1、6.1牛顿第一定律教案一、教学目标1知识与技能（1）理解牛顿第一定律的内容及意义。（2）理解惯性，知道日常生活中由于惯性而产生的简单现象，会解释日常生活中的惯性现象。2过程与方法：培养学生严谨的逻辑推理能力；通过对大量实例的分析，培养学生归纳、综合能力。善于思考、善于总结，把物理与实际生活紧密结合。3情感态度价值观：体会科学研究过程的艰难，领悟实验加推理的科学研究方法。二、重点与难点本节的重点是伽利略理想实验，难点是对惯性的理解。三、教学策略与手段探究式教学，按物理史实为线索展示物理规律的形成。四、教具准备自制理想斜面实验器（用有很小凹槽的柔软铝塑板作为轨道）、气垫导轨。五、教学流程六、教学过
2、程1创设情景、新课引入引导学生看两张来自生活的图片（多媒体投影）：警察叫司机系安全带，为什么？亚洲飞人柯受良驾车飞越黄河，他凭什么有这种胆识去飞越气势磅礴的黄河呢？演示一个惯性现象的小实验：用棒敲打叠放的象棋子。视频展示：空间站中的生活通过生活中的一些现象引起学生探求物理知识的兴趣，同时为惯性的学习打下伏笔。2历史回顾、新课教学首先让同学看一个实验：用手推车，车前进，停止用力，车停止。设问：生活中还有哪些类似此类的现象？（由学生思考后回答）学生答：可能有如静止的自行车用力踩脚踏板才开始运动，如没有对车继续用力，它最终会停下来。静止的秋千用力时，它会摆动起来。停止用力时，它会最终停下来。等等）历
3、史的回顾：1亚里士多德观点：力是维持物体运动的原因在得出亚里士多德的观点后，设问：你认为这个观点有什么问题？学生思考后回答学生也许有不同的观点，由于初中已学习过这部分知识，所以学生会得到此观点是错误的，但不少同学心中的疑虑还是存在的。在学生提出的观点后指出：亚里士多德的观点一直维持和统治人们的思想近两千年，才到三百年前伽俐略才指出：力不是维持物体运动的原因，物体运动不需要力。指出亚里士多德在当时提出了很多观点，有时候提出问题比证明一个问题更难，所以说亚里士多德毫无疑问是伟大的。2伽俐略的观点：物体运动不需要力说明：爱因斯坦增把一代一代科学家探索自然奥秘的努力，比作福尔摩斯侦探小说中破案过程，有
4、时候明显可见的线索却把人们引向错误的判断。也就是说，光凭经验来做判断常常是靠不住的，在探索运动原因的“侦探小说”里，亚里士多德正是由于凭借生活中明显的线索引出了错误判断。设问：现在假设你是伽俐略，你会寻找怎样的“侦察”方法去推翻这维持两千年的“错案”。引起亚里士多德错误观点的“罪魁祸首”是什么呢？（组织学生进行相互讨论思考：然后叫几组学生代表发言）给学生充分展示自己思维过程的机会，让他们自己去探求物理规律的真伪，让每一个学生都能够深刻体会力和运动之间的关系。结论：引起亚里士多德错误观点的“罪魁祸首”是：摩擦力（说明自行车停下，停下不是没有受外力，而是受了摩擦力才停的，如没有摩擦力，会永远运动下
5、去不停，看来物体运动是不需力的）。介绍伽俐略创造的“侦察”方法：理想斜面这个想法是如何产生的呢？伽俐略注意到，当一个小球沿斜面下滚时速度会增加，小球沿斜面上滚时时速度会减小，他由此猜想，当小球沿水平面滚动时，它的速度应该不增不减，实际上他发现，球越来越慢，最后停下来，伽俐略认为：这是由于摩擦阻力的缘故，他推理：若没有摩擦力，球将永远滚下去，为了说明他的思想，他设计理想斜面实验。（1）实验演示理想斜面实验整个过程（说明：主要是为了理解伽俐略的思想）（2）再用视频动画演示理想斜面实验通过对理想斜面实验的演示，说明物理研究中抓住主要因素，忽略次要因素的必要性，同时也展示了物理研究思想的美妙和逻辑的力
