高中物理-牛顿第一定律教学设计学情分析教材分析课后反思

《牛顿第一定律》教学设计学习目标：1.能大致叙述发现牛顿第一定律的历史过程，并能作出初步评述；2.能清楚地描述伽利略关于力与运动的思想观念，以及对应设计出的理想实验和相应的推理结论；3.理解牛顿第一定律的内容和意义；4.能举例说明物体的质量是其惯性大小的量度。新课：【探究一】视频导入：女儿推箱子，用力推箱子，箱子动；不推时不动。女儿提出问题？学生：举例生活中观察到类似的现象？亚里士多德观点：力是维持物体运动的原因2.小组交流：亚里士多德的观点是否正确？并分析一下原因？【探究二】小光盘的运动情况1.小光盘被推动后的运动情况？2.将套在小光盘上的气球充足气，气球放气的同时，再次推动小光盘，探究小光盘的运动情况？伽利略猜想：若没有摩擦阻力、流体阻力的影响，物体将在水平面上永远运动下去。伽利略理想斜面实验：伽利略结论：若没有摩擦阻力、流体阻力的影响，物体将在水平面上永远运动下去。呼应引入：同学们，通过学习你能帮我解答我女儿提出的问题吗？思考：谁的研究方法更科学？笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。笛卡儿的观点与伽利略的观点的区别：实验探究：利用气垫导轨，探究运动的滑块的运动情况？结论：运动的物体如果不受摩擦力的作用，将一直匀速运动下去。牛顿第一定律内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。（一）字面理解：（1）一切物体——所有物体，无一例外；（2）总——反映了物体本身的固有属性；（3）匀速直线运动状态或静止状态——平衡状态；（4）力迫使它改变这种状态——力是改变物体运动状态的原因（二）内涵：（1）揭示了运动和力的定性关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。（2）物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，这种性质叫惯性；惯性是一切物体的固有属性牛顿第一定律又叫惯性定律【探究三】小组讨论，举例生活中与惯性有关的现象；（二）通过实验，感受惯性安全教育：警钟长鸣-----请系好安全带！（三）两位同学同时吹两个悬挂的小球，猜想一下那个球摆动的幅度大？【思考与讨论】影响惯性大小的因素是什么？质量越大，惯性越大。运动状态越不容易改变，越“笨拙”。质量越小，惯性越小，越“灵敏”。惯性是一切物体的固有属性，与物体是否受到外力、物体是否运动均没有关系，质量是惯性大小的唯一量度。【思考与讨论】战斗机在投入作战时为什么要抛掉副油箱？撕纸游戏（不要动手，先猜一猜）1.现在把纸剪成三截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截？2.如果在中间的纸下面夹一个夹子，然后迅速撕两边，纸会断成几截？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？解释：有夹子，增大了中间部分的质量，使中间部分的状态难于改变，当迅速撕开两边时，中间部分仍保持静止状态，所以撕成三截；无夹子，中间部分质量很小，静止状态易改变，由于撕开纸条的力左右有差异，所以撕成两截。同学们，通过本节课你收获了那些知识、方法与安全常识？方法收获：知识收获：安全常识：课后作业布置：1.课外探究：有人说刘谦的螺丝帽魔术颠覆了牛顿第一定律：不给螺帽力的作用，螺帽也能运动起来。你怎么看？请在百度中搜索“刘谦螺丝帽魔术揭秘”，弄清刘谦螺丝魔术的原理。2.课本70页，问题与练习1、2、3题。《牛顿第一定律》教学学情分析首先高一学生已学过《运动的描述》和《力》两章内容，为这一章学习力与运动的关系奠定了知识基础。其次，学生对于力与运动关系的认识有一定的生活经验，在初中也初步了解牛顿第一定律和惯性的基本内容，知道“力是改变物体运动状态的原因”这一结论，但学生对“力与运动关系”认识的历史了解甚少，对伽利略的理想实验方法也没有深入了解，对于质量是惯性大小的量度也是不知道的，学生对“有力作用物体就运动，没有力作用物体就要停下来”的看法源于直觉印象而成为错误的前概念，对牛顿第一定律的理解还不够深刻，还没有真正将生活经验变成科学的认识，因此让学生在原认知基础上的再提高是本节课的关键。《牛顿第一定律》效果分析牛顿第一定律是牛顿定律的基石，正是因为它破除了长达近两千年的亚里士多德的错误，改变了人类的自然观和世界观，才导致牛顿第二定律得出，与此同时，它本身还包含着力、惯性、和参考系这些极富成果的科学概念，成为物理学理论的支柱和基石。另外，伽利略的研究过程蕴涵了重要的科学方法，教学中要引导学生领会牛顿第一定律的含义，充分说明伽利略“理想实验”的实验基础和推理过程，展示了伽利略斜面理想实验的猜想依据、推断结果这一思维过程，通过教学让学生明确运动和力的关系，提升对力、惯性、质量等基本概念的理解。惯性是学生学习运动和力的基础，因其抽象难懂而成为难点。

