高中物理-牛頓第一定律教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

《牛頓第一定律》教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.能大致敘述發(fā)現(xiàn)牛頓第一定律的歷史過程，并能作出初步評(píng)述；2.能清楚地描述伽利略關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的思想觀念，以及對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)出的理想實(shí)驗(yàn)和相應(yīng)的推理結(jié)論；3.理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義；4.能舉例說(shuō)明物體的質(zhì)量是其慣性大小的量度。新課：【探究一】視頻導(dǎo)入：女兒推箱子，用力推箱子，箱子動(dòng)；不推時(shí)不動(dòng)。女兒提出問題？學(xué)生：舉例生活中觀察到類似的現(xiàn)象？亞里士多德觀點(diǎn)：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因2.小組交流：亞里士多德的觀點(diǎn)是否正確？并分析一下原因？【探究二】小光盤的運(yùn)動(dòng)情況1.小光盤被推動(dòng)后的運(yùn)動(dòng)情況？2.將套在小光盤上的氣球充足氣，氣球放氣的同時(shí)，再次推動(dòng)小光盤，探究小光盤的運(yùn)動(dòng)情況？伽利略猜想：若沒有摩擦阻力、流體阻力的影響，物體將在水平面上永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)：伽利略結(jié)論：若沒有摩擦阻力、流體阻力的影響，物體將在水平面上永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。呼應(yīng)引入：同學(xué)們，通過學(xué)習(xí)你能幫我解答我女兒提出的問題嗎？思考：誰(shuí)的研究方法更科學(xué)？笛卡兒的觀點(diǎn)：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來(lái)也不偏離原來(lái)的方向。笛卡兒的觀點(diǎn)與伽利略的觀點(diǎn)的區(qū)別：實(shí)驗(yàn)探究：利用氣墊導(dǎo)軌，探究運(yùn)動(dòng)的滑塊的運(yùn)動(dòng)情況？結(jié)論：運(yùn)動(dòng)的物體如果不受摩擦力的作用，將一直勻速運(yùn)動(dòng)下去。牛頓第一定律內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。（一）字面理解：（1）一切物體——所有物體，無(wú)一例外；（2）總——反映了物體本身的固有屬性；（3）勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)——平衡狀態(tài)；（4）力迫使它改變這種狀態(tài)——力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因（二）內(nèi)涵：（1）揭示了運(yùn)動(dòng)和力的定性關(guān)系：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因。（2）物體具有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)叫慣性；慣性是一切物體的固有屬性牛頓第一定律又叫慣性定律【探究三】小組討論，舉例生活中與慣性有關(guān)的現(xiàn)象；（二）通過實(shí)驗(yàn)，感受慣性安全教育：警鐘長(zhǎng)鳴-----請(qǐng)系好安全帶?。ㄈ﹥晌煌瑢W(xué)同時(shí)吹兩個(gè)懸掛的小球，猜想一下那個(gè)球擺動(dòng)的幅度大？【思考與討論】影響慣性大小的因素是什么？質(zhì)量越大，慣性越大。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越不容易改變，越“笨拙”。質(zhì)量越小，慣性越小，越“靈敏”。慣性是一切物體的固有屬性，與物體是否受到外力、物體是否運(yùn)動(dòng)均沒有關(guān)系，質(zhì)量是慣性大小的唯一量度?！舅伎寂c討論】戰(zhàn)斗機(jī)在投入作戰(zhàn)時(shí)為什么要拋掉副油箱？撕紙游戲（不要?jiǎng)邮?，先猜一猜?.現(xiàn)在把紙剪成三截，但未完全剪斷，如果迅速用力撕兩邊，紙會(huì)斷成幾截？2.如果在中間的紙下面夾一個(gè)夾子，然后迅速撕兩邊，紙會(huì)斷成幾截？請(qǐng)大家想一想：為什么是這樣一個(gè)結(jié)果呢？怎樣解釋我們的游戲呢？解釋：有夾子，增大了中間部分的質(zhì)量，使中間部分的狀態(tài)難于改變，當(dāng)迅速撕開兩邊時(shí)，中間部分仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以撕成三截；無(wú)夾子，中間部分質(zhì)量很小，靜止?fàn)顟B(tài)易改變，由于撕開紙條的力左右有差異，所以撕成兩截。同學(xué)們，通過本節(jié)課你收獲了那些知識(shí)、方法與安全常識(shí)？方法收獲：知識(shí)收獲：安全常識(shí)：課后作業(yè)布置：1.課外探究：有人說(shuō)劉謙的螺絲帽魔術(shù)顛覆了牛頓第一定律：不給螺帽力的作用，螺帽也能運(yùn)動(dòng)起來(lái)。你怎么看？請(qǐng)?jiān)诎俣戎兴阉鳌皠⒅t螺絲帽魔術(shù)揭秘”，弄清劉謙螺絲魔術(shù)的原理。2.課本70頁(yè)，問題與練習(xí)1、2、3題?！杜ｎD第一定律》教學(xué)學(xué)情分析首先高一學(xué)生已學(xué)過《運(yùn)動(dòng)的描述》和《力》兩章內(nèi)容，為這一章學(xué)習(xí)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系奠定了知識(shí)基礎(chǔ)。其次，學(xué)生對(duì)于力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的認(rèn)識(shí)有一定的生活經(jīng)驗(yàn)，在初中也初步了解牛頓第一定律和慣性的基本內(nèi)容，知道“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”這一結(jié)論，但學(xué)生對(duì)“力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系”認(rèn)識(shí)的歷史了解甚少，對(duì)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)方法也沒有深入了解，對(duì)于質(zhì)量是慣性大小的量度也是不知道的，學(xué)生對(duì)“有力作用物體就運(yùn)動(dòng)，沒有力作用物體就要停下來(lái)”的看法源于直覺印象而成為錯(cuò)誤的前概念，對(duì)牛頓第一定律的理解還不夠深刻，還沒有真正將生活經(jīng)驗(yàn)變成科學(xué)的認(rèn)識(shí)，因此讓學(xué)生在原認(rèn)知基礎(chǔ)上的再提高是本節(jié)課的關(guān)鍵?！杜ｎD第一定律》效果分析牛頓第一定律是牛頓定律的基石，正是因?yàn)樗瞥碎L(zhǎng)達(dá)近兩千年的亞里士多德的錯(cuò)誤，改變了人類的自然觀和世界觀，才導(dǎo)致牛頓第二定律得出，與此同時(shí)，它本身還包含著力、慣性、和參考系這些極富成果的科學(xué)概念，成為物理學(xué)理論的支柱和基石。另外，伽利略的研究過程蘊(yùn)涵了重要的科學(xué)方法，教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)牛頓第一定律的含義，充分說(shuō)明伽利略“理想實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和推理過程，展示了伽利略斜面理想實(shí)驗(yàn)的猜想依據(jù)、推斷結(jié)果這一思維過程，通過教學(xué)讓學(xué)生明確運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，提升對(duì)力、慣性、質(zhì)量等基本概念的理解。慣性是學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)和力的基礎(chǔ)，因其抽象難懂而成為難點(diǎn)。

