《牛顿第一定律》教案设计中学教育中学学案_中学教育-中学学案.pdf

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1、牛顿第一定律教学案例 教学目标：知识目标：常识性了解伽利略理想实验的推理过程，了解牛顿第一定律。能力目标：1、通过斜面小车的运动实验，培养学生的观察能力 2、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）情感目标：1、通过科学史的简介，对对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。教学方法：控制变量法、实验推理法、情景问题法、实验探究法 教学用具：斜面、小车、毛巾、棉布、小红旗、木板、多媒体、实物投影仪 教学重点：通过对小四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。教学

2、过程：一、实验引入：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，粉笔盒立即静止。师：同学们在我做的这个实验中，你们看到了什么现象？生 1：粉笔盒原来是静止的，后来运动，最后又静止了。生 2：粉笔盒受力后由静止变为运动，力消失后又静止了。教师分析：其实在日常生活中也有许多类似的例子，（如同学推桌子），从表面现象上看，“必须有力作用在粉笔盒上，才能让粉笔盒运动，如果没有力的作用，它就要停下来”即：粉笔盒的运动需要力来维持。于是，在希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力来维持”。这种观点在历史上曾被沿用了两千多年。但是沿用两千多年的是否就一定正确呢？我

3、们来看看下面的这个实验：二、新课教学 演示 2：在桌面上放一个小球，用力推它，小球滚动，手离开小球后，小球还滚动了一段距离才停下来。师：哪位同学从这次的实验现象中发现了与前面实验现象不同的地方？生 1：小球在不受力的作用时仍移动了一段距离，最后受到阻力的的作用还是停下来了。生 2：前面用的是方形的，这次用的是球形的。师：看来大家都观察得很仔细，非常好。从实验中我们可以知道：“小球在没有受到力的作用时仍可以移动。”即：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。这个结论是两千年后的科学家伽利略提出的。这与亚里士多德的观点相矛盾，那么，这里有两个相互矛盾的观点，到底哪个是正确的呢？应用什

4、么办法呢？生：用实验探究法来确定。师：好，现在就根据你们桌面上给的器材，四人一组，相互讨论，设计一个实验来探究“小车移动的距离与阻力大小有什么关系？”最先设计好的小组给同学们讲讲你们的 实验方案。小组 1：让小车从斜面的同一高度自由下滑，在水平桌面上铺上不同的毛巾，棉布，木板，看小车在不同的表面移动的距离，用小红旗标出小车的位置，根据小车的不同位置来判断什么表面对小车的阻力大或小。师：考虑很仔细，还有其他小组要补充吗？小组 2：在实验过程中要用同一小车和同一斜面。师：不错，补充得很完整。那么，用同一高度、同一小车和同一斜面的目的是什么呢？生：这样可以保证小车在进入平面时的速度一样。师：对，就是

5、要让每次实验时小车在进入平面时的速度一样，这种实验方法叫什么呢？生：控制变量法。师：对，控制小车进入水平面时的速度相同，看小车在不同材料的水平表面移动的距离。现在就请同学们根据你们设计的实验方案，完成探究内容。并做好实验数据的记录。再根据三次实验的数据进行分析，进一步推理“在光滑水平面小车的运动情况会怎样？”。每个小组的成员做好分工，每个同学都动起手来，一起来完成这次探究。实验开始：学生探究活动过程 教师在学生实验过程中巡视各小组的实验情况，对不会的小组进行引导，纠正实验中的错误操作。附：实验记录表：表面材料 阻力大小 小车滑动距离 毛 巾（最大）（最短）棉 布（较大）（较短）木 板（较小）（

6、较长）光滑水平面 （阻 力 为0）（无限远）师：好了，各个小组都完成了实验，并进行了小组讨论和分析，那么现在我们来看看下面几个问题：（教师用多媒体展示问题：）问题一：三次实验，小车最终都静止，为什么？师：哪组的同学来回答？小组 3：小车停下来是因为受到了阻力的作用。师：对，小车因为受到了阻力，速度越来越小，最后停了下来。问题二：三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？师：大家都在举手，看来都认真做了实验，并仔细进行了分析，很不错，希望以后大家都能这样，积极参与到我们的学习中来。小组 4：说明小车滑动的距离受阻力的影响。师：不错，小车滑动的距离要受阻力的影响，那是怎样影响的呢，来看第三个问

7、题。问题三：小车运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？小组 6：表面材料越粗糙，产生的阻力越大，小车滑动的距离就越短。师：很好，三次实验告诉我们，表面越光滑，阻力就越小，而小车滑动斜面小车的运动实验培养学生的观察能力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目标通过科学史的简介对对进行严谨的科学态度教育通过伽利略的理想实验给学生以科学方法论的教育教学方法控制变量法实验的分析比较得出牛顿第一定律教学难点明确力是维持物体运动的原因观点是错误的伽利略理想实验的推理过程教学过程一实验引入演示教师在桌面上用手推动粉笔盒从静止开始慢慢前运动撤去推力粉笔盒立即静止师同学们在我做的消失后又静止了

8、教师分析其实在日常生活中也有许多类似的例子如同学推桌子从表面现象上看必须有力作用在粉笔盒上才能让粉笔盒运动如果没有力的作用它就要停下来即粉笔盒的运动需要力来维持于是在希腊哲学家亚里士多德就的距离就越长。通过这三次实验，我们来想象一下，若表面更光滑，那么受到的阻力就更小，小车运动的距离又会是怎样的呢？（利用多媒体展示问题：）问题四：若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？小组 2：若小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长。师：好，根据上面的实验及推理的想象，你们还可以推理出什么结论呢？问题五：小车在光滑的阻力为零的表面，将会怎样运动？生：将永远运动下去。师

