高中物理人教版第四章牛顿运动定律1牛顿第一定律 牛顿第一定律教学设计（刘凯博）

人教版高中物理必修一第四章第一节《牛顿第一定律》教学设计昆明安宁中学刘凯博★教学设计思路流程图：若时间允许再补充一个小游戏，汽车刹车课堂小结，对质量与惯性、力、运动状态的改变进行整理分析，为学生学习第二节做铺垫，同时引导学生在后续的学习中注意体会，为什么今天的内容会成为牛顿第一定律分析生活中惯性的利用和危害，知道安全气囊的重要性细致理解惯性的定义，通过初中知识和实验得出质量与惯性的关系，对质量的重新定义再分部分对牛顿第一定律理解：力是改变物体运动状态的原因、惯性总结前人的经验，得到牛顿第一定律通过习题，展现出笛卡尔的思想，使学生感受笛卡尔对伽利略的观点的补充和完善通过相关实验，使学生逐步明确伽利略的研究方法，和正确结论，在此过程中引导学生感受方法和学习精神既然亚里士多德的观点是错误的，为什么还维持了近两千年，引起学生思考，更重要的是揭示首先给出正确观点的伽利略的高明之处：方法和精神通过实验以及合理外推，找到亚里士多德观点错误的原因：生活中的摩擦力给出亚里士多德的观点，并通过拉小车实验使学生发现与自己的观点相悖，引起思考：哪种观点正确通过实验使学生体会力是改变物体运动状态的原因展示四幅科学家“相片”，引出即将要研究内容：力与物体运动状态的关系若时间允许再补充一个小游戏，汽车刹车课堂小结，对质量与惯性、力、运动状态的改变进行整理分析，为学生学习第二节做铺垫，同时引导学生在后续的学习中注意体会，为什么今天的内容会成为牛顿第一定律分析生活中惯性的利用和危害，知道安全气囊的重要性细致理解惯性的定义，通过初中知识和实验得出质量与惯性的关系，对质量的重新定义再分部分对牛顿第一定律理解：力是改变物体运动状态的原因、惯性总结前人的经验，得到牛顿第一定律通过习题，展现出笛卡尔的思想，使学生感受笛卡尔对伽利略的观点的补充和完善通过相关实验，使学生逐步明确伽利略的研究方法，和正确结论，在此过程中引导学生感受方法和学习精神既然亚里士多德的观点是错误的，为什么还维持了近两千年，引起学生思考，更重要的是揭示首先给出正确观点的伽利略的高明之处：方法和精神通过实验以及合理外推，找到亚里士多德观点错误的原因：生活中的摩擦力给出亚里士多德的观点，并通过拉小车实验使学生发现与自己的观点相悖，引起思考：哪种观点正确通过实验使学生体会力是改变物体运动状态的原因展示四幅科学家“相片”，引出即将要研究内容：力与物体运动状态的关系先从整体对牛顿第一定律理解先从整体对牛顿第一定律理解，牛顿第一定律的引申意义★详细教案：课题牛顿第一定律课时1课型概念课选用教材人教版教学目标一、知识与技能1、能大致叙述发现牛顿第一定律的历史过程，并能做初步评述；2、理解力和运动的关系，知道物体的运动不需要力来维持（伽利略的观念和理想实验）；3、能准确表述牛顿第一定律的内容，并对定律有较为深入的理解；4、理解惯性的概念，知道物体的质量是其惯性大小的量度。二、过程与方法1、培养学生分析问题的能力，要能透过现象了解事物的本质，不能不加研究、分析而只凭经验下定论，对物理问题决不能主观臆断。2、帮助学生养成研究问题要从不同的角度对比研究的习惯，掌握理想实验的方法。3、培养学生逻辑推理的能力，能在事实的基础上进行大胆猜想和合理外推。三、情感、态度与价值观1、启发学生能利用生活中的物品进行实验设计，提高动手能力。2、培养敢于质疑的精神和科学研究问题的态度。3、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。教学重点1、牛顿第一定律得出过程中的方法和精神。2、理解牛顿第一定律，清楚惯性、质量、力、运动状态之间的关系。教学难点物体的质量与惯性的关系教法与学法简述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，贴近生活更易理解。教学资源多媒体，小车，自制教具：气垫光盘、空气惯性演示仪等教学过程教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图一、新课引入1、通过辨认四幅科学家的“照片”认识四位科学家。2、通过四位科学家都研究过“力与运动状态”的关系，引出本节课的研究内容。3、复习什么是力？什么是物体的运动状态？展示图片，引导学生回答问题：由四位科学家的图片→都曾研究“力与物体运动状态”的关系→什么是力？什么是物体的运动状态。思考，回答问题。