第一节 科学探究 牛顿第一定律教案　（2课时）

第七章 力与运动
第一节 科学探究 牛顿第一定律　（一）
　　　　　　　　　　　　　课时 第1课时．
教学目标
①知识与技能
1、理解牛顿第一定律，会用自己的语言描述牛顿第一定律。
2、会设计实验，探究牛顿第一定律。
②过程与方法
1、培养学生在实验的基础上通过推理得到结论的方法 ，体会亚里士多德与伽利略的思想冲突。
2、通过伽利略的理想实验，使学生受到科学方法论的教育，
③情感、态度与价值观
1、通过物理学史的简介，对学生进得严密的科学态度教育，了解人类认识事物本质的曲折
2、通过对伽利略对力和运动关系的研究，培养学生敢于坚持真理，不迷信权威的精神和科学探究精神。
教学方法与媒体
实验探究法、讲授法
多媒体（课件）、斜面、小车、棉布
教具准备 斜面、小车、棉布、毛巾
教学过程
复习引入
问：力的作用效果有哪些？学生：力可以改变物体形状；
力可以改变物体的运动状态
师：如果运动的物体不受力，将会怎样呢？
二、推进新课
．1、牛顿第一定律：
结合课本上的图问:你观察并思考过下列现象吗
对静止的木箱施加一个水平方向的推力木箱沿着水平方向运动.撤去推力后，木箱停了下来。
用铁锤敲击铁钉，钉子向下运动陷入木板.停止敲击，钉子就不在下陷.
踢出去的足球，虽然会继续 “飞行”但它总是会停下来的.
关闭了发动机的火车.虽然继续运行.但是最后它也将停下来.
我们发现以上现象似乎有一个共同特征：物体的运动需要力的作用.若不受力.物体就不会运动或停止运动
亚里士多德的观点：
必须有力作用在物体上.物体才能运动.不受力而一直运动的物体是不存在的。
力是维持物体运动状态的原因（没有力的作用，物体就不能运动）
伽利略对亚里士多德的观点提出了怀疑.并做了一个理想实验来反驳其观点.
运动物体如果不受其它物体的作用.其运动会是匀速的.而且将会永远运动下去.
物体的运动不需要力去维持！ 　
　　用多媒体上生动的素材展现亚里斯多德、伽利略对“运动物体不受力将会怎样？”的看法，让各小组学生回答同意谁的观点，并设计实验进行探究。
　　　探究一：阻力对物体运动的影响。
提出问题 ：运动物体如果不受其它物体的作用，会一直运动下去吗？
2.制定计划与设计实验：让滑块从斜面上滑下.逐渐减小水平面的粗糙程度.测量滑块的运动距离.并推论当平面没有摩擦力时滑块的运动状态.
3.实验器材：斜面、粗糙程度不同的平面、滑块、刻度尺等
4.进行实验与收集证据
让小车从斜面上同一高度滑下，分别滑到铺有毛巾.棉布、木板的平面上，观察小车前进的距离。
　　A、各小组进行猜想与假设　　B、实验方案的设计：
表面状况 阻力的大小 小车运动的距离（m）
毛巾
棉布
木板
过程：让小车自斜面顶端从静止开始滑下，观察小车从同一高度滑下后，在不同表面运动的距离。
5分析与论证
实验结论：平面越光滑，滑块受到的摩擦力越小，滑块前进的距离就越长。
　　C、填写实验报告
　　D、让学生得出初步结论；平面越光滑， ( http: / / www.21cnjy.com )小车运动的距离越 ，这说明小车受到的阻力越 ，速度减小得越 。让学生推理：若平面无限长且无限光滑，则从斜面滑下的小车将会怎样？
　　E、学生猜想、推理，如果运动物体不受力，它将 。
　　F、让学生猜想：静止物体不受力将会怎样？
　　　　学生回答：静止物体不受力将会仍然静止。
　　G、让学生分析以上事实，再进一步概括、 ( http: / / www.21cnjy.com )推理出牛顿第一定律，教师然后板述：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
　　对这句话加以说明：
　　　1、“一切”适用于所有物体；
　　　2、“没有受到外力作用”是定律成立的条件，包括物体确实没有受到外力和物体受到平衡力的作用；
　　　3、“总”总是这样，没有例外；
　　　4、“或”指两种状态必有其一，不同时存在。
　　2、人文资料简介：
　　介绍伽利略、牛顿等人探索“运动物体不受力将会怎样？”的历程，让学生感悟科学家们追求真理的研究方法及刻苦精神。　　
三、巩固练习：当堂对所学知识进行巩固
一人站在匀速航行的轮船上某处竖直上跳，当他下落时应落在（ ）
A. 原处 B. 此处的前方 C. 此处的后方 D. 不能确定
下列说法中正确的是 （ ）
物体不受外力作用时，一定处于静止状态
B、物体不受外力作用时，一定做匀速直线运动
物体不受外力作用时，运动速度将减小，最终会静止下来
物体不受外力作用时，一定保持原来的运动状态
在光滑水平桌面上，用力推一原来静止的小球， ( http: / / www.21cnjy.com )使小球在水平桌面上运动，当小球的速度达5m/s时，如果撤去推力，小球将处于下列那种状态 （ ）
