初中物理牛頓第一定律教案【三篇】

一
    教學目標
    　　一、知識與技能:
    　　知道并能用語言表述牛頓第一定律，
    九年級物理牛頓第一定律教學設計
    。
    　　二、過程與方法:
    　　培養(yǎng)學生嚴謹?shù)倪壿嬐评砟芰Α?/FONT>
    　　通過對大量實例的分析，培養(yǎng)學生歸納、綜合能力。
    　　善于思考、善于總結(jié)，把物理與實際生活緊密結(jié)合。
    　　三、情感態(tài)度與價值觀:
    　　通過探究物體不受力時怎樣運動，形成實事求是、不迷信權威、尊重自然規(guī)律的科學態(tài)度。
    　　教學重與難點
    　　重點：“理想實驗”法，牛頓第一定律。
    　　難點：讓學生確信牛頓第一定律并理解其內(nèi)涵。
    　　教學準備 慣性小車、斜面、木塊、木板、毛巾、標志小旗．
    　　教學過程
    　　一、體驗、觀察、頓悟、闡述
    　　師：同學們，根據(jù)平常的觀察和生活經(jīng)驗告訴我們：力可以使靜止的物體運動，也可以使運動的物體靜止。（請觀察）
    　　學生實驗一：抽學生到講臺上做用力使講桌運動的實驗。并指出當我們用力推或拉桌子時，桌子才會運動，當推力或拉力撤消后，桌子就停止運動。（A、運動需要力來維持）
    　　學生實驗二：學生演示小車在木板上運動情況。用力推小車時小車開始運動，當推力撤消后小車仍能運動。
    　?。˙、運動不需要力來維持）
    　　師：既然物體的運動不需要力來維持，小車為什么會停下來呢？
    　　生：是桌面對小車的阻力。
    　?。ê?，下面我們就用實驗來探究阻力對物體運動的影響）
    　　二、探究、歸納、推理
    　?。ㄒ唬┨骄浚鹤枇ξ矬w運動的影響
    　　1、介紹實驗器材。
    　　2、請同學帶著下面的問題和老師一起來完成實驗探究。
    　?。?）為充分“顯示”阻力對物體運動情況的影響，每次實驗時應該控制哪些因素相同？如何改變物體受到的阻力？
    　?。?）為什么讓小車從斜面的同一高度滑下？
    　?。?）小車在不同材料的平面上終停下來的原因是什么？
    　　3、演示書上圖12.5-3所示的實驗，
    　　（1）觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗結(jié)果。
    　　接觸面
    　　阻力的大小
    　?。ㄟx填“大”“較小”或“小”）
    　　小車運動的距離
    　?。ㄟx填“短”“較長”或“很長”）
    　　毛巾
    　　棉布
    　　木板
    　?。?）交流討論思考題。
    　　（3）展示討論結(jié)果。
    　?。ǘw納
    　　生：平面越光滑，小車運動的距離越 遠 ，這說明小車受到的阻力越小 ，速度減小得越 慢 。
    　?。ㄈ┩评?，升華實驗結(jié)論。
    　　師：如果我們將木板換成表面更光滑的玻璃，小車運動的距離與在木板上運動的距離相比較，哪一個更遠些？
    　　生：在玻璃上運動的距離更遠。
    　　師：如果有一種材料，它的表面絕對光滑，對小車受到的阻力為零，小車將做什么樣的運動？
    　　生：小車將以恒定不變的速度永遠運動下去。
    　　師：運動的物體不受力將一直運動下去，那靜止的物體如果不受力，會怎樣呢？
    　　生：永遠保持靜止狀態(tài)。
    　　三、揭示規(guī)律、板書課題
    　　一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài).
    　　師：今天同學們在實驗的基礎上通過進一步推理得出的規(guī)律跟17世紀英國科學家牛頓得出規(guī)律完全一樣。同學們真棒，你們是當今的牛頓。
    　　板書課題：牛頓第一定律
    　　想想議議（學生交流討論）
    　　1、牛頓第一定律的適用范圍：；成立的條件： ；結(jié)論： 。
    　　2、靜止的物體如果不受力的作用將保持狀態(tài)；運動的物體如果不受力的作用將保持 。
    　　師：牛頓第一定律充分揭示了物體運動和力的關系，力不是用來維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因。
    　　四、課堂練習（見學生手中小練習）
    　　五、課堂小結(jié)
    　　1、牛頓第一定律的內(nèi)容是：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
    　　2、適用范圍：一切物體；條件：不受力；結(jié)論：總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
    　　3、力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
    　　六、課外作業(yè)（略）
    　　附板書設計
    　　12.5 牛頓第一定律
    　　1、內(nèi)容：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
    　　2、適用范圍：一切物體；
    　　條 件：不受力；
    　　結(jié) 論：總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
    　　3、力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
    

