1牛顿第一定律优质课教学设计

日期:2016-1-8 11:23 阅读:

共1课时

1　牛顿第一定律　高中物理人教2003课标版

1教学目标

知识与技能

1.知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程

2.通过实验,培养学生的观察能力

过程与方法

通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理).

情感态度与价值观

1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育

2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育

2学情分析

本节所述内容在初中课本上已涉及到，所以学生已有一定的基础，关键是如何让学生加深对牛顿第一定律的理解。对力和运动的关系，从日常经验出发，人们往往会产生错误的认识，所以使学生建立起运动改变的原因在于物体间的相互作用力的观点，不是轻而易举的事情。在对惯性的学习中，这仍是学生难于理解的问题。许多学生把物体具有保持匀速直线运动和静止状态的性质与物体在这种状态下的特点混为一谈。

3重点难点

教学重点:

通过对实验的分析比较得出牛顿第一定律。

教学难点:

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

4教学过程 4.1 第一学时 教学活动 活动1【导入】新课导入

在讲台上放一辆小车，使它处于静止状态提出问题：怎样才能让小车运动起来呢？（学生答：要用力去推它）教师讲：从这个例子很容易得到：物体要运动，需要对它施加力的作用，那么力和运动之间关系如何呢？本节课我们就来探究这个问题。

活动2【讲授】新课教学

1、历史的回顾：

教师讲：远在两千多年以前，人们已经提出了运动和力的关系问题，可是直到三百多年前伽利略时代才对这个问题给出了正确的答案。下边请同学们阅读课文有关内容，并回答下列问题。

用多媒体展示概括历史上几位代表人物关于力和运动关系的看法:

问题之一亚里斯多德观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来。

问题之二伽利略观点：一切运动着的物体在没有受到阻力作用的时候,它的速度保持不变, 并且一直运动下去,即物体的运动不需要力来维持。在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。

问题之三笛卡尔观点：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会改变原来的方向。

活动3【活动】学生观察与描述

利用多媒体演示伽利略的理想实验，请同学们叙述并讨论：

让小球从一个斜面从静止滚下来，小球将滚上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。

教师总结：伽利略在可靠的实验基础上，推论说：如果减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程，继续减小第二个斜面的倾角，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定速度继续运动下去。

总结伽利略的研究方法:以可靠的事实为依据，抓住主要因素，忽略次要因素，解释自然规律。

活动4【讲授】阐述牛顿第一定律

牛顿第一定律：

（1）教师讲：伽利略和笛卡尔对物体的运动做了准确的描述，但是没有指明原因是什么，牛顿在前人研究的基础上，结合自己的研究，系统地总结了力学知识，提出了三条运动定律，今天我们来认识他的第一条运动定律。

（2）牛顿第一定律的内容(惯性定律)：

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

对牛顿第一定律的理解:

1)说明了物体不受外力时的规律是：静止或匀速直线运动状态

2) 表明了一切物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，即物体的运动不需要力来维持。

3)揭示了运动和力的关系：力是改变物体速度的原因，而不是维持物体速度的原因。

4)牛顿第一定律不能用实验直接验证,它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法：即通过观察大量的实验现象，运用人的逻辑思维来寻找事物的规律。

（3）惯性：

物体的这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性，所以牛顿第一又叫惯性定律。

利用多媒体组织学生观察：小车突然遇到阻碍停止，木块向前倾倒。请同学进行讨论，解释原因，教师在学生回答的基础上进行小结。

探究：以汽车突然启动时，站在汽车中的乘客为例。

设疑：

（1）汽车突然启动时，乘客向前倒还是向后倒？

（2）乘客为什么向后倒？

（3）这里的乘客要保持原来什么状态？

（4）汽车突然刹车时，站在汽车中的乘客怎样运动？

教师总结：

1）物体在任何时候、任何条件下都具有惯性。惯性与物体是否受力、是否运动等一切外部因素无关。惯性是物体本身固有的属性。质量是惯性大小的量度，质量越大的物体，运动状态越难以改变，则惯性越大

