牛顿第一定律教案

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1、牛顿第一定律探究式教学设计一、教材和教法的分析牛顿第一定律是牛顿力学的基石，它纠正了自亚里士多德以来长达近两千年的的错误观点，改变了人类的自然观和世界观，对物理学的发展有重大影响。惯性和牛顿第一定律都比较抽象，伽利略的理想实验也是一种重要的思想方法，学生真正理解起来是有难度的。教学中我们也发现，让学生真正改变“力是运动的原因”这一直觉观念非常困难，很多同学在分析物理问题时，总是不自觉地变成亚里士多德的“信徒”。比如看到物体在运动，就认为它一定受到力的作用；物体向东运动就认为物体必定受向东的力；物体的速度大是因为它受力大的缘

2、故；物体受力为零，它的速度也应为零等等。要改变这一现状应该注意以下几点:其一，让学生参与得出牛顿第一定律的思维过程；其二，让学生感受科学的思想方法。教材按历史发展的线索来编写，先从生活现象出发，得出亚里士多德的观点，在仔细分析现象，说明另外一种观点的存在，但是要说服大家，需要实验来证明，而摩擦力没法消除，伽利略用理想试验的方法突破难点，笛卡尔对伽利略的观点加以补充，伽利略和笛卡尔都做出了很大的贡献，教师反问“为什么不叫伽利略定律或者笛卡尔定律”引起学生进一步探索的兴趣，为牛顿的隆重出场奠定基础。让学生思考“牛顿高明在什么地

3、方”，通过分析讨论就能加深学生对“由现象到本质，由一般结论到规律”这一抽象提炼过程的认识，否则，学生会认为牛顿只是一个“摘别人果实”的人。重点：牛顿第一定律及得出的历史过程难点：对惯性及力与惯性关系的理解二、教学目标2.1知识与技能（1）了解人类探索力和运动关系的过程。（2）理解牛顿第一定律的内容及意义。（3）理解惯性，知道质量是描述物体惯性的物理量。（4）理解惯性和力的关系。2.2过程与方法（1）在用伽利略斜面实验研究力和运动关系的过程中，学习理想实验这种科学研究方法。（2）培养学生严谨的逻辑推理能力；通过学生对历史演变

4、过程的“亲身”参与，培养他们深度分析和思考的能力；通过对生活实例的分析，培养学生理论联系实际的能力。2.3情感、态度与价值观（1）让学生感受科学探究过程的艰辛，感受科学之美和科学的精神。（2）在学习牛顿第一定律建立的过程中，学习伽利略与牛顿等科学家的创造性思维的品质和敢于质疑、坚持真理的献身精神。三、教学过程3.1引入新课【投影展示】有一个基本问题，几千年来都因为它太复杂而含糊不清，这就是运动的问题——爱因斯坦3.2新课教学【教师引导】运动问题真如爱因斯坦所说的这样复杂吗？我们先来回顾一下历史上关于力和运动的观点，亚里士多

5、德的“力是维持物体运动的原因”。亚里士多德的观点来源于生活，我们可以用一个实验来证明这个结论是对的。【演示实验】手拉倒放的车，车走，手停，车停；【教师引导】大家都同意亚里士多德的观点吗？如果不同意请用指定器材设计实验加以反驳。【学生回答】得出另外一种观点是伽利略提出的物体的运动不需要力维持。【教师引导】同学们看一下两种观点持有者各自所处的年代，亚里士多德，公元前四世纪，伽利略1564-1642年，也就是公元十六、十七世纪，相差了两千多年，大家是否有一个疑虑呢？像物体的运动不需要力来维持，我们都很容的得出的结论，这两千多年里

6、的科学家都在干什么？其实亚里士多德当时就已经考虑过这个问题，他是这样解释的：撤掉力之后，小车由于运动会在它后而产生一个“虚空”——没有空气的空间，空气要填补这个“虚空”，于是对小车产生一个向前的推力，但这个推力小于摩擦力，所以最后停了下来。所以，亚里士多德仍然认为力是维持物体运动的原因。亚里士多德的虚空理论可以自圆其说，加之他在人们心中的地位很高，所以他的观点统治了相当长的时间就不足为奇了。有关“虚空理论”是被用什么方式驳倒了的，我们这里就不多分析了，请同学们课后上网查阅相关资料，并递交自己的认识报告。(有了亚里士多德的自

7、圆其说，才需要一个可靠的实验来证明物体的运动不需要力来维持，少了这个内容，学生就不会觉得理想实验的魅力如此之大了。)【教师引导】我们现在虽然已经知道后一个观点是正确的，但是我们还是有必要了解一下伽利略当年对这一问题的研究过程。我们现在就回到400多年前，进入到伽利略这一角色，看看他是怎样提出自己的观点的？请同学们阅读教材68页倒数第二段，要求能够用自己的语言来表述出当时伽利略的推导过程。（回答问题的难度不大，但是教师要对学生回答的情况做出肯定的鼓励）【教师引导】这个观点放在今天，我们大家已经可以很容易接受，但是，在当时的历

8、史情形下，由于亚里士多德的地位就像中国古代的孔子，基本都是拿他的言论当成真理，再一个就是传承了2000来年的东西，根深蒂固，只凭简单的推理很难让更多的人信服。伽利略又是怎样驳倒亚里士多德的观点的呢？【演示实验】伽利略那个年代的科学家很多人都研究了一种叫做摆的运动，发现摆球都可以到达等高的点上，就像有记忆