牛顿第一定律(教案)x

《牛顿第一定律》

一、教学目标

1.通过实验探究了解阻力对物体运动的影响，经过分析、归纳和推理建立牛顿第一运动定律。

2.理解牛顿第一运动定律并能用于分析简单的实际现象。

二、教学重难点

1.教学重点：探究阻力对物体运动的影响，初步理解牛顿第一运动定律

2.教学难点：纠正学生已有的错误观点，正确认识没有力物体还能运动，理解牛顿第一运动定律。

三、实验器材

四人一组，十二组，每组器材：木板、玻璃板、棉布、小车、斜面

四、教学思路

从学生日常生活中常看到的表象——“没有力，物体不能运动”出发，通过提出问题，激发学生认知冲突；再现现象，形成正确认识，没有力，物体还能继续运动。最终停下来，不是不受力，而是受到阻力，引出探究话题：探究阻力对物体运动的影响。猜测，如果阻力越小，物体运动的速度减小得越慢，运动得越远。提供器材，学生设计实验，并动手实验，记录现象，进过分析、归纳和推理，建立如果绝对没有阻力，运动的物体速度不会减小，将永远运动下去，贯穿科学发展历程，培养学生像物理学家一样思考，通过实验与理性分析，站在巨人的肩膀上，揭示著名的牛顿第一运动定律，并能试着用牛顿第一运动定律分析简单的实际现象。

五、教学过程

（一）创设生活情境，引发认知冲突

课前预习，投影画面，如果我们不去推原来静止的小车，他就不会运动；小车运动后，如果不继续推它，它就会停下来，小明得出：没有力物体就不能运动。你赞成他的观点吗？

师：演示再现情境，小车处于静止状态，水平方向有没有受力？

生：没有。

师：现向前推动静止的小车，变运动，撤去推力，小车停下，没有力物体不能运动。你同意小明的观点吗？同意的请举手；不同意的举手。

师：这观点到底对不对呢？早在2000多年以前，古希腊的世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一亚里士多德凭直觉认为：如果有力作用在物体上，物体才能运动。没有力的作用，物体就停下来。力是维持物

体运动的原因。

师：刚才有同学不同意这说法，肯定有自己的道理，谁来说说自己的看法？

生：运动的物体，不推它，不是马上停下来的，还在运动。

师：你能不能从生活中举一个例子说明你的观点？

生：踢足球，足球滚动，脚不再施力，球还在向前滚。

师：很好，还有谁再想说明的？

生：打出去的球会继续向前运动。刹车后汽车不是马上停下来的。

……

师：很好，生活中我们看到很多这些情境（看视频），如骑自行车，脚不踩脚踏板，车还在向前。手不再推车，车还在运动。可见，没有力，物体还能运动。

师：但最终，运动的物体速度慢慢减小，停下来，这是为什么呢？

生：受到阻力。

师：对了，运动的物体停下来，不是不受力，而是受到力，受到的是阻力，阻碍运动，速度变小，最后停下来了。同学们敢于挑战权威，在科学的历程中，伽利略(是伟大的意大利物理学家和天文学家，科学革命的先驱)发现了不易直觉的摩擦阻力，提出：物体的运动不需要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受到摩擦阻力。推翻了亚里士多德这一错误观点。

（二）创设问题情境，引出探究话题

师：刚才同学举例，足球踢出去，脚不再施力，球还在向前滚。如果足球一次在草地上滚动，一次在水泥地上滚动，哪一次速度减小得快？哪一次运动得远？为什么？

生：草地上阻力大，物体速度减小得快，马上停下。水泥地上阻力小，运动得远。

师：如果水平面阻力更小呢？

生：足球会滚得更远。

师：看来阻力对物体运动有影响，我们就进一步探究这个话题。探究：阻力对物体运动的影响

生：猜测——阻力小，运动得远。

师：同学们你现在如果就是伽利略，要探究阻力对物体运动的影响，如何验证你的猜想？提供实验器材——木板、玻璃板、棉布、小车。请设计实验。

小组讨论，全班交流展示。

生：不同水平面的材料，改变阻力大小，让同一辆车以同样的速度开始运动，记下停下的位置，比较路程长短。

师：为什么要以同样的速度开始运动？

生：控制变量进行研究。

师追问：怎样控制小车开始速度一样？

生1：用同样的力推小车。

生2：反对，我们用同样的力推做不到.

师：怎么办？示意一个斜面

生：可以用一个斜面。（学生很机灵）让它从斜面同一高度滑下，到达水平面的初速度相等。

师：很好，课桌下有斜面，请拿出来。还有什么补充？

师：就按照你们设计的方案进行实验。

（三）提供实验情境，培养学生探究能力

学生实验，记录现象，（填入书本66页）（提示：玻璃板放上去，斜面也相应提高一点高度，保证斜面与玻璃板面对接）

汇报展示

推理：绝对光滑，阻力小到为0时，小车会永远运动下去，作匀速直线运动。

同学们通过实验，加以科学推理，有了重大突破，认识“没有力，运动的物

体会永远运动下去”。

伽利略也是在实验的基础上，进行科学推理（开启了理想实验）进一步得出，如果没有摩擦阻力，水平面上物体一旦具有某一速度，物体将保持这一速度运动下去。

笛卡尔（1596年3月31日生于法国都兰城，是伟大的哲学家、物理学家、数学家、生理学家。）等人又在伽利略研究的基础上进行了更深入的研究，他认为：如果运动物体，不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不会变，将沿原来的方向匀速运动下去。你们现在又达到了笛卡尔水平。

（四）贯穿史实情境，揭示牛顿第一定律

英国的伟大科学家牛顿，总结了伽利略、笛卡尔等人的研究成果；从而概括出一条重要的物理定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是牛顿第一定律。

（五）理解牛顿第一定律，解释简单现象

怎样理解定律内容，应抓住那些关键词？请学生思考后，小组交流，全班展示。

条件：一切物体，不受力。

结论：总保持匀速直线运动状态或静止状态。

说明：“一切物体”指宇宙天地间所有物体，“没有力的作用”是理想情况，“或”指什么时候匀速直线运动，什么时候静止，要看原来的状态。

这一定律是在实验的基础上科学推理出来，不是实验的直接结果。世界上没有真正不受力的物体，但大量的事实可以推证这一定律是正确的。物体受到平衡力时，相互作用力互相抵消，相当于不受力，总是保持匀速直线运动或静止状态。

想一想：投出一只纸飞机,它将做怎样的运动?为什么?

飞行中，若受到的重力、空气阻力,突然消失，纸飞机又做怎样的运动？

巩固反馈：《自主学习单》第30页，课堂检测：

1.牛顿第一运动定律是用什么方法获得的（）

A.单纯的实验方法

B.单纯的推理方法