第八章　运动和力第1节 牛顿第一定律 教案 2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下-1-1

教学设计课程基本信息学科物理年级八年级学期春季课题第1节牛顿第一定律教学背景1．教学内容分析《牛顿第一定律》是八年级下册（人教版）第八章第1节的内容。从教学内容上看，牛顿第一定律是描述运动和力关系的规律，是本章的重点。它既是对运动和力关系的深刻描述，又为二力平衡的探究做了理论准备。本节课包括牛顿第一定律、惯性等知识要点，更包含了亚里士多德、伽利略、笛卡尔及牛顿等科学大师的智慧和科研方法。从科学思维与探究的角度看，本节课从学生长期的生活习惯和经验引发其对“运动和力关系”的思考，让学生面对原始问题，身临其境进行探究，引导学生逐步逼近牛顿第一定律；让学生在学习新知识的同时，领悟物理思维方法，从生活走进物理。本节通过实验证明亚里士多德的错误观点，重点讲述伽利略的理想实验，然后引入牛顿第一定律、引入惯性的概念，并由此分析出：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。2．学情分析从知识上看，在日常生活中，学生对运动和力仅有一些模糊的认识，缺乏深刻的思考和正确的理解。如何激发学生的兴趣，继续深入思考这些内容，是本节课的困难所在。从能力上看，初二下学期的学生已具备一定的动手实验能力和运用所学知识解决简单实际问题的能力，已基本能够运用观察、分析、归纳、比较等科学方法来探求新知识。但学生很难理解“力是维持物体运动的原因”和“力是改变物体运动状态的原因”这两个观点，因此本节的关键是如何让学生亲自探究验证得出结论以加深对牛顿第一定律的理解。教学目标物理观念1．认识阻力对物体运动的影响，理解牛顿第一定律的内容及意义。2．通过大量事实认识惯性并了解利用惯性及防止惯性的危害的方法。3．从物理学视角认识运动和力的关系，初步形成运动和力的相互作用的观念。科学思维1．通过探究牛顿第一定律，领悟利用“实验+推理”的研究方法进行科学研究。2．具有初步的分析归纳能力和质疑创新意识。科学探究经历“阻力对物体运动的影响”探究过程，具有使用科学证据的意识，能利用证据表达自己的观点，初步形成提出问题、猜想假设、实验论证、交流合作的实验探究能力。科学态度与责任通过了解伽利略等人对运动和力关系的研究，体会物理学与生活的密切联系，培养不迷信权威、敢于坚持真理、实事求是、尊重自然规律的科学态度。教学内容教学重点理解牛顿第一定律。教学难点经历牛顿第一定律的科学推理过程，理解惯性并运用惯性解释有关现象。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图新课导入教师表演魔术，引起学生学习兴趣。提问：你觉得哪里神奇？引导学生：要解决这个问题，需要研究运动和力之间有什么关系？学生分享观看表演的感受：螺母没有飞出去，而是竖直下落了。用神奇的魔术抓住学生的注意力，激发学生的学习兴趣，有利于提高整堂课的教学效率，体现寓教于乐的教育思想。新知探究一、讨论运动和力两种观点演示实验：人蹬地，滑板车向前运动；不蹬地，滑板车停止运动。同学们猜想运动和力之间有怎样的关系呢？亚里士多德的观点：运动需要力来维持。提问：人没有蹬地，车会立即停下来吗？伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持。小车最终停下来是因为受到阻力。猜想：力维持物体的运动。观察并描述实验现象：不会立即停下来，滑板车还会继续向前滑行一段距离。学生反驳亚里士多德的观点。针对两种不同的观点，思考运动和力的关系，进而思考研究阻力对物体运动的影响。通过生活情境，分析蹬滑板车的运动，强化矛盾冲突，激发学生的探究欲望，启发学生进一步思考。二、实验：探究阻力对物体运动的影响1．提出问题阻力对物体运动有什么影响？2．引导学生进行猜想3．设计实验教师问题引导：（1）怎样改变小车受到的阻力？（2）怎样显示阻力对物体运动的影响？（3）除了阻力外，还有什么因素影响小车在水平面上前进的距离？（4）如何控制小车在水平面上的初速度相同？（5）实验需要观察、记录哪些物理量？4．指导学生动手实验引导学生体会阻力依次减小，渗透理想实验的思想。5．学生展示：探究不同阻力对物体运动的情况观察小车停下来的先后顺序。引导学生进行实验结果分析、得出实验结论、得出推论、感受理想实验法。6．引导学生推理，若平面绝对光滑，小车将如何运动？7．如何在地面上创设阻力很小，几乎为0的实验条件呢？演示实验：用气垫导轨探究阻力很小时物体的运动。用滑块在气垫导轨上运动模拟冰壶在冰面上的运动，拨动滑块使其运动起来，让学生观察滑块的运动情况。1．思考并提出问题2．做出猜想3．实验设计（1）改变平面的粗糙程度。（2）观察小车在平面上运动的距离。（3）小车在平面上运动的初速度。（4）相同的小车、相同斜面、同一高度、由静止释放。（5）阻力大小、小车运动距离。4．小组实验明确分工、合作探究。动手实验，体会探究的乐趣。5．学生展示实验，记录并分析实验结果。