初中牛顿第一定律教案.docx

1、初中牛顿第一定律教案初中牛顿第一定律教案【篇一：人教版初中物理牛顿第一定律的教案】 第一节 牛顿运动第一定律 教学目标： 一、知识目标 1、知道理想实验是科学研究的重要方法； 2、知道牛顿第一定律的建立过程； 3、理解牛顿第一定律的内容和意义； 4、知道什么是惯性，会正确解释有关现象； 5、正确理解力和运动的关系； 二、能力目标 培养学生的观察能力，抽象思维能力、应用定律解决实际问题的能力及客观公正评价事物的能力。 教学重点：牛顿运动第一定律、惯性 教学难点：对牛顿运动第一定律、惯性和理想实验的正确理解 教学用具：多媒体电脑、数据/视频投影仪、实物展台、鸡蛋(生的、熟的各一只)、装满水的瓶子、

2、蜡块、铜块。 教学步骤： 一、导入新课 【演示实验】分别让两只鸡蛋旋转，再迅速按住，使蛋停下又立即松手，一只不动，另一只却能继续旋转。 【提问】猜猜看，两只蛋有何不同？ 【设疑】猜想是否正确？为什么两只蛋会出现两种不同的现象？从这节课开始研究与此有关的内容。这一章我们要学习的就是牛顿运动定律。今天我们学习第一节牛顿运动第一定律。 二、新课教学 【提问】放在讲台上的书，处于静止状态：怎样才能让书运动起来呢？（学生答：要用力去推它） 【师讲】从这个例子很容易得到：物体要运动，需要对它施加力的作用，力是使物体运动的原因吗？这是一个运动和力的关系问题这个问题在2000多年前人们就对它进行了研究，下面我

3、们来回顾一下历史。 1、历史的回顾： 请同学们阅读课文有关内容，并回答下列问题。 a、在研究力和运动的关系上有哪些代表人物？ b、每位科学家对力和运动的关系是如何认识的？ c、伽利略是如何证明其观点的？ 历史上几位代表人物关于力和运动关系的看法。（学生回答） 亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来。 伽利略的观点：在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。 笛卡儿的观点：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，也不会改变原来的方向。 【设问】伽利略是如何得出结论的呢? 【演示】伽利略针和单摆实验

4、及模拟实验。 【结论】改变悬点的高度，摆球仍能上升到原来的高度。 【演示】模拟伽利略的理想试验。 理想实验：以可靠的事实为基础，突出主要因素、忽略次要因素，通过抽象思维深刻揭示自然规律。 伽利略通过以可靠的事实为基础,经过抽象思维的理想实验,从而推翻了亚里士多德的观点！指出了：力不是维持物体运动的原因。伽利略的这种把可靠的事实和深刻的理论思维结合起来的理想实验,是科学研究中的一种重要方法。没有摩擦的情况是很难实现的，现代技术给我们提供了阻力很小的条件我们来看一下气垫实验 【播放录像】气垫导轨实验 【提问】伽利略通过理想实验得到了结论，但定律为何不以伽利略的名字命名？对于力与运动的关系问题还有谁

5、作出过贡献？ 法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的论点，提出：如果没有其它原因，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。伽利略和笛卡尔对物体的运动作了准确的描述，但是没有指明原因是什么，这个原因跟运动的关系是什么。牛顿总结了前人的经验，指出了加速和减速的原因是什么，并指出了这个原因跟运动的关系，这就是牛顿第一定律。 2、牛顿第一定律： （1）内容：一切物体总保持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。 （2）含义： a: 物体在不受力时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。力不是维持运动的原因。 b: 物体运动状态的改变需要外力。力是

6、改变物体运动状态原因。 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，这种性质叫做惯性。所以说一切物体都有惯性。 【播放录像】惯性 （3）惯性： 物体的这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性，所以牛顿第一又叫惯性定律。 a:一切物体都具有惯性； b: 惯性不是力，是物体的固有属性，不论物体处于什么状态，都具有惯性。 c: 惯性只与物体的质量有关。与运动与否、速度大小、所受外力无关。质量是物体惯性大小的唯一量度。 （4）深入： 【提问】现实中有不受力的物体吗？ 【师讲】不受外力作用的物体是不存在的。牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态，是一种理想化状态。这种状态虽不能实现，

