教科版高一物理必修一教案：3.1牛顿第一定律 (2)

题 目 牛顿第一定律 学 科 物理 教 材 分 析 “牛顿第一定律”是普通高中课程标准实验教科书教科版第三章“牛顿运动定律”第一节的 教学内容，这一章的知识属于动力学的知识，是研究力与运动之间的关系，只在懂得了动力 学的知识才能根据物体所受的力确定物体的位置，懂得了速度变化的规律，才能够创造条件 来控制物体的运动。牛顿三大运动定律作为动力学的核心内容，本节课的教学内容牛顿第一 运动定律作为牛顿物理学的基石，首先对人类认识运动和力的关系作了历史的回顾，着重介 绍了伽利略研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献，而后讲述了牛顿第一定律的内容。 为后续的牛顿运动定律的学习打下好的基础。 学 情 分 析 学生已经学习了“运动的描述”、“探究匀变速直线运动”和“研究物体间的相互作用力”， 掌握了描述运动的物理量，并用这些物理量去描述运动和运动的一些规律，以及力的基本知 识，懂得了如何通过物体的运动状态对物体进行受力分析的基础上，知道了力和运动有着密 切的联系。从而为探究力与运动的关系做好了思想准备。 教 学 目 标 1.知识目标：（1）知道伽利略“理想实验”的装置，了解伽利略以事实实验为基础，将实 验与逻辑推理相结合的思想方法。（2）知道运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态 的原因。（3）掌握牛顿第一定律。 2.能力目标：（1）针对学生对运动的片面认识“物体运动必须有力的作用”实行先破后立 的方法。（2）学生亲身体会以实际实验为基础，将实验与逻辑推理相结合得出结论（运动 不需要力来维持）的思想方法。 3.情感态度与价值观目标：（1）通过对科学史的简介，对学生进行严谨的科学态度教育。 （2） 通过对理想实验的推理，体会科学家进行科学研究时的理想实验法。 重 点 理解牛顿第一定律 难 点 学生从“物体运动必须有力的作用”转变到“运动并不需要力来维持” 教 学 方 法 针对学情及重点、难点，采用问题设疑法、实验法、谈话法、讲解法、推理法相结合。开设 一堂科学探究课，在突破难点，形成重点的同时，通过演示实验和自主探究实验来培养学生 自主、合作、探究学习的能力。 教 学 过 程 设 计 教师活动 学生活动 设计意图 课 前 准 备 准备教具：斜面、粉笔盒﹑小车、毛巾、棉布、 标志物、木板、多媒体、实物投影仪 预习，熟悉实验教具 提高学生的动 手能力 导 入 新 课 前面我们学习了怎样描述运动以及运动的 一些规律，但是没有进一步讨论物体为什么会 做这种或那种运动，要讨论这个问题，就必须 要知道运动和力的关系，那么这节课就一起来 探究力和运动的关系。[演示 1]：教师在桌面上 用手推动粉笔盒，从静止开始慢慢向前运动， 撤去推力，立即静止。 回答问题：物体原来是静 止，现在要让它运动，我 们应该怎么办？停止用 力，物体会如何呢？ 学 生回答：物体受力就会运 动 ， 物 体 不 受 力 就 停 止。 得出谬论：力是维 持物体运动的原因（亚里 士多德观点）。 抓住学生的好 奇心，让学生 带着问题走进 课堂，激发学 生的学习兴趣 和学习动力 讲 授 (一）创设生活情境，引发认知冲突 如果我们不去推原来静止的，它就不会运 动；运动后，如果不继续推它，它就会停下来， 你赞成他的观点吗？ 师：演示再现情境，处于静止状态，水平 方向有没有受力？ 师：现向前推动静止的，变运动，撤去推 力，粉笔盒停下，没有力物体不能运动。你同 意同学甲的观点吗？同意的请举手；不同意的 举手。 师：这观点到底对不对呢？早在 2000 多年 以前，古希腊的世界古代史上最伟大的哲学家、 科学家和教育家之一亚里士多德凭直觉认为： 如果有力作用在物体上，物体才能运动。没有 力的作用，物体就停下来。力是维持物体运动 的原因。 师：刚才有同学不同意这说法，肯定有自 己的道理，谁来说说自己的看法？ 