浙教版七年级科学下3.4牛顿第一定律（一）学案设计

牛顿第一定律（一） 教学目标： 1．知识与技能： （1）能叙述牛顿第一定律的内容， （2）了解力与运动之间的关系。 确认力并不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运 动状态的原因。 2．过程与方法： （1）培养和提高实验设计与操作、现象描述、总结归纳等能力。 （2）学习“归纳推理”这一科学方法 3．情感、态度、价值观： （1）通过对牛顿第一定律得出过程的体验，感受科学成果往往是多人智慧的结晶。 （2）培养实事求是的科学态度。 重点：通过对小车实验的分析，比较得出牛顿第一定律 难点：1.明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的； 2.伽利略理想实验的推理过程。 课前准备：斜面、小车、毛巾、细绒布、丝绸 四、课时安排：1 课时 五、教学过程 引入新课 一、教师：在前面几节的学习中，我们知道了机械运动和力的有关知识。那么，运动和力之 间有什么关系呢？古希腊哲学家亚里士多德：“物体的运动需要力去维持”。这种观点在历 史上曾被沿用两千多年。我们如何评价这个观点？ 示图：生活中我们有时会思考力与运动的关系。如关于旅行箱、足球、轮椅的运动。同学们 思考，力是维持物体运动的原因吗？以推轮椅为例，试着说明力与运动的关系。 【设计意图】：通过对生活中事例的分析，为这节课的教学引入引路。 预设学生的回答： ⑴因为手的推力使轮椅移动了。 ⑵因为不用力了，所以轮椅不动了。 ⑶推力是维持轮椅运动的原因。 教师：用手推动轮椅后放手，轮椅马上停下来吗？ 学生：轮椅仍能继续运动一段距离后停了下来。 教师：不受推力作用时，仍运动了一段距离，可见同学们的猜想“推力是维持轮椅运动的原 因”是否正确？ 【设计意图】：通过分析，知道没有外力作用，物体也可能运动，那么没有外力作用，物体将 作怎样的运动呢？从而引出新课。 我们要研究一个事物的作用，有一个很简单的方法就是： 把这个物体去掉。如要研究电对生活的作用，我们可以思考，如果没电了会怎样。同样，要 研究力对物体的运动，我们就来研究如果物体不受力了，会发生什么变化。 设疑：请你来猜测： 1、静止在手中的玩具，如果不受力了，会怎么样？ 2、刚滑出跳台的滑雪运动员，如果突然一切外力全部消失，他会怎么样呢？ 学生对两种情况进行猜测； 1.飘着、静止、掉落、往上飞...... 2.掉落、直着飞出去...... 【设计意图】：埋下疑问，带着问题学习。 思考：假如有人推着一辆小车在平路上行走，然后突然停止推那辆小车，小车不会立刻停止 运动，它还会继续运动一段很短的距离。怎样才能增加这段路程呢？ 学生：放斜坡上释放、 使轮子更光滑、路面更光滑...... 教师： 1.引导学生往减小阻力的角度思考问题. 1）.在车轮上涂油，或把路修的更平滑，车便可以运动得更远 2）.减少外部的影响，即车轮内及车轮与路之间的摩擦力减少了 2.引导：假如，路是绝对光滑的，车轮间、转轴之间也毫无摩擦呢？这辆车会怎样的运动状 态？ 学生：一直运动下去...... 3.引导：运动方向怎么变？速度大小怎么变？是怎样的运动状态？ 学生：匀速直线运动 教师：我们是怎么思考这个过程的？ 小车能停下里是因为有阻力。怎么研究阻力对物体运 动的影响的？让阻力逐渐减小，并减到 0，从来来研究力和运动之间的关系。 探究：不同阻力对物体运动的影响 师生逐个解决并分析问题： 问题 1：研究对象是什么？（小车） 问题 2：研究什么问题？ （小车在水平面上运动受不同阻力作用时运动的距离有无差异？） 问题 3：如何让地面有不同的阻力？ （给水平面铺上粗糙程度不同的物体，使小车在水平 面上受到的摩擦力大小不同。） 问题 4：为了比较在不同材料表面小车运动距离的大小， 还要控制什么因素？ （同一小车、水平面上相同的起始速 度） 问题 5：如何控制小车在水平面起点的初速度相同？ （让同一小车在同一斜面上的同一位置由静止开始滑下）简述能量转化的知识。 问题 6：此实验中，要观察和记录哪些数据？ （小车在水平面上运动状态的变化情况，小 车通过的距离） 【设计意图】：明确难点和控制变量思想 通过探讨，师生共同得出实验方案： 教师：步骤应该是怎样？ 学生：先让小车从斜面上自由滑下，用刻度尺量出小车在毛巾上通过的距离； 再让小车从斜 面上同一高度自由滑下，用刻度尺量出小车在细绒布上通过的距离； 最后让小车从斜面上同 一高度自由滑下，用刻度尺量出小车在丝绸面上通过的距离。 教师：演示实验：不同阻力对物体运动的影响 思考：⑴小车从斜面上滑下后，为什么最终会在水平面上停下？ ⑵水平面辅的材料不同，小车在水平面上运动速度减小的快慢一样吗？ 教师：本实验得出的结论是什么？ 小车表面越光滑，小车运动受到的阻力越 ，通 过的距离越，运动时间越 _________，速度 减小得越 _________。 说明：物体由相同速度减少到零所用的时间越短，运动状态改变得越慢。 推理：①阻力很小很小，运动距离 ，速度改变 。 ②阻力为 0（水平方向不受力作用），运动速度 。 猜想：如果小车在水平 面上运动时不受阻力，那么它将 。 教师：水平运动的物体，如果不受到水平方向的力的作用，它将一直保持匀速直线运动。 推 测：力是不是维持物体运动的原因？如何理解？ 回顾：伽利略理想实验 400 年前，伽利略曾采用类似的方法得出结论：如果物体在运动中不受力的作用，它的速度 将保持不变。与伽利略同时代的笛卡儿补充和完善了伽利略的观点，明确指出：如果运动物 体不受到任何力的作用，它不会向左、右方向偏，将永远沿原来的方向做匀速运动。 牛顿总 结了伽利略等人的研究成果，进一步得出：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀 速直线运动状态或静止状态。 【设计意图】：通过科学史教学，感受科学的形成，往往是多人智慧的结晶，在形成过程中也 在不断完善和修正。 牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总是保持匀速直线运动状态或静止状 态。 (1) 要提醒学生注意定律中的“或”字不能写成“和”字。 (2) 对定律的理解：任何物体，如果不受外力的作用，原来静止的，将永远保持静止；原来 运动的将永远保持匀速直线运动。 对牛顿第一定律的解读 1：含义：（1）静止的物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态。 （2）运动的物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态。 一切物体在没有受到 外力作用时，总保持原来的运动状态不变。 教师：这个结论是实验室条件下能直接做出来的吗？ （学生：不能。没有绝对光滑的材料、不受力的条件达不到......） 教师：这个定律是在实验的基础上经过科学的推理得出的。 研究方法：实验加推理——理想实验模型 思考：牛顿第一定律并非通过实验直接得出的，说说看，哪些结论是从实验数据中概括出来 的，哪些结论是对实验结果进行推测得到的？ 对牛顿第一定律的解读 2：从以下关键词出发解读： “一切物体” 、“ 没有受到外力作用” 、“ 时候” 、“总”、 “ 保持” 、“或” 。 应用 1：答疑：用牛顿第一定律解释 1.静止在手中的玩具，如果不受力了，会怎么样？ 2.刚滑出跳台的滑雪运动员，如果突然一切外力全部消失，他会怎么样呢？ 应用 2：分析：以下情况中，突然所有外力都消失了, 物体是怎样的运动状态？ 1.球被竖 直向上抛的过程中 2.球升至最高点时 二、力和运动的关系 结论：力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因。 书本思考与讨论：甲 球速度为什么越来越大？ 乙球速度为什么越来越小？ 丙球为什么运动方向会发生变化？ 分析：运动和力之间的关系。 三、课堂总结 教师：通过这节课的学习，你有什么收获？什么给你留下了最深刻的印象？ 学生：牛顿第一定律内容；实验推理过程，适用条件；力是改变物体运动状态的原因等。 【设计意图】：深化概念，加深对第一定律的理解四、布置作业 课外作业：设想一下，如果 有一天，地球上的物体都不受外力，我们的世界会变成怎样？写一篇科幻作文，描述一下这 场灾难的具体场景。 【板书设计】 牛顿第一定律 一切物体在没有受到外力作用的时候，总是保持匀速直线运动状态或静止状态。 原来静 止的，将永远保持静止；原来运动的将永远保持匀速直线运动。 理想实验法：实验+推理 力 不是物体运动的原因 力是改变物体运动状态的原因 五、教学反思 “物体不受外力作用时，它的运动状态如何？”对这一问题的探究，学生的 思维习惯往往去找实际不受外力的物体：如太空中的物体等，很难提出实验加推理的方法。 我在教学中，直接提出实验加推理的方法。课后仔细思考发现这种处理并不好，不符合学生 认知规律，应启发学生思考：自然界中不受外力的物体不存在，我们能否使物体几乎不受外 力作用？能否使物体尽可能少受外力？如何将少受外力作用的物体运动状态与不受外力作用 的物体运动状态联系起来？然后得出实验加推理的方法。使学生明白“不受外力作用”是一 种理想状况，我们只能无限接近而不能得到理想状况。这是一种新的思维方式，为我们解决 问题提供了一种新方法。