A、以5m/s的速度做匀速直线运动
B、以大于5m/s的速度做匀速直线运动
C、以小于5m/s的速度做匀速直线运动
D、速度逐渐减小，最后停下来
5.飞机水平匀速向西飞行,从飞机上先后落下三个小球,若不计空气阻力,在地面上的人看到三个小球在空中的排列位置应该是　　　　( 　　 )
　　　
四、课堂小结：
　　牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀带直线运动状态。
要引导得出亚里士多德的“物 ( http: / / www.21cnjy.com )体的运动需要力来维持”的观点。在此经过讨论有必要添加笛卡尔的观点进行比较说明。对学生进行思想教育的良好机会:要敢于推翻别人的观点，努力用事实和道理来解释自己的观点。牛顿第一定律是在大量经验事实（实验）的基础上,经过推理而抽象概括出来的.我们周围的物体,都要受到这个或那个力的作用,因此不可能用实验来直接证明这一定律。
布置作业：课后习题：1、2、3、4 预习下节：物体的惯性
预习提纲
什么是惯性 为什么说惯性是物体的一个基本属性？
惯性与惯性定律有什么区别？
如何用惯性来解释生活中的相关现象？
板书设计
7.1 科学探究 牛顿第一定律
两种不同的观点
科学探究 牛顿第一定律：
一切物体在没有受到外力作用的时候，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。
三、牛顿第一定律应用
课后反思
7.1 惯性（二）
课时　第２课时
教学目标
知识与技能
1．知道惯性现象，知道任何物体在任何状态下都有惯性．
2．会解释简单的惯性现象
过程与方法
1．通过解释生活中的惯性现象，培养学生应用知识解决实际问题的能力.
　　2.通过运用惯性知识解释现象，进行语言表达能力的培养．
情感态度与价值观
通过惯性应用与防止的教学，向学生渗透辩证唯物主义观点．
教材分析
教材首先从牛顿第一运动定律出发，给出惯 ( http: / / www.21cnjy.com )性的概念，然后从生活经验的角度，提供一些惯性现象来说明无论运动的物体或静止的物体都具有惯性，既帮助学生认识惯性现象的普遍存在，又有助于提高学习兴趣．通过对交通事故的分析，不仅使学生了解了惯性现象的危害，还提高了学生的交通安全意识．
学法指导
　　1．要重视实验教学，突出现象教学
　　惯性现象很多，由于实验的特点是 ( http: / / www.21cnjy.com )比较简单，可操作性强，所以有些实验可采用并进式的方法，让学生亲自动手操作，既可活跃气氛，提高兴趣，同时还训练了学生动手操作的能力和实验的能力。如让学生用自己的钥匙和一张纸条在课桌边上动手做惯性实验。有些演示实验，可让学生登台表演。
　　2．通过教学训练物理语言和表达能力。
　　可以惯性小车演示实验为例，让学生解释木块往后倒和往前倒的原因，训练如何运用知识解释问题。　　
教学 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )重点
　　1.解释惯性现象
　　2.任何物体任何状态下都有惯性
教学难点　惯性大小与运动快慢无关
　　教具　装有水的杯子、硬纸板、鸡蛋、纸条、木尺、棋子。
教学 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )过程
一．引入新课
　　方法1：用新奇实验引起学生兴趣
　　演示实验
　　1. 在装有水的杯子上放一硬纸板，纸板上放一鸡蛋。迅速击打鸡蛋下的硬纸板，鸡蛋竖直落入杯中，并没有沿水平方向运动。
　　结论: 原来静止的物体，具有保持静止状态的性质。
2．匀速运动的电动车上面小球落下，恰好进入下面的球篮。
　　结论：原来运动的物体，具有保持匀速运动状态的性质。
方法2 ：用学生可操作实验调动学生积极性
　　学生实验　指导学生自己完成撤纸条的实验，打棋子实验（此实验可由学生参与演示）。
　　结论：物体具有保持运动状态的性质。
二、推进新课
（一）．什么是惯性
　　方法1：对基础较好的学生可讨论分析理解惯性的概念和惯性定律的内涵。在用方法2中的问题检验其理解情况。
　　老师在学生讨论过程中可引导：用 ( http: / / www.21cnjy.com )“惰性”比喻“惯性”。一切物体都有一种“惰性”，这种“惰性”的表现就是不愿意改变原来的运动状态。只要不受外界力的作用，就能很明显的表示出它的“惰性”；如果受到力的作用，迫使它改变原来的运动状态，只不过没有明显的表现出来它的“惰性”，但它的“惰性”仍不会改变。即：惯性与是否受力无关。
　　方法2：由于惯性是个比较抽象，难理解的概念，一般可通过下面的问题，引导学生了解惯性保持的是原来的运动状态（速度）。
