牛顿运动定律案例分析

1、牛顿第一定律教学案例教材分析 牛顿第一定律这一节是牛顿运动定律这一章的第一节课，从而应先对本章进行一个引言。引言中应指出前三章中我们已学过了运动的知识、力的知识。但要知道物体为什么做这种运动或那种运动就需要研究运动和力的关系，并阐明运动学和动力学各自研究的内容。并指出牛顿在总结前人关于力学的基础上，进行了创造研究而提出的三条定律是动力学的基础。是我们这一章的主要内容，以引起学生对学习本章内容的重视。 牛顿第一定律这一节教材首先对人类认识运动和力的关系作了历史的回顾，着重介绍了伽利略研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献。而后讲述了牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。根据本节教材的特点，教学设计如下：教学设计一、 设计思想 高中物理第一册“牛顿第一定律”这一节，属初中、高中知识的结合部，学生经过初中物理的学习，已经了解牛顿第一定律的基本内容，如何以初中知识为生长点，以教材内容为线索，展开科学方法教育与思维能力培养是本节课教学活动的主要目标。故教学的侧重点应放在理解伽利略对“运动物休不受任何阻力作用会保持自己速度不变”论断的研究、思考、推理过程上，学习科学研究中常用的理想实验方法，通过追寻

2、科学家走向成功的足迹，学会发现问题、思考问题瓦解决问题，课堂教学中，应引导学生特别注意伽利略的理想实验，注意它忽略次要因素，抓住主要因素科学性，在课堂教学中还应注意培养学生的观察能力和激发学生勇于创新的精神。二、知识目标1、 理解牛顿第一定律和惯性的概念。2、 知道牛顿第一定律的建立过程。3、正确理解力和物体运动的关系。三、能力目标培养学生的观察能力、思维能力及应用定律解决实际问题的能力。四、德育目标使学生学会从纷繁的现象中探求事物本质的科学态度和研究方法。五、重点、难点、疑点及解决办法1、 重点：正确认识运动和力的关系，掌握牛顿第一定律的内容，掌握惯性是 物体的属性2、 难点：生活中形成的直觉所引起的不正确的认识地改变物体运动状态的原因而不是维持物体运动的原因。3、 疑点：牛顿第一定律与惯性的区别何在？4、 解决办法：通过演示实验、推理、同学讨论，克服直觉引起的误导，掌握力是改变物体运动状态的原因，掌握惯性有关知识。六、教学用具1、 说明伽利略理想实验的装置：斜面、小球2、 演示惯性的小车和木块、铁锤、木棒、象棋。3、 教学课件七、教学过程（一）、新课引入同学们，你们喜欢观看新闻吗？

3、那么上个月咱们国家有一件让国人感到振奋的事是什么？神州六号酒泉发射中心发射。问：神州六号腾空而起的过程中，涉及到力了吗？它涉及到运动了吗？ 研究了物体的受力情况在第一章里我们学习了；研究物体的运动情况在第二章里我们也学习了，但是没有进一步讨论物体为什么会做这种或那种运动。那么运动和力到底有什么关系呢？在力学中，只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科，叫运动学；在力学中研究运动和力的关系的分科，是动力学。动力学知识在生产和科学研究中是很重要的：设计各种机器，控制交通工具的速度，研究天体的运动，计算人造卫星的轨道等等。动力学的奠基人是英国科学家牛顿，牛顿提出了三条运动规律，是整个动力学的基础。统称为牛顿运动定律，这一章我们一同学习第三章牛顿运动定律。今天我们学习第一定律。（课件展示） 第三章 牛顿运动定律第一节 牛顿第一定律（二）、进行新课实验将小车放于讲台上，小车是静止的，用手去拉小车，小车就运动起来。小车运动发生在什么情况？小车静止发生在什么情况？要是不用手去拉小车，小车还会运动吗？已知运动起来的小车，如果没用手的持续拉力它还能运动吗？从现象中我们能得出“力是维持物体运动的原因

4、”大家能接受吗？对力和运动大家还有其它的看法吗？（力是改变物体运动状态的原因）其实对这两个看法，在于2000 多年以前，人们就已经争论过了。下面大家阅读课本P45、课文1-3段并总结一下他们各自的观点。1、 历史的回顾 （课件展示） 2000多年前古希腊哲学家基于当时人们对运动和力的关系的认识，提出了必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用物体就要停下来的观点、凭人们的直觉这个观点很容易被人们接受。亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用物体就要停下来。（课件展示）17世纪，意大利著名物理学家伽利略，根据实验，打破了人凭直觉得出的力是维持物体运动的原因，指出：运动的物体之所以停下，是物体受到了摩擦阻力之缘故，也就是说外界影响是改变物体运动状态的原因，他断言，一旦物体有了速度，只要没有力的影响物体的这个速度将保持不变，伽利略的结论并没有脱离日常经验，而是对经验进行分析、伽利略用了一个理想实，有力的证明了他提出的结论的正确性。伽利略理想实验：让小球从一个斜面从静止滚下来，小球将滚到另一个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。伽利略在可靠的实验基础上，

