2021学年8.1 牛顿第一定律教案设计

这是一份2021学年8.1 牛顿第一定律教案设计，共9页。教案主要包含了牛顿第一定律 惯性），惯性等内容，欢迎下载使用。
课题
第八章第一节《牛顿第一定律 惯性》
课型
新授课
课时
一课时
教材
地位
牛顿第一定律是力学中重要的基本定律之一，也是培养学生分析、概括、推理能力很好的素材，本节课将力和运动很好的结合起来研究力和运动的关系和规律的认识。
本节内容在初中物理知识体系中占有很重要的地位，既是前面力的作用效果的延伸，又是后面力学知识的基础，起到了承前启后的作用。如惯性知识很好的把物理知识融入生活中，能够让学生感觉物理就在身边，从而再次激发学生学习物理的兴趣。
学情
分析
学生脑中对于运动和力的关系多与亚里士多德的观点相同，而牛顿第一定律又是理想定律，是物体不受力的情况下的，与生活实际有距离，这就引起学生在理解上会出现故障。也是历来学生在做这部分习题时容易出现问题的原因。惯性现象是自然界、生活中的普遍现象，现象的具体的但是概念是抽象的，“惯性”概念对学生又是一个难点，尤其是对于惯性现象的解释。旨在通过本单元的学习，纠正学生的错误认识，让学生明确力与运动的关系，知道力不是维持物体运动的原因，惯性才是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，从而培养学生敢于质疑，敢于探索，敢于创新的科学精神。
在实际教学当中，让学生带着这些问题走进课堂，注意从学生比较熟悉的生活现象引入教学内容，并创造条件，充分发挥演示实验的作用，迎合他们好奇、好动、好强的心理特点，调动他们学习的积极性和主动性。让学生经历科学探究的过程，激发学生探究牛顿第一定律的兴趣，促进学生自身的发展，从而培养学生的动手能力、创新能力和思维能力。
教学
目标
1．知识与技能
（1）知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论，知道理想实验是科学研究的重要方法。
（2）理解牛顿第一定律的内容及意义。
（3）知道什么是惯性，会正确地解释有关惯性的现象。
2．过程与方法
（1）通过实验探究了解阻力对物体运动的影响，经过分析、归纳和推理建立牛顿第一定律。
（2）通过斜面小车实验，培养学生的观察能力。
（3）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）。
3．情感态度与价值观
（1）通过对实验探究活动的参与，让学生认识到交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神。养成实事求是，尊重自然规律的科学态度。
（2）通过亚里士多德和伽利略对力和运动关系的不同认识，通过对笛卡儿的推论和牛顿第一定律的比较分析，了解人类认识事物本质的曲折性，感悟科学是人类进步的不竭动力。
教学
重点
教学重点：通过实验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
资源
1．学生实验器材：斜面、小车、毛巾、纸板、玻璃板
2．教师演示器材：斜面、小车、毛巾、棉布、木板、多媒体、实物投影仪
3．多媒体课件等。
教学
环节
教师活动
学生活动
资源
安排
设计
意图
时间
分配
本章
介绍
2000多年前，古希腊哲学家亚里士多德说；“运动是靠力来维持的”；“在地球上重物比轻物落得快”。直到300多年前，意大利科学家伽利略用理想斜面实验证明运动可以不靠外力维持，改变了人类对物体运动的认识。
牛顿正是从伽利略的工作开始，找到了力与运动变化的关系，奠定了牛顿力学的基础。今天我们就学习第一节牛顿第一定律 惯性（板书：第八章 力与运动 一、牛顿第一定律 惯性）
PPT课件展示章首图
2
分钟
情景
引入
设计一：
问：同学们请看课本的章首图，你想一想图中羽毛和苹果哪一个下落的快？
问：苹果比羽毛重，为什么下落速度一样？
说明自由落体运动的加速度与质量无关。
今天我们就学习第一节牛顿第一定律 惯性
设计二：
做实验引入力与运动的关系，引发学生的思考。
参考实验：在讲台上放一辆小车，使它处于静止状态。
师：怎样才能让小车运动起来呢?
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，那么力和运动之间关系如何呢?本节课我们就来探究这个问题。
学生回答：一样快；
学生回答：给小车施加力。
学生回答：力越大小车运动得越快。
充分利用教材素材，并深入挖掘其中含有的关于力的内容，
引出课题。
通过实验引人新课，激发兴趣
拉近物理与生活的联系，调动学生学习热情
新知探究：
一、牛顿第一定律
请大家认真看书第24页的内容，力能使静止的物体运动，使运动的物体的速度加快、减慢或改变运动的方向，思考如果物体不受力，将会怎样
承接刚才的实验现象，演示当物体不再受手的推力时，物体停止运动。
师：静止在水平面上的物体，用力去推，物体由静止变为运动；一段时间后撤掉该力，物体的运动状态又如何?