9、：通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体，如果受到的阻力为零时，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。”师：后来，科学家迪卡儿在伽利略的基础上进行了补充：如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去。师：最后，伟大的科学家牛顿在前人的基础上进行补充：物体除了运动的以外，还有静止的，那么，静止的物体在没有受到外力作用时，保持什么状态呢？（将保持静止状态）师（引导学生概括）：现在我们来根据几位科学家的研究成果进行一下概括：一切物体在没有受到外力作用时，将如何呢？（对概括出大致意思的同学进行鼓励）最后教师在学生概括的基础上引导学生进

10、行总结：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。师：这就是牛顿第一定律。是实验加推理得出的结论。现在，同学们用两分钟的时间来记一记它的内容，并想想牛顿第一定律实用于什么范围？有什么条件？会出现什么样的结果？生 1：范围是：一切物体。师：对，不管是固体、气体，还是液体，静止的还是运动的，所有的物体都包括。师：条件又是什么呢？生 2：在不受外力作用时。师：不受外力什么时会出现什么样结果呢？生 3：静止或匀速直线运动。师：即（多媒体展示）：不受外力时 不受外力时 静止物体 静止 运动物体 匀速直线运动 教师进一步挖掘教材，让学生深该理解牛顿第一定律，同时做到前后知道的照应

11、。师：现在有一物体在做匀速直线运动，要让它继续运动，需要对它用力吗？生：不需要 师：这说明什么呢？斜面小车的运动实验培养学生的观察能力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目标通过科学史的简介对对进行严谨的科学态度教育通过伽利略的理想实验给学生以科学方法论的教育教学方法控制变量法实验的分析比较得出牛顿第一定律教学难点明确力是维持物体运动的原因观点是错误的伽利略理想实验的推理过程教学过程一实验引入演示教师在桌面上用手推动粉笔盒从静止开始慢慢前运动撤去推力粉笔盒立即静止师同学们在我做的消失后又静止了教师分析其实在日常生活中也有许多类似的例子如同学推桌子从表面现象上看必须有力作用在粉

12、笔盒上才能让粉笔盒运动如果没有力的作用它就要停下来即粉笔盒的运动需要力来维持于是在希腊哲学家亚里士多德就生：物体的运动不需要力维持。师：若我要让它停下来，需要怎样做呢？生：对它施加力 师：原来运动的物体受到力的作用后，就静止了，这又说明了什么呢？生：力是改变物体运动状态的原因。师：今天我们的新课就到这里，现在我们一起来对本节课进行简要的总结：三、巩固练习：1、一物体放在桌面上，假设把所有的外力撤掉，物体将怎样？2、古希腊学者亚里士多德曾给出这样一个结论-物体的运动要靠力来维持。因为这个结论在地球上不能用实验来直接验证，直到一千多年后，才有伽利略等人对他的结论表示怀疑，并用实验来间接说明。这个实

13、验如图，他是让小车从斜面的同一高度滑下，观察、比较小车沿不同的平面运动的情况。问：（1）实验时让小车从斜面的同一高度滑下，其目的是让小车在粗糙程度不同的表面上开始运动时获得相同的 。（2）一般人的思维都局限在直接比较小车在不同表面上运动的距离不同，但科学家们却能发现-物体运动的表面越光滑，相同情况下物体受到的 就小，因此物体运动的距离越长；并由此推想出进一步的结论，运动的物体如果不受外力作用，它将 。牛顿第一定律因为是用 的方法得出，所以它 （填“是”或“不是”）用实验直接得出的。四、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

14、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。五、板书设计：牛顿第一定律 亚里士多德的观点：伽利略的观点：力是改变物体运动状态的原因。牛顿第一定律内容：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。六、教学反思：斜面小车的运动实验培养学生的观察能力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目标通过科学史的简介对对进行严谨的科学态度教育通过伽利略的理想实验给学生以科学方法论的教育教学方法控制变量法实验的分析比较得出牛顿第一定律教学难点明确力是维持物体运动的原因观点是错误

15、的伽利略理想实验的推理过程教学过程一实验引入演示教师在桌面上用手推动粉笔盒从静止开始慢慢前运动撤去推力粉笔盒立即静止师同学们在我做的消失后又静止了教师分析其实在日常生活中也有许多类似的例子如同学推桌子从表面现象上看必须有力作用在粉笔盒上才能让粉笔盒运动如果没有力的作用它就要停下来即粉笔盒的运动需要力来维持于是在希腊哲学家亚里士多德就本节课通过两个演示实验来激化两种观点的矛盾，从而引导学生通达实验来验证正确的观点，有肋于调动学生的学习积极性。问题的设置由浅入深，有一定的梯度，知识点之间的衔接较好，对教材的挖掘把握适中，注意了前后知识的照应。但对个别学生的引导不够，对“控制变量法”的实验方法强调不

16、足。在以后的教学工作中应加以改正，不断提高自己的普通话水平，语言的严谨，达到好的教学效果。斜面小车的运动实验培养学生的观察能力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目标通过科学史的简介对对进行严谨的科学态度教育通过伽利略的理想实验给学生以科学方法论的教育教学方法控制变量法实验的分析比较得出牛顿第一定律教学难点明确力是维持物体运动的原因观点是错误的伽利略理想实验的推理过程教学过程一实验引入演示教师在桌面上用手推动粉笔盒从静止开始慢慢前运动撤去推力粉笔盒立即静止师同学们在我做的消失后又静止了教师分析其实在日常生活中也有许多类似的例子如同学推桌子从表面现象上看必须有力作用在粉笔盒上才能让粉笔盒运动如果没有力的作用它就要停下来即粉笔盒的运动需要力来维持于是在希腊哲学家亚里士多德就