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1、-牛顿第一定律教学设计课题名称：牛顿第一定律姓名：李明工作单位：河北定兴中学学科年级：高三教材版本：人教版一、教学内容分析 牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，是动力学理论的基础，是牛顿物理学的基石。通过本节的学习，对惯性的理解及力和运动关系的体会, 为后面牛顿第二定律等知识的学习打下基础，起到承前启后的作用,致使学生把在第二章学习到的运动学知识和第三章学习到的力学知识有机地结合起来，做到有机统一。二、教学目标：1.知识与技能体会伽利略的理想实验思想。理解牛顿第一定律的内容及意义；理解力和运动的关系。理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。2.过程与方法通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律的形
2、成过程。理解理想实验是科学研究的重要方法。3.情感态度与价值观通过运动和力的关系的历史探究过程，使学生体会规律的形成都有一个从感性到理性、从低级到高级的产生、发展和演变的过程。通过理想斜面的教学，体会理想实验的魅力。4、教学重点：（1）理解力和运动的关系。（2）理解牛顿第一定律，知道惯性与质量的关系。5、教学难点： 力和运动的关系，惯性与质量的关系。三、学习者特征分析 我所教班级学生知识水平在全市高生中处于中等偏下水平，对新知识有一定的接受能力。但更多的是被动接受学习，独立思考问题，解决问题的能力不是太强。本节内容学生在初中阶段虽然已经学习过，但还只是停留在认识的次上，在高中阶段学习中，除了要
3、保持新鲜感，还需加大思维强度，对牛顿第一定律有更深的理解。四、教学过程教学程序教师行为学生活动设计意图情境导入让学生通过多媒体投影观看柯受良的飞车奇迹？观看，思考通过这些视频材料冲击学生的视觉，引起学生注意力，激起学生求知欲设问请大家想一想：为什么柯受良能飞越成功，我们在惊叹他创造奇迹的同时，能不能从物理的角度来思考？为什么是这样一个结果呢？其实，在这段视频中涉及的就是今天我们要来探究的话题运动和力。学生思考，具备一定的感性认识（能知道飞跃成功的关键是速度）引导学生思考，为这堂课的展开做好准备进行新课合作探究交流展示归纳总结 其实，力和运动是一个古老的话题，在人类历史的长河中，运动和力如影随形
4、，总是和人们的生活、生产密切相关。举例：马拉车则车前进，不再拉，前进的车会停下来；人推车则车前进，不再推，前进的车会停下来；踢球，球沿草地向前滚动，不再踢，滚动的球会慢慢停下来。（动画展示）思考：运动和力之间有什么关系呢？1.历史回顾：最早提出这个问题并给出经验猜想的是古希腊学者亚里士多德。亚里士多德观点：力是维持物体运动的原因，希腊的学者亚里士多德早在两千年前就提出的“力是维持物体运动的原因”，他的观点似乎符合实际情况，所以这个观点在人类历史上统治了近一千七百年。伽利略的观点：物体运动不需要力，运动的物体停下来是由于受到摩擦力。设问：你支持哪一种观点呢?请你通过实验来证明。2.探究：阻力对运
5、动的影响。把学生分成几个小组，让学生以小组为单位进行讨论，并利用手中的器材设计实验证明自己的观点。(定性的研究)实验名称：制作气垫光盘实验目的：探究阻力对物体运动的影响，实验器材：光盘，塑料管，气球，实验方法：第一次先用手推动桌面上的光盘，第二次对关盘进行改装，在中间插上轻质塑料管，在管上放上充好气的气球，然后推动通过观察，对实验效果明显的小组，加以表扬。提问：第一次光盘停下来是为什么？第二次光盘为什么会运动得那么远？你们回答很好，运动的光盘停下来，是因为受到摩擦阻力，如果减小摩擦阻力，它会运动得更远，如果能完全消除摩擦力，运动的物体又会怎样呢？通过实验探究，我想同学们是支持伽利略的观点。其实
