2020-2021学年人教版八年级下册物理：8.1牛顿第一定律教案

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课
备课内容
第八章
运动和力
第一节
牛顿第一定律
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主
讲
教
师说
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说教材1.教材分析　牛顿第一定律是牛顿定律的基石，正是因为它破除了长达近两千年的亚里士多德的错误，改变了人类的自然观和世界观，导致牛顿第二定律得出。牛顿运动定律是动力学的核心。通过本节内容的学习，可使学生了解科学的发现和发展。其中科学家自身创造性思维品质和敢于质疑、坚持真理的献身精神是对学生情感态度价值观教育的好素材。2.学情分析本节内容在初中课本上已涉及，学生已有一定的基础，如何让学生加深对牛顿第一定律的理解是本节课的关键。对力和运动的关系，从日常经验出发，人们往往会产生错误的认识，所以使学生建立起运动改变的原因在于物体间的相互作用力的观点，不是轻而易举的事情。对惯性的学习，是学生较难理解的问题。3.教具玩具小车、玻璃板、木块、铁块、气垫导轨、多媒体课件4.教学目标　　1．知识、技能目标　　（1）理解牛顿第一定律的内容及意义。　　（2）理解惯性，知道日常生活中由于惯性而产生的简单现象，会解释日常生活中的惯性现象。　　2．能力、方法目标：培养学生严谨的逻辑推理能力；通过对大量实例的分析，培养学生归纳、综合能力。善于思考、善于总结，把物理与实际生活紧密结合。　　3．情感、态度目标：通过对伽利略对力和运动关系研究的学习，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。让学生知道科学研究过程的艰难，领悟实验加推理的科学研究方法。5.重点、难点重点：正确认识运动和力的关系，掌握牛顿第一定律的内容，掌握惯性是物体的属性难点：生活中形成的直觉所引起的不正确的认识，力是改变物体运动状态的原因而不是维持物体运动的原因二、说教法探究式教学，多媒体演示法三、说学法按物理史实为线索学习物理规律的形成。四、说教学程序（一）导入呈现两个常见的力和运动关系的问题，供学生讨论。情景一：平直路上骑自行车，用力蹬，车匀速前行；不蹬，车停下来情景二：将小车放于讲台上，小车是静止的，用力去推小车，小车就运动起来，说明了小车从静止到运动，需要对它施加力的作用，物体的运动与力有什么关系呢，小车的运动需要力来维持吗？（让学生回答）不需要还是需要呢，这个问题早在2000多年前，科学家们就进行了研究。创设情景，导入新课。通过现象让学生感受到他们所学的知识来源于生活,
引起学生探求物理知识的兴趣。（二）回顾历史，新课教学1.亚里士多德观点：力是维持物体运动的原因现象：在平路上人推车，车才能运动，人停止用力，车子就要停下来。　　在得出亚里士多德的观点后，问：你认为这个观点有什么问题？学生思考后回答　　学生会有不同的观点，由于初中已学习过这部分知识，所以学生会得到此观点是错误的，但不少学生是不清楚为什么的。?　　在学生提出的观点后指出：亚里士多德的观点一直维持和统治人们的思想近两千年，才到三百年前伽俐略才指出：力不是维持物体运动的原因，物体运动不需要力。2．伽俐略的观点：物体运动不需要力（1）动画演示介绍伽俐略创造的：理想斜面实验，边演示边引导学生思考?　演示说明：设置一个向下的斜面，再圆滑地连一个向上的斜面。然后拿一个小球放在斜面某点上，由静止运动下来，它将冲上另一斜面。教师设疑：它能“冲”到哪里，它能回到原来高度吗？如果光滑，结果怎样？教师通过一系列问题引发学生的思考。通过实验发现，它升不到原来的那个水平高度，这是因为摩擦较大。若换一个摩擦较小的斜面，可以看出，它就较接近那个水平高度。若摩擦越小，就越接近。这是实验事实。科学推理：依据这可靠的实验事实为基础，然后沿着摩擦力越来越小的发展趋势，去科学推理──假如摩擦非常非常的小、以至于没有摩擦，那小球将非常非常接近──以至于达到原来水平高度。这是一种理想的实验情景，即小球沿着光滑的斜面总能上升到原来的高度。教师指出“假设”两个字用得很好，它对物理结论进行合理的外推，其结论的得出符合逻辑。减小第二个斜面的倾角，倾角越小，小球为达到原来的高度所通过的路程就越长；倾角越小，通过的路程就越长。然后，我们再去科学推理，假如它最终成为水平面，那小球所通过的路程也就无限长，只能沿着水平面继续运动下去。教师总结：“理想实验”虽然也叫实验，但它不等同于科学实验。真实的实验是一种实践活动，而“理想实验”则是一种思维活动，是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”。