物理觀念:知道并理解牛頓第一定律;理解力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,而不是維持物體運(yùn)動的原因;理解物體的慣性,會運(yùn)用慣性解釋簡單的慣性現(xiàn)象。
科學(xué)思維:通過活動體會物體都有慣性,嘗試用已知的科學(xué)規(guī)律解釋具體的問題,具有初步的分析概括和語言表達(dá)能力。
科學(xué)探究:通過實(shí)驗(yàn)探究阻力對物體運(yùn)動的影響,具有初步的觀察能力、邏輯推理能力和科學(xué)想象力。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:通過觀察與實(shí)驗(yàn)、探究與討論、分析與概括等教學(xué)活動,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)科學(xué)探究的精神;用辯證的觀點(diǎn)認(rèn)識慣性的利與弊。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):牛頓第一定律和慣性現(xiàn)象的解釋。
教學(xué)難點(diǎn):運(yùn)動和力的關(guān)系,運(yùn)用慣性解決日常問題。
教學(xué)準(zhǔn)備
教師準(zhǔn)備:小球、小車、毛巾、硬紙板、雞蛋、玻璃杯、象棋、鋼尺。
學(xué)生準(zhǔn)備:斜面、小車、木板、棉布。
教學(xué)過程
板書設(shè)計
第1節(jié) 牛頓第一定律
1.回顧歷史:
亞里士多德:生活經(jīng)驗(yàn)→力是維持物體運(yùn)動的原因。
伽利略: 伽利略理想實(shí)驗(yàn)→運(yùn)動不需要力來維持。
2.牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)(慣性定律)。
3.慣性:物體保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。(物體的固有屬性)
作業(yè)設(shè)計
1.復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容,完成小論文《伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)》。
2.慣性在生活中有很多現(xiàn)象,請同學(xué)們課后搜集生活中有關(guān)慣性的現(xiàn)象,嘗試用所學(xué)知識進(jìn)行解答,也可以選擇其中一個或幾個現(xiàn)象整理成小論文,小組間進(jìn)行交流。
教學(xué)反思
學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定律的困難在于從生活經(jīng)驗(yàn)中得到一種被現(xiàn)象掩蓋了本質(zhì)的錯誤觀念,認(rèn)為物體之所以運(yùn)動是因?yàn)榱Φ淖饔?。教學(xué)中采取層層遞進(jìn)的方法,幫助學(xué)生理解力和運(yùn)動的關(guān)系,采用演示實(shí)驗(yàn),師生參與實(shí)驗(yàn)探究,提出問題、設(shè)計實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生積極參與思考、分析、討論,引導(dǎo)學(xué)生概括、總結(jié),并運(yùn)用科學(xué)思維方法進(jìn)行推理,讓學(xué)生充分動手、動口、動腦,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)他們觀察、分析、歸納的能力,增強(qiáng)實(shí)踐動手的能力。通過實(shí)驗(yàn)推理得出規(guī)律,從而理解力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。這種教學(xué)方法充分體現(xiàn)了在教學(xué)過程中,以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的理念,真正實(shí)現(xiàn)了把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生。
教學(xué)環(huán)節(jié)
設(shè)計意圖
一、創(chuàng)設(shè)情境 導(dǎo)入新課
教師提出兩個問題:
1.手托一個小球,如果突然松手,小球?yàn)槭裁磿侣?
2.行駛中的汽車急剎車后為什么會停下來?
學(xué)生1:小球受到重力的作用。
學(xué)生2:汽車受到阻力的作用。
通過以上兩個問題,你能發(fā)現(xiàn)什么?
學(xué)生:力能改變物體的運(yùn)動狀態(tài)。
教師:通過以上兩個問題我們可以看出,物體的運(yùn)動和受力存在一定的聯(lián)系,物體的運(yùn)動和受力存在什么關(guān)系呢?今天我們學(xué)習(xí)“牛頓第一定律”。
通過生活中的實(shí)例引入物體的運(yùn)動和力的關(guān)系,激發(fā)學(xué)習(xí)欲望
二、新課講解 探究新知
探究點(diǎn)一 阻力對物體運(yùn)動的影響
我們先看一段大力士徒手拉動飛機(jī)的視頻。
飛機(jī)原來處在靜止?fàn)顟B(tài),后來為什么會運(yùn)動?如果壯漢沒有了力氣,飛機(jī)還會運(yùn)動嗎?
學(xué)生:大力士給飛機(jī)一個拉力,如果沒有了力氣,飛機(jī)會停下來。
教師:我們能不能得到這樣一個結(jié)論,物體運(yùn)動一定受到了力的作用,如果不受力,它將停止運(yùn)動?2000多年前古希臘的亞里士多德也得到了這個結(jié)論(課件播放亞里士多德得到結(jié)論的過程),那么這個結(jié)論是正確的嗎?
