牛顿第一定律教学设计

石河子第一中学邹学洪

教学课题：牛顿第一定律

教学目标：

1.通过对亚里士多德的观点与伽利略实验思想的观点的介绍，引导学生纠正以前错误的概念。

2.以生活概念为基础，强化两种不同观点的矛盾，激发学生探究兴趣，最后通过“惯性的应用和防止惯性的危害”将物理还原于生活。

3. 实验探究“牛顿第一定律”，使学生经历实验，分析与论证，交流与合作，培养学生利用科学方法分析身边的物理现象。

教学重点：培养学生的交流与合作探究能力

教学难点：从感性认识中总结出理论高度的牛顿第一定律

实验仪器：斜面两个 小车 毛巾 木板等

教学思路：

创设情景：生活中的各种关于运动和力的现象？

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提出错误观点：亚里士多德的观点

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提出质疑：伽利略的观点并介绍伽利略和伽利略对物理学的贡献

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重新经历伽利略研究过程

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学生分析生活中的物理现象并解释

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总结规律

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学生总结并互评

教学过程：

1、演示实验：（让学生认真观察现象）

（1）让小车从铺着毛巾的斜面滑下，最终停在水平面上

（2）让小车从同一个位置沿较粗糙的木板上滑下，最终停在水平面上

（3）让小车从同一个位置沿打磨的较光滑的斜面滑下，最终停在水平面上

学生观察现象并且讨论

学生初步得到关于力和运动的关系（有正确的，也有不正确的）

2、（情景设置）告诉一位同学他的桌子没有对齐，让他将桌子对齐。让其他同学和他思考刚才他将桌子对齐过程中力与运动的关系。

3、同时列举生活中关于力与运动的实例让学生得到观点

学生:有力作用在物体上，物体才运动。

学生:力可以产生运动。

4、老师：介绍历史上人们对力与运动的认识过程。2000多年前，亚里士多德也和大家一样，得到了同样的结论：有力作用到物体上，物体才会运动，没有力的作用，物体就会停下来。你是根据怎样的认识，才得到这样的结论？

学生：生活实际。

老师：亚里士多德观察物理的一种方法：来自于生活现象。

我们来看一下亚里士多德研究问题的方法：观察现象 归纳出原理

老师;亚里士多德就为当时人类探索自然界的奥秘贡献了一条新路：这就是观察的方法。

他在观察现象的基础上，得到了结论：有力作用到物体上，物体才会运动，没有力的作用，物体就会静止

老师：多次的生活经验使我们一直深信这个观点，可以说他的观点统治了我们2000多年。但直觉和经验就可靠吗?大家再来看:向上仍出一个小球，小球离开手以后上升过程中受到向上的力了吗？（学生集体讨论）

5、让学生例举生活中有关运动的例子，同时讨论里面是否有力来维持运动？

老师：生活中还有这么多的场景，是亚里士多德结论解释不了的。就是有些物体的运动不需要力来维持。

6、（引导学生共同分析刚才的第一个演示实验）小车在水平面继续向前运动的原因，三次对比？（——第一次运动的距离最小，第二次比第一次远，第三次最远）

——每次的摩擦力不一样，摩擦力越小，运动的越远。

提出问题：如果没有摩擦力，那么会有什么现象呢？

——学生：一直运动下去。

如何验证你的猜想（学生讨论并且设计方案解决，老师引导到刚才的演示实验中）在原有实验的基础上对接上第二个斜面。

7、老师：（介绍伽利略对力与运动的研究）早在300多年前，意大利的科学家伽利略就首先利用它来研究物体的运动。大家来阅读：P101信息窗，让我们来欣赏一下伽利略理想实验的魅力。（重温伽利略实验）

学生看书并讨论，教师出示演示仪器：伽利略理想实验器材

学生上讲台合作演示（释放小球，改变第二个斜面倾角，记录小球的位置，观察小球运动并总结各一人）

（1）把小球放在某一高度，当小球滚下来的时候，它会越滚越快。当它滚上第二个斜面的时候会越滚越慢。

老师引导：很好。他根据这个事实，又做了怎样的调整？

（2）减小右侧斜面的坡度，小球会在右侧斜面上上升到与下落点几乎等高的地方。

老师引导：能到达相同的高度吗？

学生：不行

老师：如果没摩擦的话

学生：可以

老师：我们把这种方法称为理想实验法。

（3）逐渐减小斜面右侧高度，小球为了上升到同样的高度，会在右侧斜面滚动越远，当把右侧斜面放平使倾角为0时，小球将一直向右滚动下去。

老师：据此他得出什么结论?

学生：小球会永远运动下去。

老师：好。究竟是亚里士多德的观点合理呢,还是伽利略的观点更科学？

学生：（伽利略）亚里士多德。

——（从理论上引导学生分析运动和力的关系）

8、让学生重复刚才的演示实验

学生：让小车在同一高度滑下，观察物体在粗糙程度不同的平面上运动的距离，第一次用毛巾铺在水平面上，第二次是木板，第三次是大理石，三次对比分析小车在水平面上运动距离不同，说明了摩擦力与运动关系。

可得到结论：平面越光滑，滑块受到的摩擦力越小，滑块前进的距离就越远。

——如果平面没有摩擦力，物体将以它原来的速度永远运动下去。

老师：可见伽利略的观点更科学。你有疑问吗？

学生：生活中不可能不受摩擦力？

老师：很好。大家觉得伽利略的斜面实验是凭空想象的吗？

学生：不是。建立在我们刚才实验的基础上。

老师：伽利略的理论同样建立在事实基础上，都是观察生活，伽利略比亚里士多德更进一步在哪？

学生交流后说：提出了一种假设，如果没有摩擦力。

老师：好。在大量事实的基础上提出的一种假设。并用实验验证了自己的观点，这种理论能不能成立能成立啊？

学生：能。

学生总结——知识（教师引导）

（1）实验方法：

（2）结论：运动的物体不需要力来维持。

从而证明了亚里士多德的理论是错误的。

9、分析总结牛顿第一定律（学生阅读课本）

牛顿的一定律：

一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速运动状态或静止状态。直到有外力迫使他改变这种状态为止。

10、总结与评价——情感态度价值观：学生对课堂同学评价和提出向伽利略学习。

板书设计：

牛顿第一定律

1、亚里士多德的观点：力是使物体运动的原因。

2、 伽利略：运动的物体不需要力来维持。

——伽利略理想斜面实验

方法：生活——猜想——假设——实验论证

3、牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速运动状态或静止状态。直到有外力迫使他改变这种状态为止。