并指出理想实验是以真实的科学实践为基础，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程做出了更深入的抽象分析。理想实验是以正确的逻辑法则为依据的。它是自然科学理论研究中的重要方法。?动画演示讲解主要是为了帮助学生理解伽俐略的思想由于现实生活中不可能有绝对光滑的斜面，所以这个实验是个“理想实验”。尽管现实生活中没有绝对光滑的平面。但可以创造比较光滑的平面去证明伽俐略的想法：（2）演示气垫导轨实验气垫导轨实验是学生未知的实验，所以采用的方法是由师生共同操作完成，教师介绍实验装置及装置的特点，由学生来推动气垫导轨上的物体，观察它的运动，进一步地帮助学生加深理解物体不受外力作用时将做匀速直线运动。视频观看：目前的一项体育项目——冰壶球运动，由于球运动过程阻力很小，能以几乎不变的速度前进。所以通过我们刚才的学习，知道了伽利略的观点是正确的，物体的运动不需要力来维持。?引起亚里士多德错误观点的“罪魁祸首”是：摩擦力（说明自行车停下，停下不是没有受外力，而是受了摩擦力才停的，如没有摩擦力，会永远运动下去不停，看来物体运动是不需力的）。同时让学生意识到：一个规律的发现并不是一帆风顺的，不是一开始的认识就是对的，而是需要人类不断探索才能形成的，并明白科学研究过程的艰难和科学家为此所付出的努力和心血。至此，我们已经对力和物体运动之间的关系有了一个正确的认识。3．与伽俐略同时代的法国科学家笛卡儿，补充和完善了伽俐略观点，他认为：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。他支持了伽利略力不是物体的运动的观点，并且还强调没有力作用时物体的运动情况。后来牛顿在伽利略等人研究的基础上，系统总结了力学知识，明确了所谓其他原因，就是力与运动的关系，建立了牛顿第一定律。4、牛顿第一定律学生要认识到牛顿第一运动定律是理想实验总结的规律，是利用逻辑思维对事物进行分析的产物，不可能用实验直接验证的。牛顿第一定律的内容：一切物体总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。（1）牛顿第一运动定律包含的三层意思：A、描述了物体不受外力作用时的运动规律（物体的运动不需力来维持）牛顿第一定律描述了物体不受外力作用，或者所受的合外力为零时，物体将保持原来的运动状态──匀速直线运动状态或静止状态。(不受力时，运动会一直运动下去，静止的一直静止)B、阐明了力的科学定义（力是改变物体运动状态的原因）力是物体间的相互作用，它是改变物体运动状态，即产生加速度的原因，而不是产生和维持物体运动的原因。举例：冰球场上，冰球离开球杆后，能以几乎不变的速度继续前进，直到它再一次受到球杆的打击或碰到障碍物，才改变这种状态。C、一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，揭示了物体普遍具有的属性──惯性。举例：敲击迅速敲击下面的棋子，上面的棋子不会一块飞出去——静止物体有惯性高速公路上的司机和乘客都必须系安全带（2）理解惯性与质量的关系物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。惯性是物体固有的属性，与物体的运动状态无关，物体的质量是物体惯性的量度。实验：将铁块与木块（大小相同。形状相同）放在玻璃板上，请学生推动铁块与木块并告诉大家，是推铁块用力大，还是推木块用力大。（肯定是铁块用力大，说明质量大，惯性大）（3）牛顿第一运动定律在惯性参考系中适用。学生自行阅读科学漫步中的内容，牛顿第一定律只适用于惯性参考系。举例：在一节火车车厢内有一个水平的光滑桌面，桌上的一个小球。如果小球停在水平的铁轨上，小球能够静止在桌面上，能够保持它的静止状态不变。这是符合牛顿第一定律的。如果火车突然向前开动，小球的状态会有什么变化吗？在火车加速的同时，小球会运动吗？这时它受到水平方向的力吗？用加速运动的车厢作为参考系，牛顿第一定律适用吗？总结：在有些参考系中，不受力的物体会保持静止或匀速直线运动的状态，这样的参考系叫做惯性参考系，简称惯性系。以加速运动的火车为参考系，牛顿第一定律并不成立，这样的参考系叫做非惯性系。（三）小结本节课我们主要学习了牛顿第一定律，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。一切物体都有保持自己静止状态或匀速直线运动状态的性质，这种性质叫惯性，惯性是物体固有的性质，只与物体大小有关。牛顿第一定律只适用于惯性系。牛顿第一定律的发现是由科学家们实验加推理而总结出来的，经历了几代科学家漫长而艰辛的探索总结，我们要学习他们的敢于坚持真理，不迷信权威的精神和科学探究精神。（四）布置作业1.被踢出的冰块，在摩擦力可以忽略的冰面上匀速滑动，冰块受不受向前的作用力？2.
