内容发布更新时间 : 2024/11/15 6:30:19星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

牛顿第一定律

【教学设计】

牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，是牛顿物理学的基石，力学的第一原理，它破除了长达两千年以来亚里士多德的错误，改变了人类的自然观和世界观，本身还包含着力、惯性和参考系的科学概念，是物理学理论的支柱和基石。在教学中，不能把它看作牛顿第二定律的特殊情况，它意在引导学生了解科学的发现和发展。本节课采用的理想实验法，在物理研究中具有十分重要的地位和作用。

本课程的教学设计，主要是让学生通过动手实验和利用贴近学生生活的实例，达到突破重难点的目的。

【教学重点】

1．理解力和运动的关系。

2．理解牛顿第一定律，知识惯性与质量的关系。

【教学难点】

惯性与质量的关系。

【课时安排】

1课时

【教学目标】

一、知识与技能

1．理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持。

2．理解牛顿第一定律，知道它是逻辑推理的结果，不受力的物体是不存在的。 3．理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。 二、过程与方法

培养分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验，对物理问题决不能主观臆断。正确地认识力和运动的关系。 三、情感态度与价值观

1．培养科学研究问题的态度。

2．利用生活中的例子来认识惯性与质量的关系。鼓励学生大胆发言，并学以致用。

【教学准备】

小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块等。

【教学过程】

导入新课 常识导入

1．我国公安交通部门规定，从1993年7月1日起，在各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）必须系好安全带，为什么？

2．常见的柴油机、电动机等机器的底座非常沉重，而参加作战任务的战斗机却要抛掉副油箱以减小质量，这是为什么呢？你能解释一下吗？ 情景导入

播放牛耕地的画面：牛耕地时，牛拉着犁前进；牛停止拉犁，犁也停止运动。边播放边介绍，牛拉犁，犁前进；牛停犁也停。由此看来，必须有力作用在物体上，物体才运动；没有力作用在物体上，物体就不运动——两千多年前古希腊科学家亚里士多德就得出了这样的结论，这个结论正确吗？

学生讨论，教师借机导入新课。 推进新课

一、理想实验的魅力 自主探究

让学生利用桌子上的器材，自主设计实验，分别研究： 1．力推物动，力撤物停。 2．力撤物不停。

供选用器材：小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺等。 学生操作时，教师巡回指导学生完成以下操作：

1．桌子上铺毛巾，小车放在毛巾上，推它就动，不推就停；

2．将毛巾换成玻璃板，或直接用桌面，把小车在桌面或玻璃板上推一下，它运动一段时间才停下来。

学生操作结束后，教师可以让一个学生说一下他的操作过程及看到的现象，由此可以得到结论。

结论：物体的运动不需要力来维持。

为了证明这个结论的正确性，再让学生举出一些其他的实例来说明。如：蹬一段时间自行车后停止蹬车，自行车还会滑行一段距离；在冰面上踢出去的冰块要运动一段距离才停止运动；空中飞行的飞机制动后仍然还会向前滑翔；射出枪蹚的子弹等等。

既然物体的运动不需要力来维持，刚才的两个实验为什么会出现两种现象呢？矛盾出现在

哪里呢？下面用小球来做个对比实验。 实验探究

图4-1-1

A．使斜槽下端与桌子上铺好的毛巾吻合，让小球从斜槽上自由滚下，标出小球在毛巾上滚动的距离；

B．使斜槽下端直接与桌面吻合，让小球从斜槽上同一位置自由滚下，标出小球在桌面上滚动的距离；

C．使斜槽下端与桌面上的玻璃吻合，让小球从斜槽上同一位置自由滚下，标出小球在玻璃上滚动的距离。

通过观察对比实验，让学生分析实验，总结实验： 接触面越光滑，小球滚动的距离越远。

结论：运动小球停下来的原因是受到摩擦力的作用。

为了引出伽利略的理想实验，教师可继续设疑：若接触面光滑无摩擦小球会怎样？ 学生讨论、交流，大胆猜想。（充分发挥学生的想象空间，发散思维） 在学生讨论交流的基础上，结合实验进一步总结。

结论：物体的运动不需要力来维持。力撤物停的原因是因为摩擦力。若无摩擦力，运动物体会一直运动下去。最早发现这一问题的科学家是伽利略，他是怎样研究这个问题的呢？ 播放伽利略的理想实验（边播放边介绍）要动态出以下效果：

图4-1-2

A．对称斜面，无摩擦小球滚到等高。

B．减小另一侧斜面倾角，小球从同一位置自由释放要滚到等高，滚动距离越远。 C．把另一侧斜面放平，小球要到等高，就会一直滚下去。

根据这一现象伽利略得出了：运动的物体若不受力，物体将匀速运动下去。 为了验证这个理论的正确性，下面通过气垫导轨实验来验证一下： （介绍气垫导轨、光电门工作原理）