6、，伽利略也做过这样一个类似的实验。3.让我们一起来回顾伽利略的理想实验，当一回推理大师吧。演示1：先在对接斜面上铺一块棉布，从一侧斜面上的某一高度处释放一个小钢球，观察小球的运动情况，用一面小旗标记出小球到达另一侧斜面的最高点。演示2：把棉布拿下来，再做一遍。通过对比，发现小球上升的更高了，但是比释放时的高度还是低一点。这是什么原因呢？引导学生推理：摩擦大时上升的高度小，摩擦小时上升的高度大，假如没有摩擦呢？思考：这是为什么呢？我们前面已经有过推理：假如没有摩擦，从某一高度释放，小球能冲上另一侧斜面的同样高度。那么，倾角变小后，要想达到同一高度，小球运动的距离变大了。进一步减小斜面倾角，小球运
7、动的距离会变得更大。当一侧斜面的倾角减小到0时，会有什么现象呢？演示4：从斜面的同一高度释放小球，小球从斜面上滑下，在水平面上运动，最终从水平面上飞出。引导学生推理：假如水平轨道足够长，而且没有摩擦，小球如何运动呢？问：小球在水平轨道上运动时，水平方向有推或拉的外力作用吗？问：这说明什么呢？进一步引导学生分析运动和力的关系： 物体受到推或拉的外力，运动起来，是从静到动；撤去了推或拉的外力，物体最终会停下来，是从动到静，这是因为有阻力作用。那么，运动和力到底是什么关系呢？提示：从静到动，从动到静，是物体的运动状态发生了改变。想想看，在研究落体运动时我们就把这两位伟人的观点进行了对比，现在他们关于
8、运动和力关系的观点又摆在了一起。之所以伽利略能够超越前人的认识，原因之一就是他在研究方法上与亚里士多德不同，有实验，有推理。伽利略的实验的实验方法很了不起，在物理上我们称为理想实验。4.理想实验的魅力：实验（事实）+逻辑推理通过可靠的实验事实，加上合理的逻辑推理，得出规律的一种方法。理想实验的魅力：实验不能实现的地方，思维向前一步。爱因斯坦是这样评价的：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。这个评价实事求是，从亚里士多德到伽利略，经历了2000多年，物理学徘徊不前；从伽利略到爱因斯坦，只经历300多年，物理学的大厦初步建立，大师辈出
9、。这都得益于伽利略首创的实验研究方法。5.笛卡儿的补充：跟伽利略同时代的物理学家、数学家笛卡尔，在伽利略研究的基础上，补充完善了伽利略的观点：除非物体受到力的作用，物体将永远保持静止或运动状态，永远不会自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。观看，思考争论学生动手实验学生：因为有摩擦阻力。学生：因为有气球产生的气流，减小了摩擦阻力。答：一直运动下去（少数学生）学生观看老师演示实验答：永远运动下去！答：没有答：运动不需要力来维持。答：力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因倾听，思考让学生学会用物理的思维去分析固有的生活经验，判断对错。让学生尊重历史让学生体会合作交流的重要性，在设计方
10、案活动中激发学生的创新意识学生积极做实验，鼓励学生动手实验，鼓励学生间的交流和合作，使学生在实验中培养了观察能力、动手能力、合作精神。对学生取得的成就加以肯定，赏识教育。让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识让学生感受理想实验的魅力，体验探究推理的过程教学过程中凸显伽利略的思维方式对物理学发展的巨大影响得出结论1642年，伽利略逝世，1643年牛顿在英国诞生。牛顿是人类历史上最伟大的科学家之一。牛顿在1687年出版的自然哲学的数学原理一书中提出了三条运动定律。牛顿把伽利略、笛卡尔的正确结论总结成为牛顿第一定律，它是牛顿物理学的基石。牛顿第一定律内容：
11、一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。到此，牛顿第一定律就诞生了，牛顿取得巨大成就，他本人很谦虚的说：“我不知道世人怎样看我，可我自己认为，我好像只是一个在海边玩耍的孩子，不时为捡到比通常更光滑的石子或更美丽的贝壳而欢欣，而展现在我面前的是完全未被探明的真理之海.如果我能比其他人看得更远，只能说明我站在巨人的肩膀上。我们应该为历史上这些伟人鼓掌。6理解牛顿第一定律（1）力是改变物体运动状态的原因 足球场上运动的足球之所以停下来，是因为有阻力的作用，力改变了它原来运动状态，假如没有阻力，足球将停不下来。（2）惯性与质量的关系“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”说
