《牛顿第一定律》课堂教学纪实(1)

三维目标：

1.知识与技能：

（1）知道牛顿第一定律的内容；

（2）能有效利用控制变量法探究物理问题；

（3）知道实验推理法在物理学中的应用。

2.过程与方法：

（1）通过实验探究阻力对物体运动的影响；

（2）通过理想条件下的推理，得出牛顿第一定律。

3.情感、态度与价值观：

（1）在合作实验中，培养学生的团队精神；

（2）通过活动和阅读感受科学与生活的紧密联系；

（3）了解科学进步的漫长、艰难的历程，鼓励学生勇攀科学高峰。

教学过程：

一、玩中导入，激发探索

师：今天请同学们在座位上弹玻璃球好吗？

生：桌子上怎么可以玩？

师（故作惊讶）：怎么不可以玩呢？

生：桌子太小，桌面还太滑！

师：“太滑”会影响什么因素？“桌子太小”有什么样的后果？

生：因为桌面太滑摩擦力小，玻璃球滚动的距离远。桌子太小，玻璃球很容易滚下桌子。

师：那玻璃球滚动的距离跟什么因素有关呢？

生：摩擦力？

生：跟弹出去玻璃球的力有关。

师：那我们做实验来讨论吧。先设计一个弹出去的玻璃球与摩擦力有关的实验吧。告诉我你们还需要什么实验器材？

生：用布或者毛巾等。

师：我看行，我给你们准备了毛巾和布。

生：老师，我们组在做实验时，弹出去玻璃球的力总是不一样的。虽然我们实验得出距离的远近跟摩擦力有关，但是没有达到你说的要用科学的控制变量法。所以我觉得我们的实验有点不科学。

二、重点探究，明确方法

师：这位同学的问题发现的好。我们说物置变化叫机械运动，其实我们今天研究的是“力和运动的关系”。这个玻璃球运动到底用什么维持呢？

2 000多年前，古希腊学者亚里士多德认为，如果一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用；如果这个力被撤销，物体就会停止运动，也就是说“运动要靠力来维持”。而近代物理实验科学家伽利略的观点：物体的运动不需要力来维持，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了阻力。

请各组组长领实验器材，多媒体展示实验原理。请同学们做。

师：大家看过实验课件后，我想问：小车为什么要从同一高度滚下？

（学生猜测不一致。）

师：因为我们所学的知识有限，我告诉大家这是让小车滚到斜面底部时，获取相同的速度。这就是解决刚才那个同学实验中获取相同速度来达到控制变量法的途径。

师：实验前先请各组设计实验表格，填写相应的实验数据。

（教师巡视，让先做完实验并把表格设计完整的小组把表格呈现在黑板上。）

师：请同学们说一说实验现象，由此可得到什么结论？（说明：学生能说出“平面越光滑，小车运动的距离越大，这说明小车受到的摩擦力越小”。但学生在教师的引导下才能说出“速度减少得越慢”。）

猜想：1.如果运动的物体不受力，它将 。

2.如果静止的物体不受力，它将____。

师：摩擦力越小，小车运动得越远，那么请小组合作完成上面的猜想。（让学生概括猜想，得出“牛顿第一定律”，板书。）

师：其实刚才大家做的就是著名的伽利略实验，伽利略通过这个实验质疑了统领人们2 000多年的亚里斯多德的“力是维持物体运动的原因”错误观念。牛顿也是通过伽利略和诸多学者的实验科学结论总结出了著名牛顿第一定律。牛顿第一定律是通过分析实验事实，再进一步概括、推理得出的。

三、 突破难点，理解概念

师：（多媒体展示上图）这是亚洲飞人柯受良驾车飞越黄河，他凭什么有这种胆识去飞越气势磅礴的黄河呢？

生：靠惯性。

师：那什么是惯性？

[学生看书可以知道：一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性（板书）。也就是说，原来静止的物体将保持静止；原来运动的物体将保持匀速直线运动状态不变。所以牛顿第一定律又叫做惯性定律。]

师：请同学们快速抽掉钢笔帽下面的纸条，观察现象，并提出问题。

生：纸条抽出后，钢笔帽为什么没有动？

生：惯性——钢笔帽保持了原来静止的状态

师：从牛顿第一定律我们得知，物体都要保持它们原来的匀速直线运动或静止的状态，或者说，它们都具有抵抗运动状态变化的“本领”。但是这种“本领”的大小是不一样的。

请同学们把你们桌面上的玻璃球放稳，把桌子突然向左边推，小球会向哪边滚？

生：（做完后）向右。

师：根据我们所学的知识解释一下？

生：原来玻璃球和桌面是静止的，桌子突然运动，小球还要保持静止——也就是抵抗运动状态变化，所以相对于桌面向右运动。

师：这位同学说的很好。那我想请同学们再做一个实验观察，把玻璃球放在笔袋上一起运动，突然让笔袋停下来，那玻璃球会怎样？

生：（做完实验后）笔袋停了，玻璃球继续滚动。

师：为什么？

生：玻璃球和笔袋一起运动，笔袋停下来，玻璃球由于惯性继续向前。就像我们坐的车突然停下来是一样的。

师：回答正确完整，还能跟生活中的现象联系在一起。说得极好。那么请同学举一些生活中惯性的例子好吗？

生：1.飞镖脱手后继续运动；2.小狗抖动身体，甩掉毛上的水（洗衣机甩干）；3.足球在空中飞行；4.纸飞机离开手以后继续飞行 5.洒水枪，水离开枪后还能继续运动；6.投掷铅球时，铅球离开手后继续运动。7.汽车在高速行驶时紧急刹车，不是马上停下来，而是滑行一段距离后停下来。

师：事物都是一分为二的，有利必有弊。有的惯性对我们有利，有的惯性对我们有害。那我们就要利用有利的，防止有害的。

多媒体将小汽车展示出来：

请大家探讨一下：汽车上有哪些是利用惯性的，那些是有益的，哪些是有害的，有害的我们怎么防止？

生甲：汽车是利用惯性运行的——是有益的。但是速度过快时，刹车时由于惯性人会向前冲对人造成伤害——是有害的。所以为了防止惯性带来的危害，要系安全带。

生乙：有的时候车被追尾时，车速加快，但人由于惯性仍保持原来比较慢的速度向而向后仰，很容易伤到脖子。——是有害的。所以车的靠背上有一个小枕头可以保护追尾时司机和乘客的颈部。

四、师生互动，总结体会

师：请同学们回顾一下我们这节课所学的内容和方法。

生：学习了牛顿第一定律和惯性知识。

生：学习了科学的实验推理法。

生：也学会了就地取材进行实验验证。

五、作业开放，学以致用

请大家回去写一篇百字小论文《如果没有惯性这世界会怎样》。

板书设计

第一节：牛顿第一定律

一、探讨伽利略实验

条件：从同一高度滚下，使小球获取相同的速度。（控制变量法。）

现象：小球在光滑的木板上运动的最远。

推理：如果没有摩擦力小球将永远运动下去。（实验推理法。）

二、牛顿第一定律：

一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态

三、惯性：

一切物体都有保持运动状态不变的性质，叫做惯性。

四、解释惯性问题的思路：

1.找原来运动状态——物体（物体的某一部分）发生什么变化；

2.由于惯性产生的结果。