新課標(biāo)中本節(jié)內(nèi)容對(duì)學(xué)生有以下基本要求：

1．了解亞里士多德對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的論述及存在的錯(cuò)誤，

2．認(rèn)識(shí)伽利略研究運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的思想方法，了解理想實(shí)驗(yàn)的作用。

3．知道速度是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。

4．理解牛頓第一定律的內(nèi)容，能夠運(yùn)用牛頓第一定律解釋有關(guān)現(xiàn)象。

5．知道慣性是物體的固有屬性，知道質(zhì)量是物體慣性大小的量度。

6．運(yùn)用慣性概念，解釋有關(guān)實(shí)際問題。

牛頓第一定律這一節(jié)說(shuō)起來(lái)容易，但讓學(xué)生徹底理解還是很不容易的，通過本節(jié)課的教學(xué)除了讓學(xué)生理解牛頓第一定律以外，重點(diǎn)是通過對(duì)牛頓第一定律的講解可以培養(yǎng)學(xué)生想象能力和嚴(yán)密的邏輯思維能力。有了這種能力，學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣就會(huì)很高；有了這種能力，學(xué)生學(xué)習(xí)物理也會(huì)變得容易，自然考試成績(jī)也會(huì)很好，達(dá)到了素質(zhì)教育的目標(biāo)。而本教案的設(shè)計(jì)恰恰體現(xiàn)了這一點(diǎn)，首先給同學(xué)們創(chuàng)造意境，激發(fā)同學(xué)們的想象能力，同學(xué)們?cè)谒伎紗栴}的同時(shí)，思維能力自然得到了提高。其次通過師生互動(dòng)，可以很好的解決學(xué)生在思考時(shí)遇到的問題，部分學(xué)生對(duì)牛頓第一定律的理解肯定不透徹，通過師生互動(dòng)，可以很好的解決這一問題，然后師生共同分析得出牛頓第一定律，可謂順?biāo)浦?，有物理自然美，學(xué)生學(xué)習(xí)也輕松有興趣。