12、的是什么呢？“总保持”说明这是物体与生俱来的本领，一种抵抗运动状态变化的本领惯性。小游戏：比比谁的肺活量大 找一个女生到前面来，深呼吸一下，吹用线提着的乒乓球。乒乓球被高高吹起（学生笑）。教师再拿出一个乒乓球（乒乓球被处理过，中间放入钢球，用胶水粘合）用线提着，再找一个男生到前面来，深呼吸一下，让学生用力吹。钢球几乎不动（学生大笑）。设问：为什么是这样呢？接下来就是见证奇迹的时刻，把第二乒乓球拆开，学生能看到其中的钢球（学生大笑）这个实验说明，质量小的物体，运动状态容易改变，质量大的物体，运动状态不容易改变。也就是说，质量小的物体惯性就小，质量大的物体惯性就大让学生表述出内容学生热烈的鼓掌学生
13、踊跃参与通过对结论的表述使学生体验到成功感，同时也使学生明确叙述的严密性通过运动和力的关系的历史探究过程，使学生体会规律的形成都有一个从感性到理性、从低级到高级的产生、发展和演变的过程。激发他们的求知欲，提高教学效果学生更直观的认识惯性与质量的关系强化练习再设情景，规律应用1物块M的各表面光滑，上表面水平，放在固定的斜面上，在M的水平上表面放一光滑小球m，后释放M，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（ ）A、沿斜面向下的直线B、竖直向下的直线C、无规则的曲线D、抛物线2就一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是( )A采用了大功率的发动机后，某些赛车的速度甚至能超过某些老式
14、螺旋桨飞机的速度。这表明，可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性小了C货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性D摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到急转弯的目的课外活动探究：1.设问：如果柯受良的摩托车或汽车飞出后不受力，请问他和汽车将做什么运动（能飞出地球吗）2.撕纸游戏a.一张纸已剪成两截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截？b.现在把纸剪成三截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截？大家不要动手，先猜一猜
15、。c.如果在中间的纸下面夹一个夹子，然后迅速撕两边，纸会断成几截？学生利用所用知识认真思考作答学生利用所学的知识来解决实际问题，有利于培养学生灵活运用知识的能力，创新思维能力，也能及时巩固所学习的知识让学生保持对物理的热情，更能到达学以致用五、教学策略选择与信息技术融合的设计（针对学习流程的设计的各流程，设计教与学的方式的变革，配置学习资源和数字化工具，设计信息技术融合点）教师活动预设学生活动设计意图六、教学评价设计本节课的设计从学生的认知规律出发，力求教给学生探求知识的方法，教会学生获取知识的本领，通过“牛顿第一定律”的学习，让学生经历主动参与、积极探求、创造性的发现物理知识的过程，力求让学
16、生学会学习。教学设计以思维为中心、探究为过程、问题为载体、能力为目标。七、教学课件教学板书：4.1牛顿第一定律1、回顾历史：（1）亚里士多德的观点：（2）伽利略的观点：（理想实验）（3）笛卡尔的观点：（4）牛顿第一定律诞生：2、牛顿物理的基石惯性定律内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。（1）物体具有保持原来匀速运动状态或静止状态的性质叫惯性，因此牛顿第一定律又叫惯 性定律。（2）力与运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。 3、惯性与质量 物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质就惯性。（1）惯性是物体的固有属性，即一切物体在任何状态下都有惯性。（2）质量是物体惯性大小的唯一量度。-第 13 页教学设计方案