5、推论说：如果减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程，继续减小第二个斜面的倾角，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而沿水平面以恒定速度继续运动下去。实验演示伽利略实理想实验在有摩擦的情况下的实验。伽利略的研究方法，以可靠的事实为依据，抓住主要因素，忽略次要因素，解释自然规律。理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠事实和理论思维结合起来，可深深刻揭示自然规律。 伽利略同时代的法国科学家进一步完善了伽利略的论点伽利略的观点：在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。（课件展示）笛卡尔完善伽利略观点：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。（课件展示）实验我们可以用气垫导近似地验证，把物体放在一个水平导轨上，推动一下物体，可以看到物体沿垫导轨的运动很接近匀速直线运动。牛顿总结：提出力是改变物体运动状态的原因。（课件展示）2、牛顿第一定律（惯性定律）（课件展示）1、牛顿第一定律的内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。2、如何正

6、确理解牛顿第一定律？（1）明确了惯性的概念。 定律的前半句：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，揭示了物体所具有的一个重要属性惯性，即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性，因此，牛顿第一定律又叫惯性定律。（2）明确了力的含义。 定律的后半句：直到有外力迫使它改变这种状态为止。实际上是对力的定义，即力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因。（3）定性地揭示了力和运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因。牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律，但它描述的只是一种理想状态，而实际中不受外力作用的物体是不存在的，当物体所受合外力为零时，其效果跟不受外力作用相同。因此，我们可以把“不受外力作用”理解为“合外力为零”。例如：刚才做的气垫导轨实验，在坚直方向受到了重力和气体的支持力。3、惯性1、展示问题日常生活中有许多惯性现象,我们先来做几个小实验.（1） 一个装有水的杯子上面放一块塑料板，板上放一个鸡蛋。突然抽掉塑料板观察现象。（这个现象说明了什么？）（2） 用惯性仪演示（3） 突然拉动小车，车上的

7、木块为什么向后倒？（课件展示）小车突然停下时,车上的木块又会怎么样呢。（4） 用尺迅速打击底下的棋子。（5） 在现实生活中，车开动时，人向后倾；刹车时，人向前倾（6） 汽车急转弯时，又会有什么现象发生呢？2、惯性物体的这种保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性。3、对惯性的理解（1）惯性是物体的固有属性：一切物体都有惯性。（2）惯性与物体运动状态无关：不论物体是处于怎样的运动状态，惯性总是存在的。当物体原来静止时，它一直“想”保持这种静止状态；当物体运动时，它一直“想”以那一时刻的速度做匀速直线运动。（三）课堂自由时间讨论惯性在生活中的应用1） 奔跑中的人受绊而跌倒2） 汽车滑行，可以省油3） 撞击锤子把柄，可以使锤头紧套在把柄上思考：1、船在水中匀速行驶时，有一人在船尾向上蹦起来，他会落到水里吗？为什么？2、 样利用物理方法，判断一只鸡蛋是生的还是熟的？（四）课堂练习1)、关于惯性，下列说法正确的是A、 只有静止或做匀速直线运动的物体才具有惯性B、 物体的惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的一种属性，与物体的速度大小无关C、 物体运动速度越大，越不容易停下来，所以

8、，物体速度越大，物体的惯性就越大2）匀速直线航行的轮船里，某同学竖直向上抛出一个小球，小球将落到：_ 、抛出点的前方。 、抛出点的后方。 、抛出点。3） 原作匀速直线运动的汽车，突然向左转弯时，车中朝前坐着的乘客将：_ 、静止不动。 、倒向前方。 、倒向右方。 、倒向左方。（五）内容小结对力和运动关系的研究过程伽利略的理想实验及其观点牛顿第一定律的内容及含义惯性知识的理解及应用（六）课后作业P48 2、4、5、教学反思为了充分调动学生学习积极性，我充分利用现代多媒体手段通过视频播放生活中的片段，通过观看神州六号的发射过程引入课题。这一点比较新得到了大家的好评同时也调动了学生的学习兴趣。理想实验的件展示也比传统的一支粉笔一张嘴好多了。反思成功之处：第一，因为教学方法有了创新，采用多媒体课件辅助教学。第二、课件的制作结合学生的实际情况，抓住了学生的心理，课件设计体现新课程理念，课件设计始终以“教师是主导、学生为主体”为思想指导，贯彻“以认为本、关注学生、全面发展”的素质教育精神。第三、由于重视足够，课前精心准备所以课堂气氛好，学生学习积极性高，讨论问题活跃。 反思不足之处：1、由于多媒体电脑使用不够熟练，在使用课件上课过程中有一点影响课堂效果，。2、培养学生的创新能力上有所欠缺。3、由于课件来上课，有一点受课件的控制，问题无法深入。4、由于课件制作水平有限很多技术方面的问题还待突破。

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