《牛頓第一定律》教材分析牛頓運(yùn)動(dòng)定律是動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)，正確認(rèn)識(shí)力合運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，是學(xué)好物理的關(guān)鍵，教學(xué)中應(yīng)聯(lián)系生活、切近實(shí)際，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是本節(jié)課的重點(diǎn)，通過實(shí)驗(yàn)和生活的例子進(jìn)一步體會(huì)力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。這對(duì)以后研究問題，受力分析都是非常重要的。慣性與質(zhì)量的關(guān)系是這節(jié)課的難點(diǎn)，通過舉例反復(fù)體會(huì)?！杜ｎD第一定律》評(píng)測(cè)練習(xí)1、下列對(duì)運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)不正確的是……………..（

）

A、亞里士多德認(rèn)為物體的自然狀態(tài)是靜止的，只有當(dāng)它受到力的作用才會(huì)運(yùn)動(dòng)

B、伽利略認(rèn)為力不是維持物體速度的原因

C、牛頓認(rèn)為力的真正效應(yīng)總是改變物體的速度，而不僅僅是使之運(yùn)動(dòng)

D、伽利略根據(jù)理想實(shí)驗(yàn)推論出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一速度，將保持這個(gè)速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下去

2、關(guān)于牛頓第一定律，下列說(shuō)法正確的是………(

)

A.牛頓第一定律是一條實(shí)驗(yàn)定律

B.牛頓第一定律說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因

C．慣性定律和慣性的實(shí)質(zhì)是相同的

D．物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持

3、一個(gè)物體保持靜止或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，這是因?yàn)椤?

)

A.物體一定沒有受到任何力

B．物體一定受到兩個(gè)平衡力作用

C．物體所受合力一定為零

D．物體可能受到兩個(gè)平衡力作用

4、下列關(guān)于慣性的說(shuō)法中，正確的是……(

)

A．人走路時(shí)沒有慣性，被絆倒時(shí)有慣性

B．百米賽跑到終點(diǎn)時(shí)不能立即停下是由于慣性，停下時(shí)就沒有慣性了

C．物體沒有受外力作用時(shí)有慣性，受外力作用后慣性被克服了

D．物體的慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及受力情況均無(wú)關(guān)

5、關(guān)于慣性，下列說(shuō)法正確的是………（

）

A、人造衛(wèi)星中的物體因失重而沒有慣性

B、微觀粒子的運(yùn)動(dòng)速度接近光速，它不可能有慣性

C、跟地球連在一起的物體，如高山、大廈等，沒有慣性

D、物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，慣性大小不變

6、下面關(guān)于慣性的說(shuō)法中，正確的是………………..（

）

A、運(yùn)動(dòng)速度大的物體比運(yùn)動(dòng)速度小的物體難以停下來(lái)，所以運(yùn)動(dòng)速度大的物體具有較大的慣性

B、物體受的力越大，要它停下來(lái)就越困難，所以物體所受的推力越大，則慣性越大

C、物體的體積越大，慣性越大

D、物體含的物質(zhì)越多，慣性越大

7、下列說(shuō)法中正確的是……………….（

）

A、原來(lái)靜止的物體，只有在受到力的作用后才會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái)，所以力是物體運(yùn)動(dòng)的原因

B、不用力踏自行車，自行車就會(huì)漸漸停下，說(shuō)明物體不受力的作用，慣性就會(huì)逐漸消失

C、運(yùn)動(dòng)著的小車速度逐漸減小時(shí)，一定受到力的作用

D、力是使物體速度改變的原因

8、根據(jù)牛頓第一定律以下選項(xiàng)中正確的是……………（

）

A、人只有在靜止的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，才會(huì)落在車廂內(nèi)原來(lái)的位置

B、人在沿直線勻速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點(diǎn)的后方

C、人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點(diǎn)的后方

D、人在沿直線減速前進(jìn)的車廂內(nèi)，豎直向上高高跳起后，將落在起跳點(diǎn)的后方

9、在下列情況下，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的是……………..（

）

A、雨滴在空中勻速下落

B、汽車以大小不變的速度轉(zhuǎn)彎

C、鉛球被推出后的運(yùn)動(dòng)

D、飛機(jī)降落在跑道上所做的減速運(yùn)動(dòng)

10、從加速上升的氣球上落下一個(gè)物體，在物體剛離開氣球的瞬間，正確的說(shuō)法是

A、物體立即向下做自由落體運(yùn)動(dòng)

B、物體具有向上的加速度

C、物體的速度為0，但具有向下的加速度

D、物體具有向上的速度和向下的加速度

11、有人設(shè)想，乘坐氣球飄在高空，由于地球的自轉(zhuǎn)，一晝夜就能周游世界．請(qǐng)你評(píng)價(jià)一下，這個(gè)設(shè)想可行嗎?

