《牛顿第一定律》教学案例

初中物理《牛顿第一定律》教学案例

【教学目标】

一、知识与技能:

1、知道并能用语言表述牛顿第一定律。

2、理解什么是惯性，能够列举生活中有关惯性的现象。

二、过程与方法:

1、了解伽利略“理想实验”的科学方法，经历“探究物体不受力时怎样运动”的过程，进一步培养学生科学探究的能力。

2、通过实验和观察活动，体验一切物体都有惯性。。

三、情感态度与价值观:

1、通过探究物体不受力时怎样运动，形成实事求是、不迷信权威、尊重自然规律的科学态度。

2、通过学习惯性的应用，感受到科学就在身边。。

【教学重与难点】

重点：“理想实验”法，牛顿第一定律和惯性。。

难点：让学生确信牛顿第一定律并理解其内涵。

【教学准备】

教师：小车、木块、纸条、玻璃板、象棋子、杯子（内盛水）、硬纸板、鸡蛋。学生：斜面、小车、木板、棉布、毛巾。

【教学过程】

一、情境导入，明确任务

引导学生看两张来自生活的图片（多媒体投影）：

①警察叫司机系安全带，为什么？

②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？

师：要解决这两个问题，我们首先来研究有关“牛顿第一定律”的知识。

板书课题：牛顿第一定律

投影：学习目标

1、知道牛顿第一定律的内容，了解它的探究历程。

2、通过活动体验任何物体都具有惯性。

二、维持运动需要力吗？

1、自主探究，合作交流

师：同学们，前面我们知道力可以使静止的物体运动，也可以使运动的物体静止，可见力和物体的运动有密切的关系。关于力和运动的关系，古希腊学者亚里士多德提出了一个观点——物体的运动需要力来维持。他的观点一直维持和统治人们的思想近两千年，直到三百年前伽利略才提出了新的观点——物体运动不需要力。你同意谁的观点呢？请各小组自主探究。

投影：自主探究提示：

（1）观察课本第44页图12.5—1，想想在生活中还有哪些类似的现象？从这些现象中你能得到什么启示吗？

（2）结合生活体验回答下列问题：①怎样能够使静止的足球运动起来？②足球离开运动员的脚以后，在草地上滚动的过程中速度有何变化？③骑自行车时，如果停止蹬车，自行车运动情况会有什么变化？

因此，你认为物体的运动是不是一定需要力来维持？物体的运动和物体受力之间可能有什么关系？

（3）亚里士多德和伽利略都对物体的运动和受力关系进行了研究，你同意谁的观点？

2、展示交流合作学习成果

师：你是同意亚里士多德的观点，还是同意伽利略的观点？说出你的理由。

生1：静止在课桌上的书，用力一推由静止变为运动，不推，重新变为静止。可见物体的运动需要力来维持。

生2：骑自行车时我们停止蹬车，车仍然继续运动；踢出去的足球能继续在空中飞行；掷出去的铅球能继续向前运动，可见物体的运动不需要力来维持。

生3：物体的运动有时需要力，有时不需要力来维持。

生4：我们组也认为物体的运动不需要力来维持，如汽车刹车后仍能继续滑行一段距离。

3、疑难解析，评价激励

师：爱因斯坦曾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的破案过程，有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，在探究运动原因的“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的判断。

师：引起亚里士多德错误观点的“罪魁祸首”是什么呢？

学生思考，交流。

生：自行车停下，停下不是没有受力，而是受到了摩擦力才停的。因此，引起亚里士多德错误观点的“罪魁祸首”是摩擦阻力。

师：现在假设你是伽利略，你会寻找怎样的“侦察”方法去推翻这维持两千年的“错案”？

师：物体不受力时能否继续运动需要实验来验证。

三、牛顿第一定律

1、设计实验方案

（1）小组交流合作学习

师：下面请以小组为单位，根据屏幕上的提示设计出实验方案。

投影：温馨提示

1、明确探究实验的对象、条件：要探究运动物体不受力时，运动情况会怎样，实验时我们应该把静止的还是运动的物体作为我们的研

究对象？根据实验目的可知：实验应观察运动的物体在不受

（阻）力时运动情况，你打算怎样创造“不受（阻）力”实

验条件？

2、回忆以前做过的“真空不能传声”的实验：如图1

所示，把玻璃罩中的空气抽出，我们听到的铃声越来越小，

这说明真空不能传声。思考以下问题：

（1）在这个实验中，我们能使玻璃罩内达到“绝对真空”吗？

（2）既然做不到“绝对真空”，你是根据什么现象推断出真空不能传声的？当玻璃罩中的空气越来越少时，我们听到的铃声越来越小。由此推测：假如玻璃罩内没有空气，我们就会听不到声音，这说明真空不能传声。

（3）受这种方法的启示，你能否设计实验，探究运动物体“没有阻力作用”

时怎样运动？

3、结合课本，分析图2所示的实验方案。

思考：（1）为充分“显示”阻力对物体运动情况的影响，每次实验时应该控制哪些因素相同？如何改变物体受到的阻力？

（2）为什么让小车从斜面的同一高度滑下？

（3）小车在不同材料的平面上最终停下来的原因是什么？

（4）设计一个记录实验数据的表格。

（5）设想一下，如果水平面足够光滑（没有任何阻力），小车的运动情况会怎样？

（2）展示交流合作学习成果

师：下面请**组来展示实验计划与实验方案。

生：我们知道地球上完全不受力的物体是不存在的，我们可以使物体受力逐渐减小，观察物体运动情况，进一步推理物体不受力时怎样运动，这种方法叫理想实验法。实验时我们让同一小车从同一斜面的同一高度滑下，观察小车分别在毛巾、棉布、木板表面滑行的距离，进一步推理物体不受力时的运动情况。我们

接触面阻力的大小

（选填“大”“较小”或“最小”）

小车运动的距离

（选填“短”“较长”或“很长”）

毛巾

棉布

木板

生：为了让小车的起始运动情况一样，也就是小车的起始运动速度相同。

师：很好，同学们的方法很精彩。通过观察小车在毛巾、棉布、木板上滑行的距离，并推理得出小车不受力时的运动情况。下面请同学们按照设计的方案进行实验，实验中有不明白的地方可以和同学交流或请教老师。

2、进行实验