牛顿第一定律教学设计海门市东洲中学 滕玉英一、教学目标1.通过实验探究了解阻力对物体运动的影响，经过分析、归纳和推理建立牛顿第一运动定律。2.理解牛顿第一运动定律并能用于分析简单的实际现象。二、教学重难点1.教学重点：探究阻力对物体运动的影响，初步理解牛顿第一运动定律2.教学难点：纠正学生已有的错误观点，正确认识没有力物体还能运动，理解牛顿第一运动定律。三、实验器材四人一组，十二组，每组器材：木板、玻璃板、棉布、小车、斜面四、教学思路从学生日常生活中常看到的表象“没有力，物体不能运动”出发，通过提出问题，激发学生认知冲突；再现现象，形成正确认识，没有力，物体还能继续运动。最终停下来，不是不受力，而是受到阻力，引出探究话题：探究阻力对物体运动的影响。猜测，如果阻力越小，物体运动的速度减小得越慢，运动得越远。提供器材，学生设计实验，并动手实验，记录现象，进过分析、归纳和推理，建立如果绝对没有阻力，运动的物体速度不会减小，将永远运动下去，贯穿科学发展历程，培养学生像物理学家一样思考，通过实验与理性分析，站在巨人的肩膀上，揭示著名的牛顿第一运动定律，并能试着用牛顿第一运动定律分析简单的实际现象。五、教学过程（一）创设生活情境，引发认知冲突课前预习，投影画面，如果我们不去推原来静止的小车，他就不会运动；小车运动后，如果不继续推它，它就会停下来，小明得出：没有力物体就不能运动。你赞成他的观点吗？师：演示再现情境，小车处于静止状态，水平方向有没有受力？生：没有。师：现向前推动静止的小车，变运动，撤去推力，小车停下，没有力物体不能运动。你同意小明的观点吗？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？生：运动的物体，不推它，不是马上停下来的，还在运动。师：你能不能从生活中举一个例子说明你的观点？生：踢足球，足球滚动，脚不再施力，球还在向前滚。师：很好，还有谁再想说明的？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。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？生：受到阻力。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？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。师：如果水平面阻力更小呢？生：足球会滚得更远。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生：猜测阻力小，运动得远。师：同学们你现在如果就是伽利略，要探究阻力对物体运动的影响，如何验证你的猜想？提供实验器材木板、玻璃板、棉布、小车。请设计实验。小组讨论，全班交流展示。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。师：为什么要以同样的速度开始运动？生：控制变量进行研究。师追问：怎样控制小车开始速度一样？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.师：怎么办？示意一个斜面生：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。师：很好，课桌下有斜面，请拿出来。还有什么补充？师：就按照你们设计的方案进行实验。（三）提供实验情境，培养学生探究能力学生实验，记录现象，（填入书本66页）（提示：玻璃板放上去，斜面也相应提高一点高度，保证斜面与玻璃板面对接）汇报展示实验序号水平部分材料小车所受阻力的情况小车运动的路程1棉布较大较近2木板较小较远3玻璃板最小最远得出结论：阻力越小，小车运动得越远。推理：绝对光滑，阻力小到为0时，小车会永远运动下去，作匀速直线运动。同学们通过实验，加以科学推理，有了重大突破，认识“没有力，运动的物体会永远运动下去”。伽利略也是在实验的基础上，进行科学推理（开启了理想实验）进一步得出，如果没有摩擦阻力，水平面上物体一旦具有某一速度，物体将保持这一速度运动下去。笛卡尔（1596年3月31日生于法国都兰城，是伟大的哲学家、物理学家、数学家、生理学家。）等人又在伽利略研究的基础上进行了更深入的研究，他认为：如果运动物体，不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不会变，将沿原来的方向匀速运动下去。你们现在又达到了笛卡尔水平。（四）贯穿史实情境，揭示牛顿第一定律英国的伟大科学家牛顿，总结了伽利略、笛卡尔等人的研究成果；从而概括出一条重要的物理定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是牛顿第一定律。（五）理解牛顿第一定律，解释简单现象怎样理解定律内容，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。想一想：投出一只纸飞机,它将做怎样的运动?为什么? 飞行中，若受到的重力、空气阻力,突然消失，纸飞机又做怎样的运动？巩固反馈：自主学习单第30页，课堂检测：1.牛顿第一运动定律是用什么方法获得的 （ ）A.单纯的实验方法 B.单纯的推理方法C.数学推理的方法 D.实验加推理的方法2.正在运动着的物体如果它受到的所有外力同时消失，据_可知它的速度将_.（选填“增大”、“不变”或“减小”）3.在光滑的水平面上，小华用400N的力拉着一个木箱在水平面上做加速直线运动，当木箱速度达到3m/s时，拉着木箱的绳子突然断了，此时木箱将在水平面上做_运动，木箱的速度为_. 4.人造地球卫星绕地球作圆周运动，当地球对它的吸引力突然消失，不计阻力，它将（ ）A.继续作圆周运动 B.做匀速直线运动C.竖直向下运动 D.静止在空中自主完成，相互校对，全班交流。学生小结本堂课的收获。（略）师：从牛顿第一运动定律看出，没有力物体还能运动，运动并不需要力来维持，力不是维持物体运动的原因。人们进一步认识到物体都有保持原来状态的性质，我们就把它叫惯性。牛顿第一运动定律也叫惯性定律。如何利用惯性为我们服务，如何防止惯性减小危害，下次我们继续学习。最后，送给大家一句话：观察、实验与思维相结合，让智慧伴随我们更好成长！布置作业：（略）六、板书设计牛顿第一运动定律（一）认识（？最后完善）没有力物体不能运动？力是维持物体运动的原因？（二）探究：阻力对物体运动的影响 猜测：阻力越小，运动越远。设计（配图示）实验结论推理（三）牛顿第一运动定律条件结论说明