师：你能不能从生活中举一个例子说明你 同学甲得出：没有力物体 就不能运动。 生：没有。 有的同学举手，有的同学 没有举手。 认真听讲思考，并做笔记 生：运动的物体，不 推它，不是马上停下来的， 用问题吸引学 生，引发思考 新 课 的观点？ 师：很好，还有谁再想说明的？ 师：很好，生活中我们看到很多这些情境 （看视频），如骑自行车，脚不踩脚踏板，车 还在向前。手不再推车，车还在运动。可见， 没有力，物体还能运动。 师：但最终，运动的物体速度慢慢减小， 停下来，这是为什么呢？ 师：对了，运动的物体停下来，不是不受 力，而是受到力，受到的是阻力，阻碍运动， 速度变小，最后停下来了。 同学们敢于挑战权 威，在科学的历程中，伽利略(是伟大的意大利 物理学家和天文学家，科学革命的先驱)发现了 不易直觉的摩擦阻力，提出：物体的运动不需 要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受 到摩擦阻力。推翻了亚里士多德这一错误观 点。 （二）创设问题情境，引出探究话题 师：刚才同学举例，足球踢出去，脚不再 施力，球还在向前滚。如果足球一次在草地上 滚动，一次在水泥地上滚动，哪一次速度减小 得快？哪一次运动得远？为什么？ 师：如果水平面阻力更小呢？ 师：看来阻力对物体运动有影响，我们就 进一步探究这个话题。探究：阻力对物体运动 的影响 小组讨论，全班交流展示。 。 师： 为什么要以同样的速度开始运动？ 生：控制 变量进行研究。 还在运动。 生：踢足球，足球滚 动，脚不再施力，球还在 向前滚。 生：打出去的球会继 续向前运动。刹车后汽车 不是马上停下来的。 生：受到阻力。 认真听讲，并做笔记 生：草地上阻力大， 物体速度减小得快，马上 停下。水泥地上阻力小， 运动得远。 学生通过直观 的现象， 可以 对实验结果有 清楚的印象， 加深学生对知 识点的理解 师追问：怎样控制小车开始速度一样？ 师：怎么办？（示意一个斜面） 师：很好，课桌下有斜面，请拿出来。还 有什么补充？就按照你们设计的方案进行实 验。 (三)贯穿史实情境，揭示牛顿第一定律 师：怎样理解定律内容，应抓住那些关键 词？请学生思考后，小组交流，全班展示。 条 件：一切物体，不受力。 结论：总保持匀速直线运动状态或静止状 态。 说明：“一切物体”指宇宙天地间所有 物体，“没有力的作用”是理想情况，“或” 指什么时候匀速直线运动，什么时候静止，要 看原来的状态。 这一定律是在实验的基础上科学推理出 来，不是实验的直接结果。世界上没有真正不 受力的物体，但大量的事实可以推证这一定律 是正确的。物体受到平衡力时，相互作用力互 相抵消，相当于不受力，总是保持匀速直线运 动或静止状态。 生：足球会滚得更远。 生：猜测——阻力小， 运动得远。 生：不同水平面的材 料，改变阻力大小，让同 一辆车以同样的速度开始 运动，记下停下的位置， 比较路程长短 生 1：用同样的力推小 车。生 2：反对，我们用同 样的力推做不到. 生：可以用一个斜面。 （学生很机灵）让它从斜 面同一高度滑下，到达水 平面的初速度相等。 认真听讲，积极思考 讨论可以加深 学生对知识的 理解，有自己 的见解。 总结，让学生 加深记忆 小 结 1、牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直 线运动状 态。 2、“牛顿第一定律”表达的是物体不受外力时的运动规律。 3、物体的运动不需要力来维持。 4、“牛顿第一定律”不是实验定律，而是在实验的基础上推理概括出来的。 板 书 设 计 反 思 本节内容虽然是学生学习过的内容，但是通过历史史实回顾结合观察调动了学生的学习兴 趣，使学生勇于自觉发言，积极参与问题探究。自学讨论过程中使学生了解科学问题是怎样 提出的，相应的概念和定律是如何萌生、提炼和发展的，可以帮助学生理解相关知识的本质 和内涵，并得到物理思想上的升华。牛顿第一定律适用性的探讨学习，使学生对该定律的理 解更进一步，对科学的学习兴趣也会进一步增强。从而使课堂教学顺利、高效完成