公开课教案1.doc

牛顿第一定律汇报课教学设计
丁彦龙 2014/12/11
课题
牛顿第一定律
课时数 1课时

目的
要求
知识目的：
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、理解惯性的概念，会正确解释惯性现象。
能力目标：
1、体验伽利略理想实验的推理过程，理解理想实验是科学研究的重要方法。
2、通过实验加深对牛顿第一定律的理解。
3、观察生活中的惯性现象。
情感目的：
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，培养不迷信权威，大胆质疑、实事求是的科学态度和创新精神
重点
对牛顿第一定律和惯性的正确理解；科学思想的建立过程
难点
对牛顿第一定律的理解
教法
1、对比实验、自主探索、合理推理。
2、利用生活中的实例，理解惯性与质量的关系。

教具
1、多媒体课件
2、自制伽利略斜面演示实验
3、象棋、直尺、自制气体惯性演示实验
教师教学设计
（一）引入新课
爱因斯坦把科学家探索科学的奥秘比作福尔摩斯侦探小说中的破案，直接观察的现象往往会使我们得出错误的判断，下面我们看一段视频：多媒体播放小孩推小车的视频
用力推桌子，桌子就运动，不用力推它，它会停下来，所以必须有力一直作用在桌子上它才能运动，同学们这样说对吗？人们关于力与运动的关系研究了经历很长的时间，直到牛顿才得到了很好的解决。（本节课我们就来学习牛顿第一定律。）
（二）新课教学
教师活动：在研究力与运动的关系的中，具有代表性的科学家有哪些？
（把学生分成两组，一组为亚里士多德组，另一组为伽利略组。）
教师：阅读课本p70，结合课本上讨论与交流：亚里士多德和伽利略关于力与运动的关系的观点是什么，并说出各自的依据。

亚里士多德通过直接观察得到物体的运动需要力来维持。
伽利略认为直接观察有时候并不准确，要证明一个结论是否正确，要通过科学实验的方法，为了反驳亚里士多德的观点，伽利略设计了一个理想化的实验。
演示伽利略斜面实验

结论：忽略摩擦阻力，当斜面水平，小球将达不到同样高度，就应永远运动下去，物体的运动不需要力来维持。
理想实验：以可靠的事实为依据，经过抽象思维，忽略次要因素，并把实验情况合理外推到一种理想状态，从而更深刻的揭示自然现象本质的假想实验。
（在伽利略生活的年代，摩擦很小是很难实现的，而伽利略敢于大胆提出假设，根据合理的推理得到了正确的结论，体现了一代伟大科学家创造性的思维。爱因斯坦高速评价伽利略的工作，“这个理想实验指出了真正建立运动力学基础的线索。”他自己在提出相对论时也用到了理想实验的方法。）
伽利略的探究过程(学生总结)

牛顿第一定律
牛顿总结了伽利略等人的工作，并提出了三条运动定律，解决了力与运动的关系，其中第一定律内容为：
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。
牛顿第一定律给出力与运动是怎样的关系？牛顿第一定律包含了怎么样的含义？
总结：正确揭示了力和运动的关系
不受力时：匀速直线运动状态或静止状态。
受外力时：运动状态改变。
1.力是改变物体运动状态的原因（产生加速度的原因）
运动状态的改变（由静止到运动，由运动到静止；由运动的慢到运动的快）指速度的改变，速度改变产生加速度。
2.一切物体都有保持匀速直线运动状态和静止状态的性质叫惯性，牛顿第一定律也叫惯性定律。
气垫导轨实验（视频播放）
实验仪器：气泵、导轨、滑块、电源
给气垫导轨充气，在导轨上会产生一层气垫，滑块与导轨间的摩擦阻力就很小，用手轻轻拨动滑块，滑块就会做匀速直线运动，如果导轨无限长，滑块就会一直运动下去。滑块到最左端被弹回，由于受到力的作用，运动状态发生了改变。
惯性：一切物体都有保持原来的运动状态不变的性质。
思考与讨论：（播放视频）
1.汽车在启动和加速时身体为什么向后倾？
2.汽车在刹车时，身体为什么向前倾?
结论：物体具有惯性，保持原来运动状态不变。
实验：用力快速击打棋子最下面的一个，情况会怎样？
（学生分组实验，叫某组在讲台上演示，并回答观察到这种现象的原因）
最底下的棋子由于受到力的作用，它的运动状态会发生改变，上面的棋子由于具有惯性，保持原来的状态，竖直下落。
实验：液体和气体是否也有惯性？
1.用手搅动放有茶叶的杯子里的水，停止搅动，观察水的运动情况。
水具有惯性，会继续运动。
2.一个铁皮罐，一边开有一个小孔，后面用弹性膜封注，前面有蜡烛。点燃蜡烛，对着弹性膜用力一下，观察实验
结果并分析说明的问题。
蜡烛熄灭了，说明了气体也具有惯性。
总结：一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性。
当物体受到外力作用时，惯性的存在会阻碍物体运动状态的改变，物体惯性的大小，就表现为保持自身原有运动状态不变的能力的大小。
惯性的大小跟什么因素有关系？（观看视频）
1.观看质量大小不同的小车被弹簧摊开后的运动情况。
2.观察质量不同的汽车在相同力的情况下，哪一个更容易停下来。
结论：质量大的物体，运动状态难改变，惯性大，质量小的物体运动状态容易改变，惯性小。
质量是惯性大小的量度，与运动与否、速度大小、所受外力大小无关。
惯性的应用
1. 战斗机在作战的时候会扔掉副油箱
2.汽车安全气囊的作用
总结：有学生来总结，总结本节课学到了什么知识，科学方法和科学精神。
作业：1.复习本节课，完成导学案。
2.细心观察并记录生活中的惯性现象,思考“假设没有惯性”会怎么样？
板书设计：
牛顿第一定律
一、牛顿第一定律
1.内容：
2.含义：
二、惯性
1．概念（一切物体具有惯性。）
2. 质量是惯性的量度。

学生活动设计
学生活动：仔细观看视频，通过视频思考问题。
学生讨论：
小车由于受到摩擦力才停止运动。

学生回答：亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿
学生阅读讨论：
亚里士多德：物体的运动需要利来维持。
伽利略：物体的运动不需要力来维持。

学生演示实验讨论：
1．小球没有到达斜面的同一高度是由于摩擦阻力的影响。
2.忽略摩擦阻力，当斜面倾角变小，小球要达到同样的高度经过的坡长会越来越长。
3.当斜面水平，小球将达不到同样高度，就应永远运动下去。

学生结合课本p72，讨论回答。

学生观察实验并思考：摩擦阻力很小，如果导轨无限长，滑块就会一直运动下去。

学生讨论回答：物体具有惯性，保持原来运动状态不变。

学生分组做实验，并讨论产生实验现象的原因。

学生观察回答

学生观察并讨论回答。

学生回答
1扔掉副油箱会减小战斗机的质量，减小惯性，它的运动状态就越容易改变，更加灵活。
2.汽车发生碰撞会立即停下来，人具有惯性会继续向前运动，安全气囊就会减小由于惯性引起的伤害。