2）保持原来的运动状态，是指可能保持原来的匀速直线运动状态或静止状态两种情况。

3）惯性和惯性定律的联系和区别：惯性定律是描述物体在不受外力的情况下的运动规律。根据这个规律，把物体保持原来的运动状态的性质定义为惯性，它是物体的属性，与物体有无受力，处于什么状态无关。

活动5【练习】巩固训练

巩固训练：（用多媒体出示）

（1）一切物体总保持———— 状态或—————— 状态，直到有——————迫使它改变这种状态为止。(静止状态，匀速直线运动状态,外力)

（2）物体保持———————— 的性质叫做惯性，惯性是物体的—————— ，——————与物体的运动情况或受力情况。（匀速直线运动状态或静止状态，固有属性，无关）

（3）伽利略的理想实验说明了———————— 。（力不是维持物体运动的原因）

（4）巩固训练（用多媒体出示，组织学生分析）

1.关于物体的惯性，下列说法正确的是（ D ）

A.只有处于静止或匀速直线运动的物体才具有惯性

B.只有运动的物体才能表现出它的惯性

C.物体做变速运动时，其惯性不断变化，速度大的物体惯性大

D.以上说法均不正确

2、正在做曲线运动的物体，若它所受到的外力同时消失，那么它将（ C ）

A、物体立即停下来 B、物体继续做曲线运动

C、物体将做匀速直线运动 D、物体将改变运动方向

活动6【讲授】课堂小结

本节课我们主要学习了以下几个问题：

（1）历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究。

（2）伽利略得到力和运动关系的研究方法。

（3）牛顿第一定律的内容；

（4）惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法。

活动7【测试】课后检测

第一节牛顿第一定律

1、下列对运动的认识不正确的是（）

A、亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动

B、伽利略认为力不是维持物体速度的原因

C、牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动

D、伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一速度，将保持这个速度继续运动下去

2、关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ )

A.牛顿第一定律是一条实验定律 B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因

C．惯性定律和惯性的实质是相同的 D．物体的运动不需要力来维持

3、一个物体保持静止或匀速运动状态不变，这是因为( )

A.物体一定没有受到任何力 B．物体一定受到两个平衡力作用

C．物体所受合力一定为零 D．物体可能受到两个平衡力作用

4、下列关于惯性的说法中，正确的是( )

A．人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性

B．百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性，停下时就没有惯性了

C．物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服了

D．物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关

5、关于惯性，下列说法正确的是（）

A、人造卫星中的物体因失重而没有惯性

B、微观粒子的运动速度接近光速，它不可能有惯性

C、跟地球连在一起的物体，如高山、大厦等，没有惯性

D、物体做变速运动时，惯性大小不变

6、下面关于惯性的说法中，正确的是（）

A、运动速度大的物体比运动速度小的物体难以停下来，所以运动速度大的物体具有较大的惯性

B、物体受的力越大，要它停下来就越困难，所以物体所受的推力越大，则惯性越大

C、物体的体积越大，惯性越大

D、物体含的物质越多，惯性越大

7、下列说法中正确的是（）

A、原来静止的物体，只有在受到力的作用后才会运动起来，所以力是物体运动的原因

B、不用力踏自行车，自行车就会渐渐停下，说明物体不受力的作用，惯性就会逐渐消失

C、运动着的小车速度逐渐减小时，一定受到力的作用

D、力是使物体速度改变的原因

8、根据牛顿第一定律以下选项中正确的是（）

A、人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢内原来的位置

B、人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方

C、人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方

D、人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方

9、在下列情况下，运动状态发生变化的是（）

A、雨滴在空中匀速下落 B、汽车以大小不变的速度转弯

C、铅球被推出后的运动 D、飞机降落在跑道上所做的减速运动

10、从加速上升的气球上落下一个物体，在物体刚离开气球的瞬间，正确的说法是

A、物体立即向下做自由落体运动

B、物体具有向上的加速度

C、物体的速度为0，但具有向下的加速度

D、物体具有向上的速度和向下的加速度

11、下列说法中正确的是（）

A、掷出的铅球速度不大，所以其惯性很小，可以用手去接

B、用力打出的乒乓球速度很大，其惯性很大，不能用手去接

C、相同的两辆车，速度大的比速度小的难以停下来，是因为速度大的车惯性大

D、刹车后汽车能继续滑行，是因为汽车具有惯性

12、火车在平直的轨道上匀速前进，在密封的没有空气流动的车厢内点燃一支香烟。车上乘客看到香烟所冒出来的烟的运动情况应是（）

A、一边上升，一边向前飘 B、一边上升，一边向后飘

C、只是上升，不向任何一边飘 D、无法确定

13、有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界．请你评价一下，这个设想可行吗?