7、但在现实中却可以用合力为零的状态来代替它，或者说合力为零与不受外力是等效的。这时仍可以正确地反映出力和运动的关系：力不是维持物体速度的原因，而是改变物体运动速度的原因，这样就使得牛顿第一定律在实际应用中有了实际意义。 3：巩固训练： 三、小结 （一）历史的回顾： 亚里士多德伽利略笛卡尔牛顿 （错误） （片面）（完善）（总结） （由以上研究历程可以看出一个科学结论有时要经过漫长的过程才能最终得出，说明人类认识世界的长期性和艰巨性） （二）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，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 1、物体不受外力时的运动状态是匀速直线运动或静止。 2、一切物体都有

8、保持匀速直线运动状态或静止状态的性质惯性，惯性是物体的固有性质。 3、外力的作用迫使物体改变原来的运动状态。 （三）客观公正的评价事物 四、思考题：（选讲：由时间决定） 运用牛顿第一定律解释现象：装满水的瓶子中放一块蜡块和一块铜块，使瓶子由快速运动状态立即到静止状态，解释所观察到的现象。【篇二：第一节牛顿第一定律教案】 牛顿第一定律教案 一、三维目标 1知识与技能 体会伽利略的理想实验思想。 理解牛顿第一定律的内容及意义；理解力和运动的关系。 理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。 2过程与方法 通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律的形成过程。 理解理想实验是科学研究的重要方法。 3情感态

9、度与价值观 通过运动和力的关系的历史探究过程，使学生体会规律的形成都有一个从感性到理性、从低级到高级的产生、发展和演变的过程。 通过理想斜面的教学，体会理想实验的魅力。 二、教材分析 牛顿运动定律是整个力学体系的基石，而牛顿第一定律又是这个“基石”中的“基石”，它定性地揭示了力和运动的关系，提出惯性的概念，为定量研究力和运动的关系拉开了序幕。 高中教材与初中相比，主要有四方面的不同。 一是定律内容深浅不同：初中教材叙述为“一切物体在没有受到外力作用的时候，总是保持静止状态或匀速直线运动状态”；高中教材叙述为“一切物体总保持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”。高中教材

10、中的表述具有更为丰富的内涵，它强调了力是改变物体运动状态的原因，突出了第一定律的独立性和重要意义，也为学习牛顿第二定律做了一定的铺垫。 二是惯性的认识层次不同：初中强调一切物体都有惯性，高中侧重惯性与质量的关系。三是实验的设计、探究及思维深度不同：初中为斜面小车实验；高中为伽利略理想实验，突出了理想实验这种科学方法的价值所在。 四是情感、态度、价值观的体现不同：初中对牛顿第一定律建立的历史一语带过，高中教材回顾了历史，让学生体会一个规律的获得是一代又一代人努力的结果，能够激发学生追求科学，勇于创新的情感。 三、学情分析 经过初中的学习，学生初步知道了牛顿第一定律的内容和惯性的概念，但是缺乏对牛

11、顿第一定律建立历史的了解，对内容也是一知半解。 学生对于“质量是惯性唯一的量度”更是缺乏认识，凭借自己的生活经验，认为速度也是惯性的量度。教师要在课堂上充分引导，配合实验、结合生活事例来澄清概念。 教学实践表明，学生在头脑中建立正确的力和运动关系的过程，并非一帆风顺，常常形成与亚里士多德相似的观点，且根深蒂固。处理具体的实际问题时，一些直觉的错误观点不时冒出来，存在着严重的口是心非问题。 四、教学重难点 1教学重点：通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律；惯性的理解。 2教学难点：力和运动的关系；惯性和质量的关系。 五、教学活动设计 （一）创设游戏，引入课题吹书游戏 将物理书翻开一页，用手拿处书

