下：
演示：利用氣墊導(dǎo)軌消除摩擦，讓滑塊在導(dǎo)軌上滑動，利用光電門測出滑塊在不同位置的速度。
伽利略的觀點;
笛卡爾的補(bǔ)充和完善;
牛頓第一定律;
對比三個人的觀點，他們都是敘述力和運(yùn)動關(guān)系的，誰的更全面。
綜上所述，牛頓第一定律更全面、更完善。
二、牛頓物理學(xué)的基石——慣性定律
1.牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態(tài)。
設(shè)疑：既然牛頓第一定律更完善，那么它從幾個方面闡述了力和運(yùn)動的關(guān)系?
總結(jié)：力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。
設(shè)疑：牛頓第一定律能否用實驗驗證?
受力但合力為零可看做不受力。
牛頓第一定律所描述的是一種理想化狀態(tài)，但它卻正確揭示了自然規(guī)律。
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