新课标中本节内容对学生有以下基本要求：

1．了解亚里士多德对力和运动关系的论述及存在的错误，

2．认识伽利略研究运动和力关系的思想方法，了解理想实验的作用。

3．知道速度是描述物体运动状态的物理量。

4．理解牛顿第一定律的内容，能够运用牛顿第一定律解释有关现象。

5．知道惯性是物体的固有属性，知道质量是物体惯性大小的量度。

6．运用惯性概念，解释有关实际问题。

牛顿第一定律这一节说起来容易，但让学生彻底理解还是很不容易的，通过本节课的教学除了让学生理解牛顿第一定律以外，重点是通过对牛顿第一定律的讲解可以培养学生想象能力和严密的逻辑思维能力。有了这种能力，学生学习物理的兴趣就会很高；有了这种能力，学生学习物理也会变得容易，自然考试成绩也会很好，达到了素质教育的目标。而本教案的设计恰恰体现了这一点，首先给同学们创造意境，激发同学们的想象能力，同学们在思考问题的同时，思维能力自然得到了提高。其次通过师生互动，可以很好的解决学生在思考时遇到的问题，部分学生对牛顿第一定律的理解肯定不透彻，通过师生互动，可以很好的解决这一问题，然后师生共同分析得出牛顿第一定律，可谓顺水推舟，有物理自然美，学生学习也轻松有兴趣。

《牛顿第一定律》教材分析牛顿运动定律是动力学的基础，正确认识力合运动的关系，是学好物理的关键，教学中应联系生活、切近实际，以激发学生学习的兴趣。理解力和运动的关系是本节课的重点，通过实验和生活的例子进一步体会力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。这对以后研究问题，受力分析都是非常重要的。惯性与质量的关系是这节课的难点，通过举例反复体会。《牛顿第一定律》评测练习1、下列对运动的认识不正确的是……………..（

）

A、亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动

B、伽利略认为力不是维持物体速度的原因

C、牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动

D、伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一速度，将保持这个速度继续运动下去

2、关于牛顿第一定律，下列说法正确的是………(

)

A.牛顿第一定律是一条实验定律

B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因

C．惯性定律和惯性的实质是相同的

D．物体的运动不需要力来维持

3、一个物体保持静止或匀速运动状态不变，这是因为…(

)

A.物体一定没有受到任何力

B．物体一定受到两个平衡力作用

C．物体所受合力一定为零

D．物体可能受到两个平衡力作用

4、下列关于惯性的说法中，正确的是……(

)