演示1:靜止在桌面上的小車,用力推動,小車運(yùn)動一段距離后停下來。
演示2:將小車放在毛巾上,用力推動后小車運(yùn)動,停止用力后停下來。
教師:根據(jù)以上的例子,思考“運(yùn)動一定需要力來維持嗎”。
學(xué)生1:需要,因?yàn)橛昧ν莆矬w它才能運(yùn)動,而撤走了這個力物體最終會停下,所以運(yùn)動必須用力來維持。
學(xué)生2:不一定,運(yùn)動一定需要力來維持的話,撤走了力,物體應(yīng)該立刻停下才對。
學(xué)生3:例如在空中飛行的足球,已經(jīng)不再受到腳的作用力,但仍然向前運(yùn)動,因此“物體的運(yùn)動不一定需要力的作用”。
讓學(xué)生親身體驗(yàn)思考的過程,以便使學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,敢于質(zhì)疑,勇于創(chuàng)新
教師:剛才兩個實(shí)驗(yàn)小車在撤去外力后,在不同的接觸面為什么運(yùn)動的距離不同?
學(xué)生:受到的阻力不同。
教師:撤去外力后,小車在不同水平面運(yùn)動的距離不同,由此看來,阻力對物體的運(yùn)動有影響,我們通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“阻力對物體運(yùn)動的影響”。
探究點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)探究阻力對物體運(yùn)動的影響
請同學(xué)們閱讀課本第19頁演示實(shí)驗(yàn),討論以下問題:
1.為什么兩次實(shí)驗(yàn)小車都是從斜面頂端滑下?
2.如何改變小車受到的阻力?
小組1:使小車到達(dá)水平面的初速度相同。
小組2:改變接觸面的粗糙程度(木板、毛巾)。
分組實(shí)驗(yàn):
在粗糙程度不同的水平面上,讓小車自斜面頂端從靜止開始滑下。觀察小車從同一高度滑下后,在不同表面運(yùn)動的距離,記下每次小車停下時的位置。
實(shí)驗(yàn)記錄
實(shí)驗(yàn)分析
提出問題讓學(xué)生討論:
(1)實(shí)驗(yàn)中小車最終都靜止,為什么?
(2)實(shí)驗(yàn)中小車運(yùn)動的距離不同,這說明什么問題?
(3)小車運(yùn)動距離的長短跟它受到的阻力有什么關(guān)系?
(4)若使小車運(yùn)動時受到的阻力進(jìn)一步減小,小車運(yùn)動的距離將變長還是變短?
(5)根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)及推理,還可以推理出什么結(jié)論?
(6)推理:小車在光滑的(阻力為零)表面,將會怎樣運(yùn)動?
學(xué)生小組討論后引導(dǎo)學(xué)生得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:平面越光滑,小車運(yùn)動的距離越遠(yuǎn),說明小車受到的阻力越小,速度減小得越慢。如果受到的阻力為零,它的速度將不會減慢,將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去,即做勻速直線運(yùn)動。
課件展示:伽利略理想實(shí)驗(yàn)。
教師:伽利略得到了什么結(jié)論?
學(xué)生:運(yùn)動的物體如果不受力,將一直以不變的速度運(yùn)動下去。
探究點(diǎn)三 牛頓第一定律
過渡:伽利略得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論有什么不完善的地方?
引導(dǎo)學(xué)生思考后指出:沒有涉及靜止的物體。
牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出了一條重要的物理規(guī)律,這就是牛頓第一定律。請同學(xué)閱讀課本第20頁,牛頓第一定律的內(nèi)容是什么?
學(xué)生回答后課件展示:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
教師點(diǎn)撥:對牛頓第一定律的理解(課件展示)。
(1)“一切物體”包括原來運(yùn)動的和原來靜止的物體。
(2)物體不受力時,原來運(yùn)動的總保持原來的速度和方向做勻速直線運(yùn)動,原來靜止的總保持靜止。要改變勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),物體必須受到力的作用。
讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)想象與推理能力
培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和小組合作學(xué)習(xí)意識,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣
對易錯易混知識進(jìn)行點(diǎn)撥,突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)
(3)牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過合理而科學(xué)的推理得到的,不能用實(shí)驗(yàn)直接證明。
(4)牛頓第一定律說明了力和運(yùn)動的關(guān)系:力不是維持物體運(yùn)動的原因,而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因。
情境討論:
在體育課上,有的同學(xué)坐在地面休息,有的同學(xué)在賽跑,有的同學(xué)在打籃球,突然所有的力都消失了,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
探究點(diǎn)四 慣性
(一)學(xué)生自學(xué)課本P20~21,然后小組討論完成以下問題。
1.什么是慣性?