1、四位科学家：古希腊的哲学家、教育家、科学家亚里士多德、意大利的科学家伽利略、英国的科学家牛顿、法国的科学家笛卡尔。2、力：物体对物体的相互作用；运动状态：即物体的运动情况，用速度来描述。速度既有大小也有方向，是矢量。将本节课的主线明确：顺着四位科学家的足迹来研究“力与物体运动状态”的关系。教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图二、牛顿运动定律得出的历史过程1、通过实验，使学生初步发现“力与物体运动状态”之间的关系：力是改变物体运动状态的原因。2、结合实验给出亚里士多德的观点，使学生发现与自己的观点相悖，引发思考：哪种观点正确？3、通过实验，使学生体会“力不是维持物体运动状态的原因”，进而引发学生思考：为什么亚里士多德的错误观点会维持近两千年？4、在错误的观点维持了近两千年后，伽利略才给出了正确观点，请学生们阅读教材P68“理想实验的魅力”，找到伽利略的研究方法和结论。5、在学生阅读教材后，演示斜面实验，带领学生领会伽利略的精神和方法。6、通过题目，给出笛卡尔的观点，并对比笛卡尔的观点比伽利略的观点更深层次的地方。7、在系统总结前人结论的基础上，牛顿得到“牛顿第一定律”。1、演示小车实验，在此过程中，引导学生观察和回答：小车相对于地面的运动状态是什么？如何改变小车的运动状态？小车在运动过程中运动状态是否改变？为什么改变？进而使学生初步认识到“力是改变物体运动状态的原因”。2、在学生得到此结论的基础上，通过实验“小车拉木块”给出亚里士多德的观点，引发学生思考：哪种观点正确？3、演示自制教具“气垫光盘”，并让学生分组实验，使学生对比前后两种情况，引导学生思考并回答：前后两种情况的不同？得出什么结论？如果再合理的外推：假如…，又会是什么结论？通过实验，学生更加坚定亚里士多德的观点错误，引导学生思考：为什么同学们很快认识到的错误观点在历史上竟然维持了近两千年？4、第一个勇于提出质疑并探索的人是伽利略，激发学生去寻找伽利略研究方法：阅读教材。在此基础上，与学生一起探索伽利略的研究思路：提出质疑→事实情景→合1、观察实验现象回答：小车最初运动状态是静止，施加力可以改变其运动状态，在推力不作用的时候小车做减速运动（运动状态改变了），原因是有摩擦力。初步得到：力是改变物体运动状态的原因。2、发现亚里士多德的观点与自己的不一样时，对比两种观点，思考哪种观点正确。3、观看教师的演示实验：气垫光盘，并自己动手实验，感受此实验的前后两种情况不同，并能找出原因：摩擦力变小，光盘滑行的距离变远。在此基础上进行合理外推：假如没有摩擦力，光盘会一直运动下去，所以得出亚里士多德的观点是错误的。同时，思考这个错误观点为什么会维持近两千年，可能原因：人们的生活经验，亚里士多德权威的观点等等。4、阅读教材，学习第一个驳斥了亚里士多德观点的科学家伽利略的研究方法。在此过程中，回答教师的问题，并通过演示实验学习伽利略理想实验的研究方法。使学生的思考环环相扣，并能引起学生质疑的精神：自己观察的结论和亚里士多德的观点，哪种观点正确？，激发学生寻找正确观点，在寻找的过程中，掌握了方法，领会了精神，大致过程：通过实验使学生初步体会“力与物体运动状态的关系”→给出亚里士多德的观点，引起争议→引发学生通过实验得到正确观点→学习正确观点得出的历史过程、方法、精神→牛顿第一定律的得出。教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图理外推→大胆猜想→理想实验。5、在有了伽利略正确结论的基础上，引发学生思考：在此过程中，你学习到了哪些精神或方法？6、给出小练习，通过练习题引出笛卡尔的观点。7、总结升华前人正确结论，得到牛顿第一定律。5、在知道了伽利略正确方法的基础上，感受应该向伽利略学习的精神和方法：敢出提出质疑精神、理想实验的方法、在事实基础上学会合理外推的方法等等。6、分析小练习，注意正确选项，并知道笛卡尔的观点：在伽利略的基础上进行了补充和完善。7、系统总结前人观点并升华得到牛顿第一定律。三、牛顿第一定律1、整体分析牛顿第一定律：理解牛顿第一定律的内容、引申含义，知道牛顿第一定律不能用实验直接验证，是思维逻辑的产物，知道牛顿第一定律在应用时“不受力”理解为“所受合力为零”。2、细致分析牛顿第一定律，两部分理解：惯性、力是改变物体运动状态的原因。3、精细分析惯性的定义，配合演示实验帮助学生理解惯性，在分析中得出质量是惯性大小唯一的量度，并引导学生设计实验证明惯性与质量有关（此处演示实验：铁球与塑料球），在此过程中使学生认识到对质量的重新定义（与初中质量的概念对比）。