12、，让一这一页纸竖直下垂，用嘴对这一页纸吹气并观察现象；然后将刚才下垂的一页纸捏在手上，让物理书的剩余部分自由下垂，象开始那样对下垂部分吹气。比较这两种情况，哪一种更容易吹动？ 请大家想一想：为什么是这样一个结果呢？怎样解释我们的游戏呢？其实，在我们的游戏中还涉及到一个古老的话题力和运动：用力吹气，书的下垂部分会运动起来。运动和力之间到底有什么关系呢？带着这些问题，我们一起来体验古人的探究过程，学习古人的探究方法，进一步理解论述运动和力关系的牛顿第一定律。 （二）回顾历史，探究定律 1情景设问，经验猜想 演示实验1： 将小车由斜面的某一高度下滑，小车在水平上运动一段距离后停下 然后再举生活实例：

13、马拉车则车前进，不再拉，前进的车会停下来；人象推车则车前进，不再推，前进的车会停下来；踢球，球沿草地向前滚动，不再踢，滚动的球会慢慢停下来。思考：生活实例告诉我们运动和力之间有什么关系呢？ 最早提出这个问题并给出经验猜想的是古希腊学者亚里士多德。 他根据生活生产经验猜想：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方。运动需要力维持。 他的观点来自实际经验，还能用实际经验验证，所以被人们广泛接受，并维持了近两千年。 设问：我们现在知道，他的观点是错误的。物体会停止运动不是因为没有力来维持，而是受到了摩擦阻力的作用。那么他有贡献吗？ 亚里士多德的贡献：开创了一个新的研究

14、领域。 首先质疑并深入研究的是十六世纪的伽利略。 2质疑假设，科学猜想 演示实验2： 在实验1的基础上，让小车每次都从斜面的同一高度处下滑，分别滑上毛巾表面，木板表面和玻璃表面，观察比较小车运动的情况。 提问：（1）小车为什么每次在水平面上滑行都会停下来？（因为受到摩擦阻力） （2）为什么在木板上滑行得较远，在玻璃上能滑行得更远？ （因为在玻璃表面摩擦阻力更小） 结论：如果小车在水平面不受阻力，将在水平面一直运动下去，永远不会停止。在伽利略之前，人们还没有意识到摩擦力这种无形的力，伽利略是第一个意识到摩擦力的人。 过渡：伽利略设计了一个双斜面实验。 3实验探究，得出结论 （1）双斜面实验 左斜

15、面固定，右斜面倾角可变。实验中我们设定小球始终从左斜面定位卡处由静止释放。固定右斜面，改变小球所受的摩擦，观察小球上升的最大高度怎样变化。重复一次。 思考： 1小球所受摩擦阻力的大小与小球上升的最大高度之间有什么关系？ 2摩擦阻力的大小与释放点到上升的最高点的高度差是什么关系？ 3如果没有摩擦，小球会上升到多高的地方？减小右斜面倾角，观察小球沿斜面运动的最远距离怎样变化。重复一次。 思考： 1减小右斜面倾角，小球沿斜面运动的最远距离如何变化？ 2如果没有摩擦，减小右斜面倾角，沿斜面滚动的最远距离怎样变化？小球将上升到多高的地方？ 将右斜面放平，释放小球，观察小球的运动。 思考： 1如果水平木板

16、足够长，小球会停下来吗？ 2（2）动画模拟 过渡：伽利略的双斜面实验是一个理想实验。 （3）理想实验的魅力： 实验（事实）+逻辑推理 通过可靠的实验事实，加上合理的逻辑推理，得出规律的一种方法。 理想实验的魅力：实验不能实现的地方，思维向前一步。 这种方法非常了不起！爱因斯坦是这样评价的：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。这个评价实事求是，从亚里士多德到伽利略，经历了2000多年，物理学徘徊不前；从伽利略到爱因斯坦，只经历300多年，物理学的大厦初步建立，大师辈出。这都得益于伽利略首创的实验研究方法。 过渡：通过双斜面理想实验，

17、伽利略得出了结论。 （4）伽利略：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将永远滚动下去。运动不需要力维持。 回顾、思考： 静止的车、足球为什么运动起来？ 运动的车、足球为什么会停下来？ 力和运动之间有什么关系？ 力是改变物体运动状态的原因。 设问：运动状态是用什么物理量描述？ 车由静止变为运动，受到了推、拉力；由运动变为静止，受到了摩擦阻力。足球由静止变为运动，受到了脚的力；由运动变为静止，受到了草地的摩擦阻力。 过渡：与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔对他的观点进行了补充。 4补充完善，形成定律 过渡：现在通过动画来模拟没有摩擦阻力时小球的运动。我们为动画配了一段话剧。（1）笛卡尔的补充：除非物体受

