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第三章 A 惯性 牛顿第一定律
执教:上海市朱家角中学 郝明香
一、教学任务分析
高中阶段所学习的惯性和牛顿第一定律, 是在初中已学知识基础上的进一步深化。 学习惯性
和牛顿第一定律将为后续的牛顿第二定律,乃至整个力学的学习奠定基础。
介绍亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”后,通过二个相关联的演示实验,使学生
认识亚里士多德的观点是错误的。
通过设问: 如果不受力, 物体将怎样运动?再通过物体在斜面上运动的演示实验, 使学生直
观地观察到, 由于受到阻力, 物体在第二个斜面上达不到它开始下滑时的初始高度, 为学习伽利
略的推理做铺垫。
用演示实验模拟伽利略对斜面实验的推理过程, 并介绍伽利略根据斜面实验得出的结论 “维
持物体运动不需要力” 。
用水平气垫导轨实验再次证明伽利略推理是正确的。然后介绍笛卡儿对伽利略结论的补充,
牛顿最后总结得出牛顿第一定律。
指出牛顿第一定律并不是真实的实验定律, 而是以可靠的实验为依据, 突出主要因素, 忽略
次要因素, 用科学推理的方法概括出来的, 定律是否正确要通过实践来检验, 给学生以科学方法
的教育。
最后让学生分析生活中常见的惯性现象, 巩固所学知识, 同时使学生感悟知识与现实生活的
紧密联系,激发求知的欲望。
二、教学目标
1、知识与能力
1)知道牛顿第一定律。
2)理解伽利略理想实验的推理过程。
3)理解力和物体运动的关系。
4)初步学会分析、概括、推理等科学思维方法。
2.、过程与方法
1)观察惯性现象,感受从纷繁的现象中探求事物本质的思想方法。
2)在分析伽利略理想实验的过程中,感受概括、推理的科学研究方法。
3、情感态度价值观
1)通过伽利略的斜面实验,了解理想实验,激发热爱科学、乐于探究的兴趣。
2)通过科学史的简介,领略去伪存真的科学态度和严谨的科学作风。
三、教学重点与难点
重点:牛顿第一运动定律、惯性。
难点:伽利略理想实验的推理过程;对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解。
四、教学资源:
1、伽利略斜面实验:两块平滑木板,小球等。
2、气垫导轨、滑块等。
3、惯性实验:投影仪、小车、木块等。
五、教学思路
本设计包括惯性和牛顿第一定律两部分内容。
本设计的基本思路: 以实验和推理为基础, 按人类对力和运动关系的认识过程组织教学, 重
点放在伽利略对理想斜面实验的推理过程, 并介绍牛顿第一定律的得出过程, 使学生在获得知识的过程中,了解物理学发展的历史,经历人类对规律的认知过程。
本设计要突出的重点是: 牛顿第一运动定律和惯性。方法是:以实验和推理为基础,根据牛
顿第一定律的得出过程, 结合学生的亲身体会, 应用实验和动画演示对日常生活的实例进行分析,
巩固对牛顿第一定律和惯性的认识。
本设计要突破的难点是:
伽利略理想实验的推理过程;
对牛顿第一运动定律和惯性的正确理
解。方法是: 启发学生关注“运动”和“运动状态变化”的区别,并
通过演示实验,揭示
生活中
一些被其表象所掩盖现象的本质(如轻推一个物体,它就动,不再推它时,它便停止)
,为理解
力和运动的关系做好必要的
铺垫,然后用演示实验模拟伽利略对斜面实验的推理过程,
使学生对
伽利略的推理有认同感, 以突破伽利略理想实验的推理过程;
在得出牛顿第一定律并定义惯性后,
通过对比牛顿第一定律和惯性的区别和联系,以正确理解牛顿第一定律和惯性。
本设计强调学生的主动参与, 重视概念的形成过程以及伴随这一过程的科学方法的教育,
通
过实例 使学生感悟知识与生活的联系,认识知识的真实价值。
完成本设计的内容约需
2 课时。
七、教学流程
1、教学流程图
亚里士多
活动Ⅱ
演示 3
德的观点
情景
问题Ⅰ
伽利略的
演示 1
设问 2
观点
设问 1
活动Ⅰ
批判
活动Ⅲ
演示 2
亚里士多
分析推理
德的观点
活动Ⅳ
演示 4
惯性与
活动Ⅴ
牛顿第
动画
惯性现象
一定律
演示 5
演示 6
笛卡儿
的补充
2、教学流程说明
情景 演示 1和设问 1
在介绍亚里士多德关于力和运动关系的观点后,演示实验 1,让学生观察桌面上静止的
小车,然后轻推小车,使小车缓慢运动,当手一离开小车,小车几乎立即停止运动。
设问 1:从刚才的实验看到,当小车在受到手推动时开始运动,当手离开后,小车很快就停下来,是否证明了说明亚里士多德的观点是正确的?小车为什么会停下?
由此拉开物理学史上关于力和运动关系的认识的序幕。
活动 I 演示实验 2
演示:用稍大的力快速推一下静止在桌面上的小车, 当手离开小车后, 小车还会继续向
前滑动一段较长的距离后才停下。 让学生通过观察到的现象, 得出亚里士多德关于 “物体运
动需要力维持”的观点是错误的判断。
问题I 设问2
通过设问: 在上述两个实验中, 力的作用是维持物理原来的运动状态
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