《牛顿第一定律》

一、教材分析

  （一）教学内容

   牛顿第一定律是人教版九年级物理第十二章第五节内容。包括牛顿第一定律和惯性两方面的内容。

  （二）教材的地位和作用

     牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一。是整个力学的基础,因为它把最基本的匀速直线运动和物体是否受力联系起来，确立了力和运动之间的关系，是前面力的作用效果的延伸，又为后面学习二力平衡的知识打下了基础，起着承前启后的作用。因此，可以说，牛顿第一定律是本章的重点。

（三）教学目标

   根据课程标准要求，结合教材内容以及学生现有的认知基础 ，我制定如下三维教学目标：

 知识与技能

 1、知道伽利略的理想实验及主要推理过程；

 2、知道牛顿第一定律，并理解其意义。

 过程与方法:

 1、实验探究阻力对物体运动的影响。

 2、常识性了解伽利略理想实验的推理方法。

 情感、态度与价值观

  1.体验在研究过程中成功的喜悦，学会分工与合作，提高团结协作的能力。

  2.感悟科学探究的艰辛与曲折，感悟科学就在我们身边。

  （四）重点、难点

    教学重点：牛顿第一定律。之所以确立它是本节教学内容的重点理由在于本节课是一节物理规律教学课，通过本节课的科学探究及实验论证的目的就是为了认识力和运动的关系，揭示力和运动之间的内在规律。

    教学难点：力和运动的关系。学生在从生活经验中获得了一种被现象掩盖了本质的错误认识。那就是物体的运动是力作用的结果，为了使学生摆脱这种观念，转变错误认识，需要教师精心设计，严密推理，才能帮助学生走出误区。

二、教法学法

（一）学情分析

学习者是九年级学生。有利的方面是：经过一年的物理学习，学生具备了一定的实验探究能力，并且学习了机械运动、力的作用效果，知道力可以改变物体的运动状态，为本节学习做好了铺垫。不利的方面是：学生受生活经验的影响，“物体的运动需要力来维持”的错误观念不容易转变。

    （二）教法

“教学有法，教无定法”。选择行之有效的方法是取得良好教学效果的保证。本课时我主要采用“演示法”与“科学推理法”相结合来进行教学，即通过实验现象的观察、分析、讨论，又加以科学的想象和推理，引导学生去发现知识，总结规律 。

（三）学法

     教学活动是教与学两方面的有机结合，在上述教学方法的正确实施下，我引导学生采用：科学探究法、小组合作学习法、讨论法、分析归纳法等学习方法。我认为“教给学生方法比教给学生知识更重要”。目的是让学生有足够的机会投入到学习活动之中，培养学生动脑动手的习惯，变学生由“学会”转向“会学”。

    （四）教具与学具

电教器材：多媒体

教师演示用：斜面、小车、毛巾、棉布等

学生分组器材：

书、圆珠笔、铅笔盒、小车、书包、斜面、毛巾、棉布、乒乓球等

丰富的教学设备，尤其是身边的器材拿来实验，提高了训练密度及广度，使教学过程从枯燥到有趣，从抽象到形象。课堂演示实验并利用计算机多媒体辅助教学，不仅提供了大量的教学信息，使学生在生动形象的环境中，得以迅速理解和掌握物理规律，激发学生们的学习兴趣，调动他们的主动性，从而提高课堂教学效率。

三、教学过程

本节课将从以下几个环节展开教学：

创设情境,引入新知→感受活动，总结观点→合作交流，实验探究→科学推理，得出新知→剖析定律，强化理解→应用迁移，巩固提高→布置作业,延伸升华。

 第一环节：创设情境,引入新知（约5分钟）。

    高尔基说：“好奇是了解的开端和引向认识的途径。”为此，我设计了两个小实验引入新课，让学生从身边的实例入手可以感受到科学就在身边。

    1、要让静止的书（文具盒）运动，该怎么办？

    2、停止用力，又会如何呢？（学生实验后上台演示）

    误导学生：物理受力就会运动，不受力就停止。

    得出谬论：物体运动要靠力维持。

    教师实验演示：推一辆小车，撤去推力，小车没有立即停下。

得出结论：物体运动不需要力维持。

    观察学生表情，出示亚里士多德和伽利略的两种截然不同的观点，激发

学生探究的兴趣，活跃课堂气氛。这样的实验学生既熟悉又好奇，带着想知道这是为什么的悬念进入新课，可以调动学生的探索兴趣。

 第二环节：感受活动，总结观点（约3分钟）

让学生用力推书，圆珠笔，铅笔盒，小车，书包等，然后撤去推力，物体会慢慢停下来。让学生体会物体运动不需要力维持，运动的物体停下来是由于受到阻力的缘故。本环节的设计意图是让学生通过自身感受体验，观察现象，并提出自己的论点，培养分析问题的能力和表达能力。

    第三环节：合作交流，实验探究（约20分钟）

本环节设计三个步骤：

第一步：用Flash课件展示实验，用严格的推理方法让学生感受伽利略观点是正确的。通过回顾历史培养学生严谨的科学态度，通过形象的Flash演示，使学生对伽利略理想实验有一个初步的了解，为接下去的分组实验探究做一个铺垫。