6、量。由于现实生活中不可能有绝对光滑的斜面，所以这个实验是个“理想实验”。尽管现实生活中没有绝对光滑的平面。但可以创造比较光滑的平面去证明伽俐略的想法：实验：气垫导轨上物体近匀速的运动视频观看：目前的一项体育项目冰壶球运动，由于球运动过程阻力很小，能以几乎不变的速度前进。最后总结（投影）伽俐略理想实验对科学研究的意义。介绍伽俐略其人其事，通过对伽俐略其人其事的了解，强调指出，在我们今天看来是非常简单的道理。在它发现的最初往往是非常艰难的，如果没有坚强的意志和信念，没有足够的事实和理论依据去支持你，许多人可能会放弃，但伽俐略没有放弃。让学生意识到：一个规律的发现并不是一帆风顺的，不是一开始的认识就
7、是对的，而是需要人类不断探索才能形成的，并明白科学研究过程的艰难和科学家为此所付出的努力和心血。至此，我们已经对力和物体运动之间的关系有了一个正确的认识。3与伽俐略同时代的法国科学家笛卡儿，补充和完善了伽俐略观点，他认为：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，也不会偏离原来的方向。他支持了伽利略力不是物体的运动的观点，并且还强调没有力作用时物体的运动情况。他还认为，这应该要作为一个原理加以确立，并且是人类整个自然界的基础。强调笛卡儿对伽俐略观点的提升与补充，指出两者之间的差异。3定律的学习、理解在伽俐略和笛卡儿的正确结论隔了一代人后，由牛顿总结成整个牛顿力
8、学的一条基本定律。牛顿第一定律（惯性定律）：一切物体总保持匀速直线运动状态或静上状态，直到有力迫使它改变这种状态物理学的基石。投影介绍牛顿经典力学之父的成就，指出牛顿第一定律是牛顿力学系统中的基础。对定律的理解指出：物体运动不需要力。(不受力时，运动会一直运动下来，静止的一直静止)力是改变物体运动状态的原因。思考与讨论：从牛顿第一定律我们得知，物体都要保持它们原来的匀速直线运动或静止的状态，或者说，它们都具有抵抗运动状态变化的“本领”。但是这种“本领”的大小是不一样的。物体抵抗运动状态变化的“本领”，与什么因素有关？请大家通过实例进行分析。由学生分组讨论，收集各组的实例和观点，老师对此进行总结
9、并对错误的认识进行引导和纠正。指出：把物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。在此基础上，再提以下设问：设问一：是不是说只有匀速直线运动或静止的物体才有惯性呢？变速的物体有没有惯性？（由学生思考、回答）设问二：液体、气体有没有惯性？在学生思考后：观看装水的气球破后，水还要维持原来的状态设问三：惯性有大小吗？若有，与什么有关？得出：惯性是物体固有的属性，与物体的运动状态无关，物体的质量是物体惯性的量度。投影通过下面的问题来巩固和理解牛顿第一定律（由学生回答分析）问题：被踢出的冰块，在摩擦力可以忽略的冰面上匀速滑动，冰块受不受向前的作用力？七、巩固小结视频：铁锹扬沙（设问：为什么沙
10、可以被扬出？由学生回答）实验演示车运动碰到障碍物后停止，车上物体反倒。（要求解析车停后，车上物体反倒的原因）你能举出生活中还有哪些与惯性有关的现象？在学生举出一些惯性的实例后，看两段视频材料：人在车上抛球，最后落回地面（可结合此理解为什么地球在自转，人起跳后还能落回原地）汽车实验厂里的汽车启动和刹车的过程，以及为什么要系安全带的必要性（呼应课题引入时司机为什么要系安全带）最后，在爱因斯坦的一句话中结束这节课：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。强调这节课中理想实验的科学思想方法的重要性。八、作业设计1.复习课文，完成小论文伽利略的理想斜面2.书面完成“家庭作业与活动”123。3.预习探究加速度与力、质量的关系九、板书设计笛卡尔、伽利略的研究伽利略的理想斜面实验牛顿第一运动定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，知道外力迫使它改变运动状态为止。1.力是改变物体运动速度的唯一原因：改变速度大小；改变速度方向；同时改变速度大小和方向。2.任何物体都具有惯性：任何物体都有是自己的运动状态保持不变的企图；惯性的大小只取决于物体的质量，与运动状态无关。十、反思与改进