《牛頓第一定律》課堂教學(xué)紀(jì)實(shí)（1）

麻曉維

三維目標(biāo)：

1.知識與技能：

（1）知道牛頓第一定律的內(nèi)容；

（2）能有效利用控制變量法探究物理問題；

（3）知道實(shí)驗(yàn)推理法在物理學(xué)中的應(yīng)用。

2.過程與方法：

（1）通過實(shí)驗(yàn)探究阻力對物體運(yùn)動的影響；

（2）通過理想條件下的推理，得出牛頓第一定律。

3.情感、態(tài)度與價值觀：

（1）在合作實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神；

（2）通過活動和閱讀感受科學(xué)與生活的緊密聯(lián)系；

（3）了解科學(xué)進(jìn)步的漫長、艱難的歷程，鼓勵學(xué)生勇攀科學(xué)高峰。

教學(xué)過程：

一、玩中導(dǎo)入，激發(fā)探索

師：今天請同學(xué)們在座位上彈玻璃球好嗎？

生：桌子上怎么可以玩？

師（故作驚訝）：怎么不可以玩呢？

生：桌子太小，桌面還太滑！

師：“太滑”會影響什么因素？“桌子太小”有什么樣的后果？

生：因?yàn)樽烂嫣Σ亮π?，玻璃球滾動的距離遠(yuǎn)。桌子太小，玻璃球很容易滾下桌子。

師：那玻璃球滾動的距離跟什么因素有關(guān)呢？

生：摩擦力？

生：跟彈出去玻璃球的力有關(guān)。

師：那我們做實(shí)驗(yàn)來討論吧。先設(shè)計(jì)一個彈出去的玻璃球與摩擦力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)吧。告訴我你們還需要什么實(shí)驗(yàn)器材？

生：用布或者毛巾等。

師：我看行，我給你們準(zhǔn)備了毛巾和布。

生：老師，我們組在做實(shí)驗(yàn)時，彈出去玻璃球的力總是不一樣的。雖然我們實(shí)驗(yàn)得出距離的遠(yuǎn)近跟摩擦力有關(guān)，但是沒有達(dá)到你說的要用科學(xué)的控制變量法。所以我覺得我們的實(shí)驗(yàn)有點(diǎn)不科學(xué)。

二、重點(diǎn)探究，明確方法

師：這位同學(xué)的問題發(fā)現(xiàn)的好。我們說物體位置變化叫機(jī)械運(yùn)動，其實(shí)我們今天研究的是“力和運(yùn)動的關(guān)系”。這個玻璃球運(yùn)動到底用什么維持呢？

2 000多年前，古希臘學(xué)者亞里士多德認(rèn)為，如果一個物體持續(xù)運(yùn)動，就必須對它施加力的作用；如果這個力被撤銷，物體就會停止運(yùn)動，也就是說“運(yùn)動要靠力來維持”。而近代物理實(shí)驗(yàn)科學(xué)家伽利略的觀點(diǎn)：物體的運(yùn)動不需要力來維持，運(yùn)動的物體之所以會停下來，是因?yàn)槭艿搅俗枇Α?/p>

請各組組長領(lǐng)實(shí)驗(yàn)器材，多媒體展示實(shí)驗(yàn)原理。請同學(xué)們做。

師：大家看過實(shí)驗(yàn)課件后，我想問：小車為什么要從同一高度滾下？

（學(xué)生猜測不一致。）

師：因?yàn)槲覀兯鶎W(xué)的知識有限，我告訴大家這是讓小車滾到斜面底部時，獲取相同的速度。這就是解決剛才那個同學(xué)實(shí)驗(yàn)中獲取相同速度來達(dá)到控制變量法的途徑。

師：實(shí)驗(yàn)前先請各組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格，填寫相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（教師巡視，讓先做完實(shí)驗(yàn)并把表格設(shè)計(jì)完整的小組把表格呈現(xiàn)在黑板上。）

師：請同學(xué)們說一說實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，由此可得到什么結(jié)論？（說明：學(xué)生能說出“平面越光滑，小車運(yùn)動的距離越大，這說明小車受到的摩擦力越小”。但學(xué)生在教師的引導(dǎo)下才能說出“速度減少得越慢”。）

猜想：1.如果運(yùn)動的物體不受力，它將 。

2.如果靜止的物體不受力，它將____。

師：摩擦力越小，小車運(yùn)動得越遠(yuǎn)，那么請小組合作完成上面的猜想。（讓學(xué)生概括猜想，得出“牛頓第一定律”，板書。）

師：其實(shí)剛才大家做的就是著名的伽利略實(shí)驗(yàn)，伽利略通過這個實(shí)驗(yàn)質(zhì)疑了統(tǒng)領(lǐng)人們2 000多年的亞里斯多德的“力是維持物體運(yùn)動的原因”錯誤觀念。牛頓也是通過伽利略和諸多學(xué)者的實(shí)驗(yàn)科學(xué)結(jié)論總結(jié)出了著名牛頓第一定律。牛頓第一定律是通過分析實(shí)驗(yàn)事實(shí)，再進(jìn)一步概括、推理得出的。