2.生活中利用慣性的實(shí)例。
(1)跳遠(yuǎn)運(yùn)動員快速助跑后,飛身一躍,利用自身的慣性,在空中繼續(xù)前進(jìn),以提高成績;類似的有:跳高、投擲標(biāo)槍、鉛球等。
(2)錘子的錘頭變松了,人們常用撞擊錘柄下端的方法使錘頭緊套在錘柄上, 這是因?yàn)殄N柄突然停止時,錘頭由于慣性會繼續(xù)向下運(yùn)動,這樣錘頭就會牢牢地套在錘柄上了。
(3)騎自行車時,不用力還能繼續(xù)前進(jìn)。
(4)拍打衣服,使上面的灰塵脫落。
3.生活中防止慣性帶來的危害的實(shí)例。
例如交通事故的發(fā)生,多數(shù)是由于慣性造成的。所以使用交通工具時,客車司機(jī)和前排乘客要系安全帶;車輛行駛要限載限速;車輛行駛要保持距離……
學(xué)生完成后,小組間進(jìn)行展示交流,教師肯定學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)。
教師引導(dǎo)學(xué)生得出關(guān)于慣性的幾點(diǎn)理解(同時課件展示)。
1.慣性是物體的固有屬性,一切物體都具有慣性,即無論物體是靜止還是運(yùn)動,無論物體是受力還是不受力,在任何時候、任何狀態(tài)下都具有慣性。
2.慣性不是力,在解答問題時,只能說“由于慣性” “具有慣性”。而不能說“受到慣性”“由于慣性的作用”“克服慣性”等,否則就將慣性和力混為一談。
3.物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),物體的質(zhì)量越大,慣性越大。
(二)利用慣性解釋生活中的現(xiàn)象
演示實(shí)驗(yàn)1:迅速抽出雞蛋下的硬紙板,上面的雞蛋會怎么樣?
演示實(shí)驗(yàn)2:用鋼尺迅速打出較下面的棋子,上面的棋子會怎么樣?
教師提問:
(1)抽出紙板的時候,雞蛋為什么沒有飛出,而是落進(jìn)杯子?
(2)為什么打出較下面的棋子,上面的幾個棋子能夠保持原來的狀態(tài)?
以四人為小組,針對老師提出的問題,結(jié)合自己所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,積極展開討論。
學(xué)生回答后,教師總結(jié)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
感受身邊的物理,從生活走向物理,從物理走向社會,讓學(xué)生應(yīng)用知識指導(dǎo)實(shí)際的生產(chǎn)生活,以促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)的全面提高
實(shí)驗(yàn)1現(xiàn)象分析:因?yàn)殡u蛋原來是靜止在硬紙板上的,當(dāng)硬紙板抽出去時,雞蛋由于慣性依然保持原來的靜止?fàn)顟B(tài),所以雞蛋最后沒有隨硬紙板飛出去,而是掉進(jìn)玻璃杯里。
實(shí)驗(yàn)2現(xiàn)象分析:用鋼尺迅速打出較下面的棋子,下面的棋子向前運(yùn)動,而上面的棋子由于慣性要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài),所以就會落在正下方。
課件展示:分析慣性現(xiàn)象的一般解題思路。
(1)交代研究對象初始狀態(tài);
(2)物理過程(突然發(fā)生的情況);
(3)研究對象由于慣性要保持原來狀態(tài)。
小組討論以下問題:
1.行駛中的汽車突然剎車時,乘客的身體會向前傾。突然開動時,乘客的身體會向后仰,請解釋原因。
2.錘頭松了,人們常用撞擊錘柄下端的方法使錘頭緊套在錘柄上,請解釋原因。
學(xué)生討論完成后,小組進(jìn)行展示,其他同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充。
播放視頻“慣性與生活”,加深對慣性的理解,體會慣性在生活中的應(yīng)用。
閱讀科學(xué)世界“汽車安全帶和安全氣囊”,了解安全帶和安全氣囊的作用。
利用學(xué)過的知識解釋有關(guān)現(xiàn)象,培養(yǎng)初步的分析概括和語言表達(dá)能力
三、歸納概括 課堂小結(jié)
學(xué)生總結(jié)本節(jié)所學(xué)知識,教師課件展示。
培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的意識和能力

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第1節(jié) 牛頓第一定律

版本： 人教版（2024）

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