总结实验结论：平面越光滑，受到的阻力越小，小车运动的距离越远。6．推理：若平面绝对光滑，受到的阻力为0，小车将一直运动下去。7．观察现象：水平方向滑块受到的阻力很小，滑块接近匀速滑动。思考若物体水平方向不受力作用时，速度就不会减小，物体将永远运动下去。通过让学生经历实验探究的过程，培养学生的逻辑思维；小组合作实验，引导学生总结实验结论，并进行推论，同时体会伽利略理想实验的魅力，体现了以生为主，以师为导的教学思想，并突出了教学重点。借助气垫导轨，让滑块水平方向受到的阻力很小，滑块近似做匀速直线运动，帮助学生深化理解牛顿第一定律。三、牛顿第一定律1．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。2．引导学生解读牛顿第一定律对“一切”“总”“或”“除非”等的理解。牛顿第一定律虽不能用实验来直接来验证，但是牛顿第一定律进一步推理得出的推论都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律早成为大家公认的力学定律之一。牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：力是使物体运动状态发生改变的原因。1．知道牛顿第一定律内容2．理解牛顿第一定律（1）“一切”表明这个规律的普适性，不是特殊现象。（2）“总”是指总是这样，没有例外。（3）“或”指两种状态居其一，不能同时存在。如果物体不受力的作用，原来静止的物体将一直保持静止状态，原来运动的物体将保持其速度沿直线一直运动下去。（4）“除非”指要改变物体的运动状态，必须且只有对物体施加力的作用。对学生进行物理学史教育，感受科学研究不是一蹴而就的，而是要长期地思考，不断积累与沉淀。正是基于对已有认识的大胆质疑，伽利略通过实验观察及符合逻辑的科学推理，揭示出了运动和力关系的本质。质疑是科学家的重要品质。亚里士多德能提出自己的观点，才能有后面的辩论，可见提出一个问题比解决问题更重要。学以致用四、惯性1．惯性实验演示实验：正在运动的小车突然停下来，观察小车上方杯中水的运动状态。2．惯性定义：物理学中把物体这种保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。3．惯性是物体固有的属性（1）解释惯性的普遍性：一切物体（气体、液体、固体）在任何情况下（无论受力与否、速度大小）都具有惯性，与物体是否受力及所处状态无关。（2）惯性是物体的固有属性。注意：惯性不是“力”，不能说“受到惯性”“惯性作用”或“惯性力”；只能说“具有惯性”“由于惯性”。注意：惯性不是“力”，不能说“受到惯性”“惯性作用”或“惯性力”；只能说“具有惯性”“由于惯性”。4．魔术揭秘：为什么螺母不随圆环一起飞出，而是竖直下落呢？5．惯性现象及解释（1）演示实验：拨动簧片，把小球与支座之间的金属片弹出时，观察小球和金属片的运动情况，你能说说发生这个现象的原因吗？明确：解释惯性现象分三步，即“三步法”（2）提问：行驶中的汽车突然刹车时，乘客的身体会向前倾还是向后仰，为什么？（3）解释：运动员在投（踢）球时，当把球投出后，球仍然继续向前运动。6．提问（1）惯性对我们来说是利还是弊呢？（2）阅读教材和联系生活实际，列举生活中有关利用惯性的实例，有哪些措施可以防止惯性带来的危害？1．依据生活经历猜测实验现象。描述实验现象：水会洒出来。观察演示实验，体会物理实验的趣味性，理解主观感受和科学实际的冲突。2．知道惯性的定义3．理解惯性的含义思考并设计实验证明气体、液体、固体都具有惯性。4．认真思考，解释魔术背后的物理原理。螺母由于惯性，保持原来静止状态。又因为受到重力的作用，所以竖直下落。5．利用惯性解释生活中的惯性现象，并总结解释惯性现象的一般方法。分析：金属片和小球原来处于静止状态，金属片受击打力的作用，由静止变为运动，而小球不受击打力，由于惯性保持静止。总结方法：①明确研究对象，开始处于怎样的运动状态；②观察这个物体（或物体的某一部分）受到外力作用时突然改变了运动状态，并指明其运动状态变化的情况；③分析研究对象由于惯性怎样保持原来运动状态，从而出现题上所给的现象。6．利用惯性的实例（1）惯性对我们来说有利有弊。（2）利用惯性的实例：①使锤头套紧在手柄上；②运动员跳远时助跑……防止惯性带来的危害的实例：①汽车的安全带和安全气囊；②行驶汽车间的车距……利用演示实验推进课程，使教学进程层层递进，同时纠正学生在生活中所形成的错误观点。惯性是本节的难点之一。结合生活中的实例理解惯性，有助于学生体会到生活处处是物理。首尾呼应，牛顿第一定律应用，力是改变物体运动状态的原因。学生通过多个探究活动，对惯性是物体本身的一种属性有了深刻的认识。联系实际，激发学习兴趣。培养学生辩证分析问题的思维。体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的教学理念。课堂小结学生从知识和方法等方面进行本节课的总结。培养学生总结归纳的能力。板书设计8.1牛顿第一定律一、两种观点亚