二
     一、教材分析 這節(jié)教材首先對人類認識“運動和力”的關系作了歷史的回顧，介紹了四位科學家研究運動和力的關系的思想方法及卓越貢獻。然后講述牛頓第一定律的內(nèi)容和物體慣性的概念。這是初、高中知識相銜接的一節(jié)課程。學生已經(jīng)了解了牛頓第一定律的基本內(nèi)容，所以在教學設計上應以教材中有關“力是運動的原因還是改變運動的原因”這一問題認識的發(fā)展歷史為線索，以科學思想、科學方法教育與思維能力培養(yǎng)為主要目標。教學的側(cè)重點應放在理解人類認識“運動和力”的關系研究、思考、推理過程，學習科學研究中常用的理想實驗方法。在牛頓第一定律內(nèi)容的學習上，注重知識的理解及與生活實際的聯(lián)系。為發(fā)揮學生學習的自主性，思維的積極性，本課采取學生自主探究模式組織教學。
    二、教學過程設計
    引入新課：運動的起因是什么
    （一）學生閱讀歷史的回顧并找出四位科學家關于力和運動的觀點
    這塊內(nèi)容中有些知識點學生是已知的，也有未知的，但學生都看得懂，所以就由學生來完成，同學們相互補充，教師只起到歸納總結(jié)的作用。
    1．亞里士多德：力是維持物體運動的原因。
    現(xiàn)象：在平路上人推車，車才能運動，人停止用力，車子就要停下來。
    2．伽利略：水平面上物體所以會停下來，是因為摩擦的作用，如果沒有摩擦，水平面上物體一旦具有某一速度物體將保持這一速度運動下去。
    笛卡兒：如果沒有其它原因，運動物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運動，即不會停下來，也不會偏離原來的方向。
    牛頓：一切物體總保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
    （二）問：以上四位科學家每一位都把人類的認識向前推進了一步，試分析每人推進的一步體現(xiàn)在哪里？你認為誰的貢獻大？
    教師通過設計這樣一個問題，指明學生要探究的內(nèi)容與方向，具體由學生們合作完成，教師只起到總結(jié)歸納的作用。
    a）亞里士多德的貢獻：通過直覺的觀察提出問題為科學家的研究確立了課題。
    b）伽利略的貢獻：（1）伽利略發(fā)現(xiàn)了不易直覺的摩擦力，改變了亞里士多德根據(jù)直接經(jīng)驗得出的直覺結(jié)論提出運動不需力維持；（2）思維代替直覺認識宇宙。
    c）笛卡兒的貢獻：（1）明確勻速直線運動；（2）指出速度改變是有原因的。
    d）牛頓的貢獻：（1）推廣到一切物體；（2）提出靜止；（3）明確力的作用。
    關于誰的貢獻大，學生眾說紛紜，沒有一個確切的定論，教師也無需給出一個正確的結(jié)論。但是通過對物理學歷史發(fā)展過程的考察，對四位科學家貢獻的探究，它將有助于學生了解物理學家認識和發(fā)現(xiàn)物理定理、定律的基本方法。從而“以史為鑒”，培養(yǎng)他們以物理學家認識世界本來面目的方式去認識世界。在一定意義上，通過對規(guī)律認識的歷史的還原，對學生進行科學思想和科學方*的教育是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的有效途徑。這是設計此問題的關鍵所在，也是本節(jié)課的亮點所在。