18、到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。这应成为一个原理，它是人类整个自然观的基础。 笛卡尔补充了物体不受力时保持静止状态或匀速直线运动状态。 过渡： 1642年，伽利略逝世，1643年牛顿在英国诞生。牛顿是人类历史上最伟大的科学家之一。主要贡献有发明了微积分，发现了万有引力定律和经典力学，设计并制造了第一架反射式望远镜等等。 牛顿在1687年出版的自然哲学的数学原理一书中提出了三条运动定律。牛顿把伽利略、笛卡尔的正确结论总结成为牛顿第一定律，它是牛顿物理学的基石。 （2）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

19、面的力迫使它改变这种状态。 过渡：现在我们来理解定律。 （三）理解定律，了解惯性 思考：牛顿第一定律中论述的运动和力的关系是怎样的？ 1运动和力的关系：力是改变物体运动状态的原因。 物体不受力，保持匀速直线运动状态或静止状态；运动状态变化，物体一定受到力的作用。 思考：物体不受力时“总保持匀速直线运动状态或静止状态”，这能不能通过实验验证呢？ 不能。由于不受力作用的物体是不存在的。许多阻力很小的现象可以帮助我们理解牛顿第一定律。 2阻力很小的现象：冰壶 从视频可以看出，冰壶在一段时间内速度的大小和方向几乎不变，直到碰上另一个冰壶。 结论：没有外力作用在物体上是一种理想状态，生活中物体所受外力的

20、合力为零的现象可以等同物体不受外力作用。 思考：定律中还论述了什么呢？ 3惯性： 概念：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。 设问：一切物体都有惯性。做变速运动的物体有惯性吗？ 当物体做变速运动时，由于惯性，物体会抵抗速度的改变，从而使速度的改变需要一段时间。比如汽车紧急刹车时不会立即停下来，而是继续向前滑行一段距离。 运动的物体的惯性表现为总想保持这个速度做匀速直线运动，而静止的物体的惯性表现为总想保持静止状态不动 生活小笑话：在公共汽车上，由于汽车刹车，一男士站立不稳，向前撞到一女士，男士连忙向女士解释：“对不起，这是惯性”，该女士听后大怒，：“你这个流氓，原来你一惯都是这样的

21、”，男士听后百口难辩，很无奈。请你帮这位男士从物理学角度更详细地解释一下。 应用惯性解释生活现象：（1）用铁铲向车厢内送沙子的现象（2）司机和前排的乘客为什么要系安全带？ 一切物体有惯性，有抵抗运动状态变化的“本领”。物体惯性大，“本领”大，运动状态难改变；物体惯性小，“本领”小，运动状态易改变。 比如：打乒乓球时，球被拍子轻轻一挡就弹回去了，说明乒乓球的运动状态容易改变，保持原来运动状态的本领小，也就是惯性小。追问：如果此时飞过来的是一个铅球，你能用球拍挡回去吗？（很难挡回去，其实根本就不敢挡）为什么？ 因为铅球的运动状态很难改变，惯性大。 归纳：你能由这些生活实例得出，惯性的大小与什么有关

22、？（质量） 过渡：战斗机在进入战斗状态时要抛掉副油箱，解释原因。 惯性与质量：质量是惯性大小的唯一量度。 质量越大，物体的惯性越大；质量越小，物体的惯性越小。 过渡：请解释课前吹书的游戏。 （四）课堂练习 思考并回答：在日常生活中，人在跑步时绊到石头会向前扑，而在慢走时，踩到西 瓜皮会向后倒，这是什么原因？ 1、1、高空中水平匀速飞行的轰炸机，每隔相同的时间投下一颗炸弹，不计空气阻力，那么这些炸弹的运动轨迹是：（） a、在空中的排列情况是一条抛物线 b、在空中的排列情况是一条竖直线 c、在空中的排列情况是一条水平线 d、落地点是不等间距的 2.下列关于惯性的说法中,正确的是 a.物体只有在静止