4、举出生活中利用惯性的例子，通过视频了1、带领学生总整体分析牛顿第一定律，给出问题：如果不受外力，物体将会保持怎样的运动状态？→牛顿第一定律的引申含义。同时，通过“不受力”使学生明白，牛顿第一定律不能通过实验直接验证，并引发学生思考，如何运用牛顿第一定律：不受力与所受合力为零的效果相同。2、再带领学生细致分析牛顿第一定律，分为两部分，后半部分指出“力是改变物体运动状态的原因”；前半部分：惯性。3、细致分析惯性：“一切”说明没有例外，同时演示实验，说明就连看不到，摸不着的空气也有惯性，并让学生解释现象产生的原因，锻炼学生的1、认真阅读教材，仔细品味牛顿第一定律的含义，并回答教师的问题：不受力时，物体将做静止或匀速直线运动。并在教师的引导下，知道牛顿第一定律不能用实验直接验证，同时通过第三章的学习感受到“不受力”的情况和“所受合力为零”的状态是相同的，知道如何应用牛顿第一定律。2、细细品读牛顿第一定律，发现可以从两个部分来细致理解，并结合初中学习过的知识来思考和回答问题。3、跟随教师认真体会惯性定义中每个词的含义，更深层次的理解惯性。观察教师的演示实验，并尝试解释产生现象的原因：力使空气具有了速度，因为空气有惯性，所以保持了这个向前的运动状态，进而以牛顿第一定律为的内容为主线，分别从全方面和细节两方面下手，使学生全面掌握牛顿第一定律。同时，配合演示实验和生活实例，使学生更加清楚质量与惯性的关系。在对惯性的利用和危害的例子中，使学生明白知识来源于生活也为生活服务，任何事情都有两面性。教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图解到惯性也有危害，知道安全气囊的作用。表达能力。“总”说明这是物体的一种固有属性，与它在哪，在做什么没有关系。“保持”说明原来要做什么现在也做什么，所以惯性也被表述成“保持原来运动状态的本领”。通过惯性是物体的固有属性和初中学习，使学生意识到“质量是惯性大小的唯一量度”。给出问题：质量大说明什么？帮助学生充分认识质量和惯性以及运动状态改变之间的关系。同时，请学生思考哪些实验或事实能说明质量和惯性的关系。在学生回答的基础上，请学生上来配合教师完成“塑料球和铁球”的实验，进一步说明质量与惯性的关系。但也要学生明白，单凭这样的实验并不能完全说明质量是惯性大小的唯一量度，还要通过后面的学习不断体会。4、在对惯性有了充分认识的基础上，引导学生说出生活中利用惯性的例子，同时通过观看“汽车碰撞测试”视频，使学生意识到惯性也有危害，以及安全气囊的作用：保护和缓冲。同时也让学生知道任何事情都有其两面性。将蜡烛吹熄。在解释原因的过程中，更加感悟什么是惯性。通过初中学习，知道质量是惯性大小的量度：并尝试举出生活中质量和惯性关系的例子。同时，观察教师与某位学生共同完成的吹球游戏，在这个游戏中更加清楚质量与惯性的关系：质量大，惯性大，保持原来运动状态的本领强，即运动状态不容易改变。4、在对惯性有了充分认识的基础上，举出生活中有关惯性利用的例子，同时观看视频，能说出视频中惯性在刹车时的危害，并能发现安全气囊的作用。教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图四、课堂小结1、总结本节课学习的内容：牛顿第一定律的得出过程→牛顿第一定律→惯性与质量、力、运动状态的改变。2、用牛顿第一定律分析运动状态的改变与哪些因素有关，并结合公式，引发学生思考加速度a与力和质量的关系，为下节课的学习做铺垫。同时也引发学生思考：为什么今天学习的内容会成为牛顿第一定律？1、带领学生总结本节课的学习内容：牛顿第一定律的得出过程→牛顿第一定律→惯性与质量、力、运动状态的改变，对得出过程的回顾采用图片和文字配合的方式，在总结的过程中特别注重体会每位科学家对科学贡献。2、在回顾牛顿第一定律的内容时，从牛顿第一定律包含的概念出发：质量、惯性、力、物体运动状态的改变，使学生认识到运动状态的改变与质量、力有关，并与第二章学习的公式进行对比，引发学生思考加速度a是否与力和质量有关，为下一节的学习做铺垫。同时也引发学生在后续的学习中思考：为什么今天所学的内容会成为牛顿第一定律？1、跟着教师一起回顾本节课的知识，注意体会每位科学家的贡献和精神。2、思考问题，并与前面学习的知识进行联系。在后续的学习中，也注重与前面的知识联系，慢慢体会为什么