A．人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性

B．百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性，停下时就没有惯性了

C．物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服了

D．物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关

5、关于惯性，下列说法正确的是………（

）

A、人造卫星中的物体因失重而没有惯性

B、微观粒子的运动速度接近光速，它不可能有惯性

C、跟地球连在一起的物体，如高山、大厦等，没有惯性

D、物体做变速运动时，惯性大小不变

6、下面关于惯性的说法中，正确的是………………..（

）

A、运动速度大的物体比运动速度小的物体难以停下来，所以运动速度大的物体具有较大的惯性

B、物体受的力越大，要它停下来就越困难，所以物体所受的推力越大，则惯性越大

C、物体的体积越大，惯性越大

D、物体含的物质越多，惯性越大

7、下列说法中正确的是……………….（

）

A、原来静止的物体，只有在受到力的作用后才会运动起来，所以力是物体运动的原因

B、不用力踏自行车，自行车就会渐渐停下，说明物体不受力的作用，惯性就会逐渐消失

C、运动着的小车速度逐渐减小时，一定受到力的作用

D、力是使物体速度改变的原因

8、根据牛顿第一定律以下选项中正确的是……………（

）

A、人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢内原来的位置

B、人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方

C、人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方

D、人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方

9、在下列情况下，运动状态发生变化的是……………..（

）

A、雨滴在空中匀速下落

B、汽车以大小不变的速度转弯

C、铅球被推出后的运动

D、飞机降落在跑道上所做的减速运动

10、从加速上升的气球上落下一个物体，在物体刚离开气球的瞬间，正确的说法是

A、物体立即向下做自由落体运动

B、物体具有向上的加速度

C、物体的速度为0，但具有向下的加速度

D、物体具有向上的速度和向下的加速度

11、有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界．请你评价一下，这个设想可行吗?

12、用所学的知识解释以下事实

（1）电动机的底座一般很重

（2）给整栋楼房搬家已成为现实，在移动楼房时需要多台牵引车，而且一天只能移动很小一段距离。

参考答案

1、A

2、BD解析：牛顿第一定律是物体在理想情况下的运动规律，反映的是物体在不受外力情况下所遵循的运动规律，而自然界不受力的物体是不存在的，所以A是错误的．惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质，惯性定律(即牛顿第一定律)则反映的是物体在一定情况下的运动规律，所以C错误．由牛顿第一定律知，物体的运动不需要力来维持，但改变物体的运动状态则必须有力的作用．

3、CD解析：物体不受任何力的状态是不存在的，物体保持静止或匀速直线运动时所受的合力一定为零，可能是两个力，也可能是多个力．

4、D解析：惯性是物体的固有属性，与其内在因素即质量有关，与受力与否及运动状态无关．一切物体都有惯性，质量是物体惯性大小的量度，静止物体的惯性是保持静止，匀速运动的物体的惯性是保持其速度不变．当物体在外力作用下运动状态发生变化时，只要其质量不变，其惯性大小不发生变化．

5、D

6、D

7、CD

解析：原来静止的物体，只有在受到力的作用后才会运动起来，所以力是改变物体运动状态的原因。不用踏自行车，自行车就会渐渐停下来，是由于受到阻力作用。自行车的质量不变，惯性不变。

8、C

解析：人竖直向上高高跳起后，由于惯性，跳起时具有与车厢相同的速度。所以当人在静止的或沿直线匀速前进的车厢内跳起后，均将落在车厢内原来的位置；而在沿直线加速前进的车厢内将落在起跳点的后方；在沿直线减速前进的车厢内，将落在起跳点的前方。

9、BCD

10、D

11、解析：因为地球上的一切物体(包括地球周围的大气)都随着地球一起在自转，气球升空后，由于惯性，它仍保持原来的自转速度．当忽略其他与地球有相对运动(如风)的作用产生的影响时，升空的气球与它下方的地面处于相对静止的状态，不可能使它相对地球绕行一周的．

12、解析：（1）为了增大质量，增大惯性，尽量减小电动机的振动或避免意外的碰撞而移动。（2）整栋楼房质量很大，惯性很大，在牵引力作用下不易改变其运动状态产生的加速度较小，事实上为了保证整栋楼平稳移动，加速度不可较大。

《牛顿第一定律》课后反思本节课设计的指导思想是：“坚持以创设问题情景为切入点，以观察实验（事实）为基础，以培养学生的思维能力为核心，以提升学生探究能力为重点的基本特征。”引入部分以视频展现自己女儿一遍推箱子，一遍向妈妈提出问题“用力推物体时物体动，不推时物体不动，这是为什么？”，而妈妈让女儿向教物理的爸爸请教。提出问题作为本章学习的切入点；再以“带气球的光盘”不充气和重气施放进行两次比较学生通过观察发现区别并产生思考分析作为本节内容的情景切入点；通过设问让学生回忆初中对惯性的认识；结合几张涉及到力和运动关系的图片提起学生学习本节内容的兴趣，而进入高中牛顿第一定律的学习。从实际上课的效果来看与预期目标一致，尤其是学生看到两次实验的对比以后情不自禁的发出疑问。然后从学生的