    在該塊教學內(nèi)容中學生未知的是關于伽利略的理想實驗，教師要采取的教學方法是采用設計一系列問題，引導學生學會自己分析問題自己解決問題，具體可如下操作。
    提問：伽利略用什么方法證明物體運動不需要力來維持呢？
    演示說明：設置一個向下的斜面，再圓滑地連一個向上的斜面。然后拿一個小球放在斜面某點上，由靜止運動下來，它將沖上另一斜面。
    教師設疑：它能“沖”到哪里，它能回到原來高度嗎？如果光滑，結(jié)果怎樣？
    教師通過一系列問題引發(fā)學生的思考。通過實驗發(fā)現(xiàn)，它升不到原來的那個水平高度，這是因為摩擦較大。若換一個摩擦較小的斜面，可以看出，它就較接近那個水平高度。若摩擦越小，就越接近。這是實驗事實?？茖W推理：依據(jù)這可靠的實驗事實為基礎，然后沿著摩擦力越來越小的發(fā)展趨勢，去科學推理──假如摩擦非常非常的小、以至于沒有摩擦，那小球?qū)⒎浅７浅＝咏ぉひ灾劣谶_到原來水平高度。這是一種理想的實驗情景，即小球沿著光滑的斜面總能上升到原來的高度。教師指出“假設”兩個字用得很好，它對物理結(jié)論進行合理的外推，其結(jié)論的得出符合邏輯。減小第二個斜面的傾角，傾角越小，小球為達到原來的高度所通過的路程就越長；傾角越小，通過的路程就越長。然后，我們再去科學推理，假如它終成為水平面，那小球所通過的路程也就無限長，只能沿著水平面繼續(xù)運動下去。
    教師總結(jié)：“理想實驗”雖然也叫實驗，但它不等同于科學實驗。真實的實驗是一種實踐活動，而“理想實驗”則是一種思維活動，是由人們在抽象思維中設想出來而實際上無法做到的“實驗”。并指出理想實驗是以真實的科學實踐為基礎，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，對實際過程做出了更深入的抽象分析。理想實驗是以正確的邏輯法則為依據(jù)的。它是自然科學理論研究中的重要方法。
    （三）演示氣墊導軌實驗
    氣墊導軌實驗是學生未知的實驗，所以采用的方法是由師生共同操作完成，教師介紹實驗裝置及裝置的特點，由學生來推動氣墊導軌上的物體，觀察它的運動，進一步地幫助學生加深理解物體不受外力作用時將做勻速直線運動。
    （四）讓學生們仔細閱讀牛頓第一定律的內(nèi)容，并思考定律包含的幾層含義
    在進行牛頓第一定律的教學時，不能只滿足于學生能復述牛頓第一定律的內(nèi)容，還應幫助學生理解牛頓第一定律所包含的幾層意思。定律的理解是未知的，但可以在教師的啟發(fā)下，通過學生們相互討論、自主探究、教師補充共同完成下面的三層含義。
    1．描述了物體不受外力作用時的運動規(guī)律
    牛頓第一定律描述了物體不受外力作用，或者所受的合外力為零時，物體將保持原來的運動狀態(tài)──勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。
    2．闡明了力的科學定義
    力是物體間的相互作用，它是改變物體運動狀態(tài)，即產(chǎn)生加速度的原因，而不是產(chǎn)生和維持物體運動的原因。
    3．一切物體都有保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，揭示了物體普遍具有的屬性──慣性。
    （五）學生聯(lián)系生活中的實際問題自己分析慣性問題
    