第二步：学生分组探究阻力对物体运动的影响。

教师出示以下问题，让学生结合问题学习教材，小组自选器材完成实验。

1、我们实验目的是什么？实验中观察什么？

2、几种不同的物体铺在木板上，作用是什么？

3、实验中怎样保证小车开始时的速度相同？

    4、实验中，如果我们把表面换成更光滑的玻璃，小车的运动情况会有什么变化吗？

    5、如果表面比玻璃更光滑呢？

    6、如果表面绝对光滑，小车会怎样运动？

    7、如果静止的物体不受力，会怎样？

通过这些难度不同的问题引导，让学生相互讨论，交流，自主制定方案，完成实验，不仅使他们印象深刻，还培养他们的实验探究能力。同时让学生知道观察和实验是学习物理的基础，对于不确定的观点应该通过实验来验证。

第三步：用Flash课件再次展示伽利略的理想实验，对学生的实验过程进行肯定和总结。

教师强调以下几点：

1、亚里士多德的观点“运动要靠力来维持”是错误的，伽利略的观点“运动不需要力来维持”是正确的。运动的物体之所以会渐渐停下来是受到了阻力的作用，所以说，力改变了物体运动状态，而不是维持物体的运动状态。

2、理想实验是建立在实验的基础上的合力推理，不是凭空想象。伽利略正是有敢于坚持真理，不迷信权威和对科学的执着精神，才完成了自己的理想实验，推翻了亚里士多德的长达2000年的错误理论，为后来笛卡尔等科学家的研究奠定了基础。

    通过演示和总结，对前面提出的观点进行判断，为学生确立正确的观点。结合伽利略的实验进行思想教育，培养学生坚持真理、勇于探究的科学精神。

    第四环节：科学推理，得出新知（约5分钟）

学生通过实验和观察动画能够得出：如果表面绝对光滑，运动物体受到的阻力为零，物体将以恒定不变的速度运动下去。

    提问：运动的物体不受阻力时将永远运动下去，那静止的物体不受阻力时会怎样呢？

学生通过讨论能够得出：静止物体在不受力时，将保持静止状态。

教师讲解：为解决力与运动的关系，牛顿在伽利略、笛卡尔等前辈的研究基础上，提出牛顿第一定律：  

引导学生得出：我们在科学正确的实验基础上，进行合理的推理，最终得出可信的结论，即一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律。同时教给学生一种实验+推理的研究方法。教师再通过展示图片使学生了解任何科学的发展都需要一个漫长的过程，而学生通过实验得出的观点和探究过程与伟大科学家是一致的，从而获得了成就感，增强了探究的自信心，为终身学习打下基础。

    第五环节：剖析定律，强化理解（3分钟）

如何把牛顿第一定律理解透彻，一直是很多学生学习的大难题，通过对这以下三个问题的思考，可以很好的突破本节难点。

1、牛顿第一定律的适用范围是什么？

2、牛顿第一定律的适用条件有哪些？

3、力和运动是什么关系？

解释牛顿第一定律时主要强调“一切”、“不受外力”、“总保持”的含义，并强调牛顿第一定律的理想性。这样，使学生加深了对牛顿第一定律的理解，并能准确的表述出牛顿第一定律。

用视频冰球比赛展示牛顿第一定律的理想性，强调现实生活中不存在。并阐述实验推理法的应用。

    第六环节：应用迁移，巩固提高（5分钟）

    1、回归课本

分析课本开头三幅图片，分析运动的物体为什么会停下来？

    2、情景讨论 

在体育上，我班同学都参加了哪些项目？现在请大家思考，假如你正在和同学赛跑时，突然,所有的力都消失了，会出现什么情形呢？

3、牛顿第一定律告诉我们，物体不受力时都有保持静止或匀速运动不变的性质。我们周围的物体都受到力的作用，是否也有这种性质呢？你能举个例子说明吗？

    本环节通过理论联系实际使知识得到升华，通过练习，可以让学生更深刻地理解和掌握牛顿第一定律，第3题为下一节的惯性学习做好铺垫。

     第七环节：课堂总结，布置作业（约4分钟）

     让学生谈谈本节课的收获和困惑。用5分钟的时间对本节课的知识点进行回顾、梳理，这样既可以加深学生对所学知识的理解又可以在学生的头脑中建立一个知识点的整体印象。

布置作业：

1、书面作业：：

（1）2008年奥运会即将在北京开幕，我国运动员将奋力拼搏，为国争光在下列比赛项目中，有关运动和力的说法中不正确的是（    ）

A 头球攻门，说明力可以改变物体的运动状态；

B用力拉弓，说明力可以改变物体的形状；

C用力向后划水，皮艇才能前进，说明物体间力的作用是相互的；

D百米赛跑时，很难停下，是因为运动员的惯性消失了。

   （2）用下图所示的实验装置研究运动和力的关系。

   （1）每次都让小车从同一个斜面的（    ）位

            置由静止开始滑下 ，是为了使小车在滑到斜面底                             端时具有相同的速度。

   （2）比较图中小车在不同表面滑行的最大距离，可以得出：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越（   ），小车运动的越（   ）。

(3)在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：运动物体不受外力时，它将（                                       ）。

(4)由此，我们可以得出，力的作用不是维持物体运动状状态，而是（    ）

物体的运动状态。     

2、实践作业：

    （1）上网查寻亚里士多德、伽利略、牛顿的相关资料，了解他们在物理学方面作出的贡献。

    （2）以“假如力消失了，我们的生活会怎样？”为题，写一篇小论文。

本环节的设计意图有两个：通过书面作业，加深对所学内容的巩固。学生通过上网查资料进一步理解牛顿第一定律的含义；小论文的写作，需要学生深入生活，体验生活，同时通过实践作业的完成可以形成对知识的复习回顾。
四、板书设计
为了突出重点，形成完整的知识体系，我设计的板书如下：

第五节 牛顿第一定律