《牛顿第一定律》教学案例

《牛顿第一定律》教学案例

【教学目标】

一、知识与技能：

1、理解什么是惯性，能够列举生活中相关惯性的现象

2、知道并能用语言表述牛顿第一定律。

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水平。

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？

②警察叫司机系安全带，为什么？

师：要解决这两个问题，我们首先来研究相关“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在任何情况下都具有惯性。

二、维持运动需要力吗？

1、自主探究，合作交流

师：同学们，前面我们知道力能够使静止的物体运动，也能够使运动的物体静止，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？

（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？

所以，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实行了研究，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。

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，亚里士多德正是因为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。所以，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、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，如果水平面充足光滑（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有的，我们能够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。我们设计的实验表格：

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

师：我想问一下，实验中为什么让小车从斜面的同一高度滑下？

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实行实验，实验中有不明白的地方能够和同学交流或请教老师。

2、实行实验

师：同学们注意了，老师发现有几个组的小车不是沿直线下滑。

那几个组的学生都在频频点头。

师：请同学们以小组为单位交流讨论一下原因是什么，怎样解决？

学生交流讨论。

生1：可能是小车的前后轮不在一条直线上。

生2：可能木板表面不平。

生3：小车的前轮在滑行时运动。

师：同学们思考得很全面，那该怎样解决呢？

生1：换小车。

生2：用光滑平整的木板。

生3：让斜面的坡度小一些。

师：很好，那我们按照改进的方案重新做实验，并把实验的结果填在表格中。

学生继续实验。

3、展示探究结果

师：同学们都做完了实验，下面我们请同学们展示实验的结果和结论。

投影实验结果：

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

大

短

棉布

较小

较长

木板

最小

很长

生：根据以上结果，我们得到的结论是：水平面越光滑，小车受的摩擦力越小，小车的速度减小的越慢，小车运动的距离就越远。假如水平面对小车完全没有摩擦，小车将一直运动下去。

视频观看：当前的一项体育项目——冰壶球运动，因为球运动过程阻力很小，能以几乎不变的速度前进。