三
    

一、三維目標
    

　　1．知識與技能
    

　?、朋w會伽利略的理想實驗思想。
    

　?、评斫馀ｎD第一定律的內(nèi)容及意義；理解力和運動的關系。
    

　　⑶理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的量度。
    

　　2．過程與方法
    

　?、磐ㄟ^回顧歷史探究過程理解牛頓第一定律的形成過程。
    

　?、评斫饫硐雽嶒炇强茖W研究的重要方法。
    

　　3．情感態(tài)度與價值觀
    

　?、磐ㄟ^運動和力的關系的歷史探究過程，使學生體會規(guī)律的形成都有一個從感性到理性、從低級到高級的產(chǎn)生、發(fā)展和演變的過程。
    

　　⑵通過理想斜面的教學，體會理想實驗的魅力。
    

　　二、教材分析
    

　　牛頓運動定律是整個力學體系的基石，而牛頓第一定律又是這個“基石”中的“基石”，它定性地揭示了力和運動的關系，提出慣性的概念，為定量研究力和運動的關系拉開了序幕。
    

　　高中教材與初中相比，主要有四方面的不同。
    

　　一是定律內(nèi)容深淺不同：初中教材敘述為“一切物體在沒有受到外力作用的時候，總是保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)”；高中教材敘述為“一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止”。高中教材中的表述具有更為豐富的內(nèi)涵，它強調(diào)了力是改變物體運動狀態(tài)的原因，突出了第一定律的獨立性和重要意義，也為學習牛頓第二定律做了一定的鋪墊。
    

　　二是慣性的認識層次不同：初中強調(diào)一切物體都有慣性，高中側(cè)重慣性與質(zhì)量的關系。
    

　　三是實驗的設計、探究及思維深度不同：初中為斜面小車實驗；高中為伽利略理想實驗，突出了理想實驗這種科學方法的價值所在。
    

　　四是情感、態(tài)度、價值觀的體現(xiàn)不同：初中對牛頓第一定律建立的歷史一語帶過，高中教材回顧了歷史，讓學生體會一個規(guī)律的獲得是一代又一代人努力的結(jié)果，能夠激發(fā)學生追求科學，勇于創(chuàng)新的情感。
    

　　三、學情分析
    

　　經(jīng)過初中的學習，學生初步知道了牛頓第一定律的內(nèi)容和慣性的概念，但是缺乏對牛頓第一定律建立歷史的了解，對內(nèi)容也是一知半解。
    

　　學生對于“質(zhì)量是慣性的量度”更是缺乏認識，憑借自己的生活經(jīng)驗，認為速度也是慣性的量度。教師要在課堂上充分引導，配合實驗、結(jié)合生活事例來澄清概念。
    

　　教學實踐表明，學生在頭腦中建立正確的力和運動關系的過程，并非一帆風順，常常形成與亞里士多德相似的觀點，且根深蒂固。處理具體的實際問題時，一些直覺的錯誤觀點不時冒出來，存在著嚴重的"口是心非"問題。
    

　　四、教學重難點
    

　　1．教學重點：通過回顧歷史探究過程理解牛頓第一定律；慣性的理解。
    

　　2．教學難點：力和運動的關系；慣性和質(zhì)量的關系。
    

　　五、教學活動設計
    

　　（一）創(chuàng)設游戲，引入課題
    

　　撕紙游戲
    

　　猜一猜：
    

　　1．一張紙已剪成兩截，但未完全剪斷，如果迅速用力撕兩邊，紙會斷成幾截？
    

　　2．現(xiàn)在把紙剪成三截，但未完全剪斷，如果迅速用力撕兩邊，紙會斷成幾截？
    

　　大家不要動手，先猜一猜。
    

　　3．如果在中間的紙下面夾一個夾子，然后迅速撕兩邊，紙會斷成幾截？
    

　　請大家想一想：為什么是這樣一個結(jié)果呢？怎樣解釋我們的游戲呢？其實，在我們的游戲中還涉及到一個古老的話題──力和運動：用力撕紙，紙條斷開運動起來。運動和力之間到底有什么關系呢？帶著這些問題，我們一起來體驗古人的探究過程，學習古人的探究方法，進一步理解論述運動和力關系的牛頓第一定律。
    