14、某同学遇到一个难题：如图所示，要求不直接用手接触塑料板和鸡蛋，手头只有一个木棒，利用本节所学的知识，将鸡蛋放入水中。请你帮助该同学想个办法解决这个难题。

参考答案

1、A

2、BD解析：牛顿第一定律是物体在理想情况下的运动规律，反映的是物体在不受外力情况下所遵循的运动规律，而自然界不受力的物体是不存在的，所以A是错误的．惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质，惯性定律(即牛顿第一定律)则反映的是物体在一定情况下的运动规律，所以C错误．由牛顿第一定律知，物体的运动不需要力来维持，但改变物体的运动状态则必须有力的作用．

3、CD解析：物体不受任何力的状态是不存在的，物体保持静止或匀速直线运动时所受的合力一定为零，可能是两个力，也可能是多个力．

4、D解析：惯性是物体的固有属性，与其内在因素即质量有关，与受力与否及运动状态无关．一切物体都有惯性，质量是物体惯性大小的量度，静止物体的惯性是保持静止，匀速运动的物体的惯性是保持其速度不变．当物体在外力作用下运动状态发生变化时，只要其质量不变，其惯性大小不发生变化．

5、D

6、D

7、CD 解析：原来静止的物体，只有在受到力的作用后才会运动起来，所以力是改变物体运动状态的原因。不用踏自行车，自行车就会渐渐停下来，是由于受到阻力作用。自行车的质量不变，惯性不变。

8、C 解析：人竖直向上高高跳起后，由于惯性，跳起时具有与车厢相同的速度。所以当人在静止的或沿直线匀速前进的车厢内跳起后，均将落在车厢内原来的位置；而在沿直线加速前进的车厢内将落在起跳点的后方；在沿直线减速前进的车厢内，将落在起跳点的前方。

9、BCD

10、D

11、D 解析：因为惯性大小仅有质量决定，铅球的质量较大，其惯性较大，尽管速度不大，但它的运动状态难以改变，故不能用手去接；而乒乓球的质量较小，运动状态容易改变，尽管它的速度很大，也可以用手去接，所以A、B选项错误；对于C项，相同的两辆车惯性相同，要让速度大的车停下来，其运动时间较长，因此较难停下，故C错误；而刹车后的汽车由于具有惯性，仍会向前滑行一段，因阻力作用而最终停下来，故D正确。

12、C 解析：冒出的烟由于惯性，具有与火车相同的速度，故车上的乘客看到的烟只向上升

13、解析：因为地球上的一切物体(包括地球周围的大气)都随着地球一起在自转，气球升空后，由于惯性，它仍保持原来的自转速度．当忽略其他与地球有相对运动(如风)的作用产生的影响时，升空的气球与它下方的地面处于相对静止的状态，不可能使它相对地球绕行一周的．

14、该同学可以用木棒猛击塑料板，使塑料板飞出，而鸡蛋由于惯性仍保持原来的静止状态，就能使鸡蛋落入杯中，而避免手直接接触鸡蛋和塑料板。

活动8【活动】课后反思

本节课的教学设计比较全面的体现了三维目标。教学过程中，引入课题，激发了学生兴趣。对教材的处理既踏实又有新意，对科学认识的发展层次把握得比较好。既注重学生经历过程，体验方法，又重视基础知识及其应用。基本达到了教学目标。由于本节内容高度概括抽象，具有较浓的哲学意味，学生可能不能完全领会其中的丰富内涵，而很有可能死记硬背。

1　牛顿第一定律　

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