三、 突破難點(diǎn)，理解概念

師：（多媒體展示上圖）這是亞洲飛人柯受良駕車飛越黃河，他憑什么有這種膽識去飛越氣勢磅礴的黃河呢？

生：靠慣性。

師：那什么是慣性？

[學(xué)生看書可以知道：一切物體都有保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，叫做慣性（板書）。也就是說，原來靜止的物體將保持靜止；原來運(yùn)動的物體將保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)不變。所以牛頓第一定律又叫做慣性定律。]

師：請同學(xué)們快速抽掉鋼筆帽下面的紙條，觀察現(xiàn)象，并提出問題。

生：紙條抽出后，鋼筆帽為什么沒有動？

生：慣性——鋼筆帽保持了原來靜止的狀態(tài)

師：從牛頓第一定律我們得知，物體都要保持它們原來的勻速直線運(yùn)動或靜止的狀態(tài)，或者說，它們都具有抵抗運(yùn)動狀態(tài)變化的“本領(lǐng)”。但是這種“本領(lǐng)”的大小是不一樣的。

請同學(xué)們把你們桌面上的玻璃球放穩(wěn)，把桌子突然向左邊推，小球會向哪邊滾？

生：（做完后）向右。

師：根據(jù)我們所學(xué)的知識解釋一下？

生：原來玻璃球和桌面是靜止的，桌子突然運(yùn)動，小球還要保持靜止——也就是抵抗運(yùn)動狀態(tài)變化，所以相對于桌面向右運(yùn)動。

師：這位同學(xué)說的很好。那我想請同學(xué)們再做一個實(shí)驗(yàn)觀察，把玻璃球放在筆袋上一起運(yùn)動，突然讓筆袋停下來，那玻璃球會怎樣？

生：（做完實(shí)驗(yàn)后）筆袋停了，玻璃球繼續(xù)滾動。

師：為什么？

生：玻璃球和筆袋一起運(yùn)動，筆袋停下來，玻璃球由于慣性繼續(xù)向前。就像我們坐的車突然停下來是一樣的。

師：回答正確完整，還能跟生活中的現(xiàn)象聯(lián)系在一起。說得極好。那么請同學(xué)舉一些生活中慣性的例子好嗎？

生：1.飛鏢脫手后繼續(xù)運(yùn)動；2.小狗抖動身體，甩掉毛上的水（洗衣機(jī)甩干）；3.足球在空中飛行；4.紙飛機(jī)離開手以后繼續(xù)飛行 5.灑水槍，水離開槍后還能繼續(xù)運(yùn)動；6.投擲鉛球時，鉛球離開手后繼續(xù)運(yùn)動。7.汽車在高速行駛時緊急剎車，不是馬上停下來，而是滑行一段距離后停下來。

師：事物都是一分為二的，有利必有弊。有的慣性對我們有利，有的慣性對我們有害。那我們就要利用有利的，防止有害的。

多媒體將小汽車展示出來：

請大家探討一下：汽車上有哪些是利用慣性的，那些是有益的，哪些是有害的，有害的我們怎么防止？

生甲：汽車是利用慣性運(yùn)行的——是有益的。但是速度過快時，剎車時由于慣性人會向前沖對人造成傷害——是有害的。所以為了防止慣性帶來的危害，要系安全帶。

生乙：有的時候車被追尾時，車速加快，但人由于慣性仍保持原來比較慢的速度向而向后仰，很容易傷到脖子?！怯泻Φ?。所以車的靠背上有一個小枕頭可以保護(hù)追尾時司機(jī)和乘客的頸部。

四、師生互動，總結(jié)體會

師：請同學(xué)們回顧一下我們這節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容和方法。

生：學(xué)習(xí)了牛頓第一定律和慣性知識。

生：學(xué)習(xí)了科學(xué)的實(shí)驗(yàn)推理法。

生：也學(xué)會了就地取材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

五、作業(yè)開放，學(xué)以致用

請大家回去寫一篇百字小論文《如果沒有慣性這世界會怎樣》。

板書設(shè)計(jì)

第一節(jié)：牛頓第一定律

一、探討伽利略實(shí)驗(yàn)

條件：從同一高度滾下，使小球獲取相同的速度。（控制變量法。）

現(xiàn)象：小球在光滑的木板上運(yùn)動的最遠(yuǎn)。

推理：如果沒有摩擦力小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動下去。（實(shí)驗(yàn)推理法。）

二、牛頓第一定律：

一切物體在沒有受到力的作用時，總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)

三、慣性：

一切物體都有保持運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)，叫做慣性。

四、解釋慣性問題的思路：

1.找原來運(yùn)動狀態(tài)——物體（物體的某一部分）發(fā)生什么變化；

2.由于慣性產(chǎn)生的結(jié)果。