师：根据以上的例子，思考“运动一定需要力来维持吗” 。
实验探究：推断物体不受力时的运动。
让学生阅读教材P24“实验探究：推断物体不受力时的运动”，完整地看一遍实验内容。
分组实验：
在粗糙程度不同的水平面上，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，记下每次小车停下时的位置。
让学生分析总结实验结论
多媒体展示：伽利略理想实验
师：物体除了运动，还有静止。那么，静止的物体在没有受到外力作用时，保持什么状态呢？
牛顿的补充：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定律。
牛顿第一定律的内容：一切物体在不受外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
师(回应课题引入实验)：回想我们最开始的实验，有推力时木块运动，撤去推力后木块停下来，从表面现象得到的结论——运动需要力来维持是错误的，但这种现象是千真万确摆在我们面前的，我们如何用牛顿第一定律的观点正确的解释这个现象呢？
请同学们思考、讨论、交流。
生：一段时间后撤走该力时，物体速度越来越慢，最终停下。
生1：需要。因为用力推物体它才能运动，而撤走了这个力物体最终会停下，所以，运动必须用力来维持。
生2：不一定，按照生1的说法，运动一定需要力来维持的话，撤走了力，物体应该立刻停下才对。
生3：例如在空中飞行的足球，已经不再受到脚的作用力，但仍然向前运动，因此“物体的运动不一定需要力的作用”。
学生根据思考和讨论的结果，回答问题。
学生思考、讨论、交流。
1、PPT展示问题，
2、
通过实验，让学生亲身体验，既体现了学生的主体作用，又培养了学生分析、交流能力
牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的，不是直接的实验结论，但其中符合逻辑的科学推理是非常重要的。
10
分
钟
新知探究：
二、惯性
请大家认真看书第25页的内容，边看书边思考，汽车紧急刹车，乘客的身体会向前倾倒，这是由于惯性。
运动的火车比运动的自行车停下来要困难得多，可见物体的惯性即保持匀速直线运动状态或静止状态的本领，它与物体的质量有关，有什么关系呢?
演示实验1：迅速击打鸡蛋下的硬纸板，上面的鸡蛋会怎么样？
演示实验2：用尺子迅速打出较下面的棋子，上面的棋子会怎么样？
教师提问：
(1)打出纸板的时候，鸡蛋为什么没有飞出，而是落进杯子？
(2)为什么打出较下面的棋子，上面的几个棋子能够保持原来的状态？
以四人为小组，针对老师提出的问题，结合自己所观察到的实验现象，积极展开讨论。
教师总结：物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
教师引导学生得出关于惯性的几点理解。
多媒体课件展示：
学生分析、解释看到的现象。(从研究对象→原来的运动状态→受力情况→运动状态变化情况来分析。)
教师随时纠正不准确之处。
学生阅读教材，做P26“活动：物体的惯性”。
我们可以发现，在P26图8-1-5中，当书突然停止运动时，橡皮要保持原来的运动状态会向前倾倒。这说明物体具有保持原来运动状态的性质。图8-1-6中的小物体仍留在原地，保持原来的静止状态。
可见，物体有保持自身原有的静止状态或匀速直线运动状态的性质。我们把物体的这种性质叫作惯性。事实上，这也是牛顿第一定律所描述的内容，因此牛顿第一定律也称惯性定律。
惯性与惯性定律的区别和联系。
（1）教师先引出上节课所学的牛顿第一定律的概念。
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速直线运动状态。由于物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律也叫惯性定律。
（2）教师利用表格对两者进行对照比较，并跟学生一起总结填写表格内容。
多媒体展示：惯性(性质)≠惯性定律(运动规律)
两者的区别及联系：
惯性
惯性定律
区别
固有性质
运动规律
物体处于任何运动状态都存在
不受外力的作用(或合外力为零)的情况下才成立
联系
惯性定律是物体不受外力作用时，物体惯性的直接表现
学生阅读教材P26，做“讨论交流：免费旅游的办法可行吗”。
学生分析、讨论，教师随时纠正。
生活中的惯性现象
多媒体展示：动画演示以下两实验
学生观察实验后，小组讨论分析现象，学生大胆举手发言，与班上同学分享自己对此现象的分析结果。最后师生交流得出，分析惯性现象这类问题的一般解题思路。
学生小组讨论得出结论后，教师在学生总结的基础上进一步总结现象。
教师归纳总结：分析惯性现象的一般解题思路：
（1）交代研究对象初始状态；
（2）物理过程(突然发生的情况)；
（3）研究对象由于惯性要保持原来状态。
活动：请学生列举惯性现象的实例并进行分析。
教师点拨：如奔跑的人不易停下来；公共汽车在进站前几米处就关闭油门；用力甩手可将手上的水甩掉；翻滚过山车越过最高点的运动；宇航员走出飞船后，仍然能与飞船并肩前进，不会落在飞船的后面等。
学生回答后，教师总结分析实验现象：
实验1现象分析：因为鸡蛋原来是静止在硬纸板上的，当纸板飞出去时，鸡蛋由于惯性依然保持原来的静止状态，所以鸡蛋最后没有随硬纸板飞出去，而是掉进玻璃杯里。
实验2现象分析：用尺子迅速打出较下面的棋子，上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态，所以就会落在正下方。
讨论交流：免费旅游的办法可行吗
现象(1)分析：木块处于静止状态，突然拉动小车时，木块下部随车一起运动，上部由于惯性保持原来的静止状态所以向后倒。
现象(2)分析：木块处于运动状态小车突然停下时，木块下部随车一起停止运动，上部由于惯性保持原来的运动状态，所以向前倒。
PPT课件展示问题，分组实验
利用活动，让学生亲身体验，既体现了学生的主体作用，又培养了学生分析、交流能力。
让学生感受生活中的物理
用小品的桥段展现问题提高学生的学习兴趣，使课堂教学气氛更加活跃。
20
分
钟
教学
反馈
先完成课本“自我评价”1、2题；
习题：见练习题
学生独立完成，并回答。
时间充足可以进行练习题中的习题训练。
5分钟
课堂
小结
同学们，结合本节内容，分析节首图，看有哪些与本节有关的现象，分别说明了什么？
学生在交流基础上，通过回答问题，小结本课内容。
3分钟
布置作业
见课时练习题。
板书设计
第八章 力与运动
牛顿第一定律 惯性
牛顿第一定律：一切物体在不受外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
说明：牛顿第一定律所描述的是一种理想情况，自然界中不受任何外力的物体是不存在的。
惯性。
概念：物体保持自身原有的运动状态不变的性质。
惯性定律
惯性的决定因素：物体的质量大小