用同样大小的力推动一辆重为1.5t汽车与一辆重为20kg的自行车，哪个更困难？为什么？3、小明想到国外旅游，他设想将自己悬挂在空中的大气球中，由于地球的自转，只要在空中停留几个小时，就可以到达目的地，您认为这有可能实现吗?（五）说板书第二节
牛顿第一定律一、回顾历史理想斜面实验、气垫导轨二、牛顿第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静上状态，直到有力迫使它改变这种状态。说明：1、物体的运动不需力来维持　　2、物体运动状态的改变需要外力3、惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质惯性是物体固有的属性，与物体的速度、外力、运动状态无关。物体的质量是物体惯性的量度4、牛顿第一定律只适用于惯性系。
参
加
人
员
研
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完
善后教
案
（一）导入课件展示滑板车停下来的原因（二）回顾历史，新课教学1、亚里士多德观点：力是维持物体运动的原因2．伽俐略的观点：物体运动不需要力（1）动画演示介绍伽俐略创造的：理想斜面实验，边演示边引导学生思考动画演示讲解主要是为了帮助学生理解伽俐略的思想由于现实生活中不可能有绝对光滑的斜面，所以这个实验是个“理想实验”。3.牛顿在伽利略等人研究的基础上，系统总结了力学知识，明确了所谓其他原因，就是力与运动的关系，建立了牛顿第一定律。4、牛顿第一定律牛顿第一定律的内容：一切物体总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。（1）牛顿第一运动定律包含的三层意思：A、描述了物体不受外力作用时的运动规律（物体的运动不需力来维持）牛顿第一定律描述了物体不受外力作用，或者所受的合外力为零时，物体将保持原来的运动状态──匀速直线运动状态或静止状态。(不受力时，运动会一直运动下去，静止的一直静止)B、阐明了力的科学定义（力是改变物体运动状态的原因）力是物体间的相互作用，它是改变物体运动状态，即产生加速度的原因，而不是产生和维持物体运动的原因。举例：冰球场上，冰球离开球杆后，能以几乎不变的速度继续前进，直到它再一次受到球杆的打击或碰到障碍物，才改变这种状态。C、一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，揭示了物体普遍具有的属性──惯性。举例：敲击迅速敲击下面的棋子，上面的棋子不会一块飞出去——静止物体有惯性高速公路上的司机和乘客都必须系安全带（2）理解惯性与质量的关系物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。惯性是物体固有的属性，与物体的运动状态无关，物体的质量是物体惯性的量度。实验：将铁块与木块（大小相同。形状相同）放在玻璃板上，请学生推动铁块与木块并告诉大家，是推铁块用力大，还是推木块用力大。（肯定是铁块用力大，说明质量大，惯性大）（三）小结这节课都学到了什么？（四）布置作业1、被踢出的冰块，在摩擦力可以忽略的冰面上匀速滑动，冰块受不受向前的作用力？2.
用同样大小的力推动一辆重为1.5t汽车与一辆重为20kg的自行车，哪个更困难？为什么？3、小明想到国外旅游，他设想将自己悬挂在空中的大气球中，由于地球的自转，只要在空中停留几个小时，就可以到达目的地，您认为这有可能实现吗?（五）板书牛顿第一定律一、回顾历史理想斜面实验、气垫导轨二、牛顿第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静上状态，直到有力迫使它改变这种状态。说明：1、物体的运动不需力来维持　　2、物体运动状态的改变需要外力3、惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质惯性是物体固有的属性，与物体的速度、外力、运动状态无关。物体的质量是物体惯性的量度4、牛顿第一定律只适用于惯性系。
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