12、用所學(xué)的知識(shí)解釋以下事實(shí)

（1）電動(dòng)機(jī)的底座一般很重

（2）給整棟樓房搬家已成為現(xiàn)實(shí)，在移動(dòng)樓房時(shí)需要多臺(tái)牽引車，而且一天只能移動(dòng)很小一段距離。

參考答案

1、A

2、BD解析：牛頓第一定律是物體在理想情況下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，反映的是物體在不受外力情況下所遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而自然界不受力的物體是不存在的，所以A是錯(cuò)誤的．慣性是物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，慣性定律(即牛頓第一定律)則反映的是物體在一定情況下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，所以C錯(cuò)誤．由牛頓第一定律知，物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持，但改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)則必須有力的作用．

3、CD解析：物體不受任何力的狀態(tài)是不存在的，物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的合力一定為零，可能是兩個(gè)力，也可能是多個(gè)力．

4、D解析：慣性是物體的固有屬性，與其內(nèi)在因素即質(zhì)量有關(guān)，與受力與否及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)．一切物體都有慣性，質(zhì)量是物體慣性大小的量度，靜止物體的慣性是保持靜止，勻速運(yùn)動(dòng)的物體的慣性是保持其速度不變．當(dāng)物體在外力作用下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，只要其質(zhì)量不變，其慣性大小不發(fā)生變化．

5、D

6、D

7、CD

解析：原來(lái)靜止的物體，只有在受到力的作用后才會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái)，所以力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。不用踏自行車，自行車就會(huì)漸漸停下來(lái)，是由于受到阻力作用。自行車的質(zhì)量不變，慣性不變。

8、C

解析：人豎直向上高高跳起后，由于慣性，跳起時(shí)具有與車廂相同的速度。所以當(dāng)人在靜止的或沿直線勻速前進(jìn)的車廂內(nèi)跳起后，均將落在車廂內(nèi)原來(lái)的位置；而在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi)將落在起跳點(diǎn)的后方；在沿直線減速前進(jìn)的車廂內(nèi)，將落在起跳點(diǎn)的前方。

9、BCD

10、D

11、解析：因?yàn)榈厍蛏系囊磺形矬w(包括地球周圍的大氣)都隨著地球一起在自轉(zhuǎn)，氣球升空后，由于慣性，它仍保持原來(lái)的自轉(zhuǎn)速度．當(dāng)忽略其他與地球有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(如風(fēng))的作用產(chǎn)生的影響時(shí)，升空的氣球與它下方的地面處于相對(duì)靜止的狀態(tài)，不可能使它相對(duì)地球繞行一周的．

12、解析：（1）為了增大質(zhì)量，增大慣性，盡量減小電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)或避免意外的碰撞而移動(dòng)。（2）整棟樓房質(zhì)量很大，慣性很大，在牽引力作用下不易改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生的加速度較小，事實(shí)上為了保證整棟樓平穩(wěn)移動(dòng)，加速度不可較大。

《牛頓第一定律》課后反思本節(jié)課設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是：“堅(jiān)持以創(chuàng)設(shè)問題情景為切入點(diǎn)，以觀察實(shí)驗(yàn)（事實(shí)）為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力為核心，以提升學(xué)生探究能力為重點(diǎn)的基本特征?！币氩糠忠砸曨l展現(xiàn)自己女兒一遍推箱子，一遍向媽媽提出問題“用力推物體時(shí)物體動(dòng)，不推時(shí)物體不動(dòng)，這是為什么？”，而媽媽讓女兒向教物理的爸爸請(qǐng)教。提出問題作為本章學(xué)習(xí)的切入點(diǎn)；再以“帶氣球的光盤”不充氣和重氣施放進(jìn)行兩次比較學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)區(qū)別并產(chǎn)生思考分析作為本節(jié)內(nèi)容的情景切入點(diǎn)；通過設(shè)問讓學(xué)生回憶初中對(duì)慣性的認(rèn)識(shí)；結(jié)合幾張涉及到力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的圖片提起學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的興趣，而進(jìn)入高中牛頓第一定律的學(xué)習(xí)。從實(shí)際上課的效果來(lái)看與預(yù)期目標(biāo)一致，尤其是學(xué)生看到兩次實(shí)驗(yàn)的對(duì)比以后情不自禁的發(fā)出疑問。然后從學(xué)生的