第一节 科学探究：牛顿第一定律

第六章 力和运动
第一节 科学探究：牛顿第一定律
一、教学目标：
(1)了解伽利略的理想实验，了解物理学上理想实验的实质。
(2)体会亚里士多德与伽利略的思想冲突。
(3)经历实验过程，学会用分析与论证的方法探究出牛顿第一定律，并会用自己的语言予以表述。
(4)在生活中认识惯性，了解利用惯性及防止惯性危害的方法并初步应用于生产和生活实践，对学生进行STS教育。
二、课型课时
科学探究课； 一课时。
三、重点：通过对实验探究的参与，强化学生分析与论证的能力，加深对牛顿第一定律的理解。
难点：转变学生的经验概念，让学生明了惯性是物体的一种属性。
四、教材分析：
(1)注重多样化的教学方式：
通过体会对亚里士多德观点与伽利略思想实验的观点质疑，用矛盾冲突法认识物理规律。
(2)贯彻从生活走向物理，从物理走向生活：
教材从生活概念为基础，强化矛盾冲突，激发学生探究兴趣，最后又通过“惯性的应用和防止惯性的危害”将物理还原于生活。
(3)注重科学探究
实验探究“牛顿第一运动定律”提供了学生经历实验与数据分析、分析论证、交流与合作，自我表述，培养科学方法、实践能力的条件，“惯性小实验”帮助学生学习实验验证方法，并有助于学生对“物理与生活”的认知。
五、教学基本思路：
1、尽可能多地呈现现实生活中与“在力的作用下物体运动：没有持续外力作用，运动物体停止”相一致的事例，尽量让学生展示他们的生活概念，或者说引导学生尽量呈现出与亚里士多德观点一致的生活经验，然后提出亚里士多德的观点，让他们觉得所持观点有理论上的支持。
2、提出伽利略的观点，展示伽利略的理想实验，让学生质疑“为什么会出现这两种截然不同，但又各具一定道理的观点？”
3、讲述伽利略的推理时，要强调他是在分析大量事实的基础上进行合乎逻辑的科学推理，不是凭空想象，注意对学生进行科学态度和科学方法的教育。
教具：有关网站下载图片资料、羊角锤等。
学具：1、斜面、木板、透明胶布、棉布、毛巾、玻璃板、小车、刻度尺、长方体窄木块、
2、盛有大半杯水的烧怀、惯性演示仪、棋子等。
六、教学过程：
教师活动 学生活动 备注说明
新课教学 新课教学 一、牛顿第一定律的探究1、 让学生观察分析课本图6—1、6—2、6—3、6—4四幅图。2、然后，要求学生利用桌上的木块、小车感受：推木块，木块就运动，撤去推力，木块停止运动；推小车，小车运动，撤去外力，小车逐渐停下来。
启发学生比较上述事例的共同特征：物体的运动需要力的作用，撤去物体受的力，物体就不会动或停止运动。 亚里士多德观点：要维持物体作匀速运动，就必须给物体施加一恒定的力。不受力而一直运动的现象是没有的。 师：上述是古希腊最杰出的哲学家亚里士多德的观点，和同学们的生活体验何其相似！可是，几百年前，著名科学家伽利略却曾通过假想实验，运用逻辑推理，对亚里士多德，也即同学们的观点提出了质疑。 学生自己提出问题 学生交流 学生举例，教师引导纠正
课本伽利略的理想实验示意图，教师对照示意图复述伽利略的推理过程和结论。师分析：伽利略的推理，也是建立在分析大量事实基础上的，而且后来又经过了法国科学家笛卡尔等的进一步论证。孰对孰错，还是请同学们自己动脑、动手探究论证吧？
二、实验探究1、学生自己提出问题（教师引导）2、指定计划与设计实验（各小组参照图6-6制定与设计实验）3、进行实验与收集数据（要求学生将所得数据填入实验报告单）4、分析与论证学生交流回答：平面越光滑，滑块受到的摩擦力越_ ___，滑块前进的距离就越_____。5、教师：假如平面足够光滑（完全没有摩擦阻力），滑块的运动情况又会怎样？请你用自己的语言描述一下
三、结论：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态．——牛顿第一定律．教师强调：牛顿第一定律是在大量事实经验的基础上，通过推理而抽象概括出来的。我们周围的物体，都要受到这个力或那个力的作用，因此不可能用实验来直接证明这一定律。
四、惯性1、什么是惯性教师模拟演示图6-7实验，引出惯性的概念。惯性：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。
2、惯性的应用演示图6-8、图6-10、图6-11学生举例：在生活中怎样利用惯性与预防惯性造成危害的？
3、请利用桌上器材设计并完成1～2个惯性小实验。 学生按照教师点拔分小组活动，活动完毕，教师以提问的方式组织交流，让学生列举一些生活中由于惯性而表现出来的现象。 4、惯性既有有用的一面，也会带来危害，（学生观察课本图6—10和图6—11）生活中，我们要通过学习惯性，“兴利除弊”。 演示：紧松脱的羊角锤锤头，从刨身中退刨刀。
教师简要说明：1、惯性是指物体总有保持自已原来状态（速度）的本性，不能克服和避免。惯性是物体本身的固有性质，一切物体都具有惯性。2、惯性与物体所处的运动状态无关，对任何物体，无论它是运动还是静止，无论是运动状态改变还是不变，物体都有惯性。3、外力不能改变物体的惯性，只能改变物体的运动状态。4、惯性大小只与物体质量有关，质量是惯性大小的量度，质量越大，惯性越大。与外界因素无关，物体惯性大小就是指改变物体运动状态的难易程度。5、惯性不是力。惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质，惯性和力是两个不同的概念。不要说“受到惯性”“惯性作用” 。
课堂提高训练：1、 列举几个在生活中应用惯性的例子。2、 飞机不是在飞到目标的正上方时投弹，而是要提前投弹才能命中目标，这是为什么？3、一列正在沿水平路面做直线运动的车厢天花板上A点有一小螺钉脱落，下落过程中螺钉未碰到其他物体，不计空气阻力影响，螺钉必将落在A点的（ ）的地板上。
课堂小结 请同学们说说这节课的收获，包括知识的，方法的，情感的
家庭作业 1、溜冰时，只需用脚在冰面上向后轻轻蹬一下，就回滑行很远，。由此假设，如果冰面没有摩擦的话，情形将会怎样？请以次为题，写一篇小论文。2、观察生活中无处不在的惯性，列举几个应用惯性和预防惯性危害的例子，用学过的知识作简单分析，写一篇小论文。3、当排球二传手托球时，排球离开手后，在空中仍然会继续向上运动，因为___________的缘故。
板书设计 第六章力与运动第一节 科学探究：牛顿第一定律1、牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态． 2、惯性：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。
教学反思 关于消除“力是维持运动的原因”的错误观念，不可能毕其功于一役．本节课只能在牛顿第一定律的基础上给予初步的说明．在今后的教学中，在适当时再给予进一步的说明，只有经过多次重复（逐渐深入）的分析和说明，才能消除“力是维持运动的原因”的错误观念。同时，进行探究实验时，要注意让学生