　　（二）回顧歷史，探究定律
    

　　1．情景設問，經(jīng)驗猜想
    

　　在人類歷史的長河中，運動和力如影隨形，總是和人們的生活、生產(chǎn)密切相關。比如：馬拉車則車前進，不再拉，前進的車會停下來；人象推車則車前進，不再推，前進的車會停下來；踢球，球沿草地向前滾動，不再踢，滾動的球會慢慢停下來。
    

　　思考：運動和力之間有什么關系呢？
    

　　早提出這個問題并給出經(jīng)驗猜想的是古希臘學者亞里士多德。
    

　　他根據(jù)生活生產(chǎn)經(jīng)驗猜想：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。運動需要力維持。
    

　　他的觀點來自實際經(jīng)驗，還能用實際經(jīng)驗驗證，所以被人們廣泛接受，并維持了近兩千年。
    

　　設問：我們現(xiàn)在知道，他的觀點是錯誤的。那么他有貢獻嗎？
    

　　亞里士多德的貢獻：開創(chuàng)了一個新的研究領域。
    

　　首先質(zhì)疑并深入研究的是十六世紀的伽利略。他觀察了球的滾動。
    

　　2．質(zhì)疑假設，科學猜想
    

　　當球沿斜面向下滾動時，它的速度增大，而向上滾動時，速度減小。他由此猜想：當球沿水平面滾動時，它的速度應該不增不減。實際觀察的結(jié)果是：沿水平面滾動的球越來越慢，后停下來。
    

　?、佻F(xiàn)象：沿水平面滾動的球越來越慢，后停下來。
    

　　按照亞里士多德的觀點，球停下來是因為沒有力的作用。伽利略恰恰從這一現(xiàn)象出發(fā)，對亞里士多德的觀點提出質(zhì)疑。
    

　?、谫|(zhì)疑：滾動的球之所以停下來，真的是因為沒有力的作用嗎？
    

　　設問：球停下來的原因是什么呢？
    

　　在伽利略之前，人們還沒有意識到摩擦力這種無形的力，伽利略是第一個意識到摩擦力的人。
    

　　他改變了水平面的粗糙程度，發(fā)現(xiàn)：水平面越光滑，球滾得越遠。于是，他推斷這是摩擦阻力作用的結(jié)果。
    

　　結(jié)論：滾動的球停下來，是摩擦阻力作用的結(jié)果。
    

　?、奂僭O：若沒有摩擦阻力，沿水平面滾動的球?qū)⒃鯓舆\動呢？
    

　?、懿孪耄喝魶]有摩擦阻力，球?qū)⒂肋h滾動下去。
    

　　過渡：伽利略設計了一個雙斜面實驗。
    

　　3．實驗探究，得出結(jié)論
    

　?。?）雙斜面實驗
    

　　左斜面固定，右斜面傾角可變。實驗中我們設定小球始終從左斜面定位卡處由靜止釋放。
    

　?、俟潭ㄓ倚泵妫淖冃∏蛩艿哪Σ?，觀察小球上升的大高度怎樣變化。重復。
    

　　思考：
    

　　1．小球所受摩擦阻力的大小與小球上升的大高度之間有什么關系？
    

　　2．摩擦阻力的大小與釋放點到上升的高點的高度差是什么關系？
    

　　3．如果沒有摩擦，小球會上升到多高的地方？
    

　?、跍p小右斜面傾角，觀察小球沿斜面運動的遠距離怎樣變化。重復。
    

　　思考：
    

　　1．減小右斜面傾角，小球沿斜面運動的遠距離如何變化？
    

　　2．如果沒有摩擦，減小右斜面傾角，沿斜面滾動的遠距離怎樣變化？小球?qū)⑸仙蕉喔叩牡胤剑?BR>    

　　③將右斜面放平，釋放小球，觀察小球的運動。
    

　　思考：
    

　　1．如果水平木板足夠長，小球會停下來嗎？
    

　　2．如果沒有摩擦，水平木板足夠長，小球?qū)L到哪里去呢？