23、时才具有惯性 b.物体运动速度越大,其惯性也越大 c.太空中的物体没有惯性 d.不论物体运动与否,受力与否, 物体都具有惯性 说明：惯性是物体的固有属性，不论物体处于什么状态，都具有惯性。惯性的大小只由物体的质量决定。 3.如图所示，一个劈形物体a，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表a沿斜面向下的直线b竖直向下的直线 c无规则曲线d抛物线 面放一光滑小球b，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是 （五）课余作业 1、课后完成课本75页“问题与练习”中的习题。【篇三：初中物理牛顿第一定律教案】 初中物理牛顿第一定律教案 教学目标 知识目标： 知道牛顿第一定律,常识性

24、了解伽利略理想实验的推理过程. 能力目标： 1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力. 2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理). 情感目标： 1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育. 2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育. 教学建议 教材分析 教材首先通过回忆思考的形式提出问题：如果物体不受力，将会怎样？通过小车在不同表面运动的演示实验，使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系，为讲解伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论，再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充，牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得

25、出是建立在许多人研究的基础上的，正如牛顿所说：“如果说我所看的更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律，而是用科学推理的方法概括出来的，定律是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。 本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。 教法建议一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概

26、念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。 2.通过图9-1演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。 3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点伽利略的研究笛卡尔的补充牛顿的总结。 教学设计示例 牛顿第一定律 教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。 教学难点: 1明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。 2伽利略理想实验的推理过程 教学用具：斜面，小车，毛巾，棉布，玻璃板，微机,实物投影，大倍投电视。 教学过程

27、 一、实验引入：批驳亚里士多德的观点 演示1在桌面上推动木块（或板擦）从静止开始慢慢向前运动，撤掉推力,木块立即停止。 分析:日常生活中也有许多类似的现象，（如推桌子）。这些现象从表面上看,“必须有力作用在物体上,才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停下来.”即：板擦的运动需要推力去维持。于是,古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力去维持”。这种观点在历史上曾被沿用两千多年,但时沿用两千年是否就一定正确呢？也可能有人曾表示过怀疑或有人认为就是错误的,但没某能说服别人的理由。 演示2在桌面上推动木块（或板擦）从静止使之向前运动，用力推出,木块向前运动一段距离后停止。

28、分析：推力撤掉，还要向前运动，与亚里士多德的观点不符。 分析：木块:静止运动静止。两个过程中是否都有力存在？在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态？ 二、讲授新课: 1.规律总结过程 方法1.教师引导 伽利略的贡献：理想实验 演示（通过实物投影仪把实验过程反映在大倍投电视上） 介绍器材 实验前提条件：每次实验都需从斜面上的同一高度下滑，为什么？ 实验过程：让小球从同一斜面的同一位置滚下后分别在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上运动，每次记下小球停下时的位置。做标记的位置是什么位置？（停下来的位置） 实验纪录： 实验次数表面材料阻力大小滑行距离 1毛巾最大最短 2棉布较大较长 3

29、玻璃较小长 推理想象光滑表面阻力为零无限长 实验分析： 三次实验，小车最终都静止，为什么？ 三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？ 小球运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？ 若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？ 根据上面的实验及推理的思想，还可以推理出什么结论？ 推理：小球在光滑的阻力为零的表面，将会怎样运动？ 实验结论：通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体，如果受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。”即作匀速运动。 微机模拟实验:简介伽利略理想实验 迪卡儿的补充 如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去。 牛顿的成果：补充与概括 师:物体除了运动的以外,还有静止的。那么，静止的物体在没有受到外力作用时，保持什么状态呢？（牛顿补充：将保持静止状态） 师（引导学生概括）:我们现在已经有了伽利略的研究成果,又有了迪卡儿和牛顿的补充,把两者进行一下概括：一切物体在没有受到外力作用时，将如何呢？（对概括出来大致意思的同学给予鼓励） 介绍：牛顿抓住时机,概括总结得出著名的牛顿第一运动定律 方法2：学生探究式学习 针对基础较好的学生，可以由学生在老师的指导下自己完成斜面小车实验，根据现象学