　　例：下列各问中的物体的惯性如何体现？
　　1）静止在桌面上的书？（体现在保持静止）
　　2）正在以10m/s速度运动的汽车？（体现在保持10m/s速度匀速运动）
　　3） 一个正在加速的汽车，某时刻的速度是5m/s。（虽然车做加速运动,此时的惯性体现在保持5m/s的速度，只不过后来没保持住。）
　　（二）．惯性现象
　　通过演示实验、学生小实验或录像让学生尽可能多的观察惯性现象，实验选择要注意具有代表性。
　　录像：烟圈实验
　　简介洒水枪，水离开枪后还能继续向前是由于水具有惯性，（下落是由于受重力改变了运动状态）。
由上面实验分析得出： “固、液、气”---一切物体都有惯性 “静止、运动”---任何情况都有惯性
　　结论：一切物体在任何情况下都具有惯性，惯性是物体固有的属性。
说明：惯性是物体的一种属性。一切物体在任何 ( http: / / www.21cnjy.com )情况下都有惯性，惯性大小只与物体的质量有关，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。
　　3．惯性现象的分析
　　方法1 ：通过演示实验引导学生分析。
　　演示　惯性小车实验
　　引导学生分析木块为什么向后倒和向前倒。
　　引导学生讨论分析做车时惯性的表现，安全带的作用？
　　通过上面的分析引导学生简单总结分析惯性现象的一般步骤：
　　确定研究对象——明确研究对象原来的运动状态——受力情况——研究对象由于受力运动状态改变情况——惯性的具体表现。
　　方法2：学生举出惯性现象并进行解释。
　　对基础较好的学生，可请 ( http: / / www.21cnjy.com )学生自己选择上面做过的惯性实验或列举的其它惯性现象进行描述，互相补充，总结出分析惯性现象的一般步骤，并用此步骤再分析其它问题。
惯性现象的分析步骤：
　　（1）确定研究对象。明确研究对象是哪一个物体或同一个物体的哪两个不同部分。
　　（2）弄清楚研究的物体原来处于什么状态？（运动还是静止）
　　（3）什么原因是物体或同一物体的某一部分运动状态发生改变。
　　（4）由于惯性，物体要保持原来的运动状态，于是出现了什么现象？
易出现的错误想法如下，要注意纠正。
　　（1）物体运动的速度越大，惯性也越大（2）惯性是力，即惯性力
　　（3）不受力有惯性，受力无惯性（4）静止有惯性，运动无惯性
　　可补充的惯性实验（可当堂演示，也可制作成录像片）
（1）如图在装有水的杯子 ( http: / / www.21cnjy.com )上放一硬纸板，纸板上放一鸡蛋。迅速击打鸡蛋下的硬纸板，鸡蛋竖直落入杯中，并没有沿水平方向运动。表明原来处于静止的物体，具有保持静止状态的性质。此实验比较容易抓住学生的注意力，宜作为引入课的实验。
　　（2）小车上的圆柱体
　　（3）车上投篮实验演示运动物体的惯性
　　4．惯性现象的应用与防止
　　请学生举出实例。 A、让学生举例说明惯性有利的一面。B、让学生举例说明惯性还有不利的一面。
　　要进一步锻炼学生对惯性现象的解释，可以使学生更加贴近现实生活，也可以提高学生学习物理的兴趣和积极性
三、小结
请同学们谈一谈，通过本节课的学习，你学到了什么？让各小组中心发言人表达他们共同的体验。
　　
四、巩固新知
1、在匀速行使的船内，小明竖直向上抛一小球，小球将会落在 （　　）
　　　　A、小明的前方 B、小明的后方
Ｃ、小明的手中 D、无法判断
2、体育课上，小红用力将铅球推出，铅球 ( http: / / www.21cnjy.com )在空中继续前进是因为（　　）
A、铅球受到重力的作用　　　　B、铅球受到空气阻力的作用
C、铅球受到惯性的作用　　　　D、铅球具有惯性
３、百米赛跑时，运动员到达终点时不能立 ( http: / / www.21cnjy.com )即停下来，这是由于 ，运动员要保持 状态，继续向前运动一段距离后才能停下来。
　　五、布置作业：
１、书本课后习题　　２.预习下节：７.２力的合成
六、预习提纲
１、什么是合力？什么是分力？
２、同一直线上的力的合成方法是什么？
３、平衡力的合力是多少？
六．板书 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )设计
　　　　　　７.１　物体的惯性（二）
一切物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。
　　　　我们把物体保持运动状态不变的性质叫做惯性。
二、惯性是物体本身具有的一种性质，惯性的大小决定于物体的质量。
三、用惯性的知识解释惯性现象
四、惯性和牛顿第一定律的区别与联系
五、惯性的利用和防护
　　七、教学反思
A
D
C
B