课题牛顿第一定律科目：物理教学对象：八年级课时：1课时设计者：学校：一、教材分析本节教材是研究力对运动的作用，是初步认识力以后应该知道的最基本的规律，只有深入理解了牛顿第一定律，才能更好的学习以后的力学知识，本节课也包括了一些研究问题方法的学习，牛顿第一定律这节内容在教材中是至关重要的。二、学情分析八年级学生思维的发展很快，应从生活入手，进行有效教学。对于阻力对物体运动的影响，应该循序渐进，真正进行实验加推理，最后得到结论，并加以练习，不断巩固正确的力与运动的关系。三、教学方法本节课采用以实验为主的教学方法，其中也包含讨论法和讲授法。四、教学目标知识与技能1. 知道牛顿第一定律的研究过程和研究方法，以及发展历程2. 理解牛顿第一定律的具体内容，会用牛顿第一定律的知识解释生活中的现象3. 知道惯性是物体的属性，影响物体惯性大小的因素是物体的质量4. 能把惯性的知识和牛顿第一定律的知识结合起来，理解力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。过程与方法1 通过阻力对物体运动的影响的实验，能掌握研究力对运动的作用的方法2 通过惯性与质量关系的实验，使学生学会做实验是研究物理问题的首要方式情感态度与价值观通过对亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿的简单认识，体会物理学前辈们勇于质疑、大胆猜测并专心研究的精神，也在实验中培养学生的合作精神和团队意识。五、重难点重点：应用牛顿第一定律和惯性的知识解释现象、解决问题。难点：对牛顿第一定律的认识过程和实验过程六、教学用具分组实验用具长木板、毛巾、棉布、小车、木块、易拉罐、便利贴若干演示实验用具惯性演示器、水、注射器、自制空气炮、打气筒、蜡烛、气垫导轨七、教学流程教师活动学生活动提问：我托着一个小球，如果我突然松手，小球会下落是因为小球受到了______的作用。行驶中的汽车，急刹车后会停下来，是因为汽车受到了________的作用。那么这节课我们就来研究物体的运动与受力之间的关系，或者说力对运动的作用。播放壮汉拉飞机运动的视频，并提问：飞机原来处于静止状态，后来为什么会运动？如果壮汉没有了力气，飞机还能运动吗？因此2000多年前的古希腊学者亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。也就是说，物体运动时一定受力，不受力的物体将立即停止运动。同学们认为亚里士多德的观点正确吗？请用手中小车进行检验。完成学案上的实验1：手推车实验。既然亚里士多德的观点不正确，那么我们就得研究出一个正确的结论。刚才的小车为什么会停下来呢？如果我们想研究物体不受阻力时的运动，该怎么办呢？在生活中，物体运动时是不可能不受阻力的，但我们可以逐渐减小阻力。下面我们就来探究阻力逐渐减小时，物体的运动。我们分组研究一下，在没有推力的情况下，水平面上不同的阻力对水平面上相同的小车运动情况的影响。请同学们思考学案上的设计提示。我们要研究阻力的影响，就要逐渐改变阻力的大小，那么怎么样让小车在水平面上受到的阻力不同？怎么让小车不受推力自己运动？怎么保证小车到达水平面时的速度相同？追问：怎么让到达水平面时的速度相同？我们通过观察什么现象来判断小车的运动情况呢？好！下面进行实验，把实验的结果填在学案的表格中。教师巡视并指导实验提示：斜面与平板拼接要中线对正每次实验，小车要放在斜面同一位置静止释放小车在斜面上要放正用便利贴记录每次小车静止的位置思考并回答问题回答：因为壮汉对飞机有拉力。不能运动。小组探究：用手推动小车运动，撤掉力以后，小车还将向前运动一段距离。得到亚里士多德的观点不正确。请一名同学说明你是如何推翻亚里士多德的观点的（在前面展示）回答：因为它受到阻力。回答问题：用毛巾和棉布改变水平面上小车受到的阻力。从斜面上滑下回答问题：把小车在同一位置释放。小车运动的路程。小组实验，并交流。完成表格把结果记录在学案上。水平面材料小车受到的阻力（大、较大、小）距离（大、较大、小）小车速度减小（快、较快、慢）毛巾棉布木板冰面教师活动学生活动同学们都做完了实验，那请同学说一下你的结论如果我在表格的最下面在加一行，小车在冰面上，状况又是什么样子呢？谁能来填一下表格？教师追问？你有没有做这个实验？那么你是怎么得到结论的呢？教师总结：也就是说，这名同学进行了一个推理。那么当阻力完全消失，小车通过的距离_________；速度_______________。由此，我们便得到了一个结论：一个在水平面上运动的物体，如果没有受到阻力，便会始终保持这个速度。这个结论早在400多年前，意大利物理学家伽利略就发现了。由此也推翻了亚里士多德“统治”了2000多年的错误理论，实际上，物体的运动不需要力来维持，最终停下来是因为受到了阻力的作用。在伽利略逝世后两年由笛卡儿比较完整的表述了这个规律：只要物体开始运动,就将继续以同一速度并沿着同一直线方向运动,直到遇到某种外来原因造成的阻碍或偏离为止。这里他强调了伽利略没有明确表述的惯性运动的直线性。而笛卡儿的观点还能不能被完善呢？伽利略和笛卡儿都没有提到原来就静止的物体，不受外力将怎么样呢？而之后的英国物理学家牛顿，总结了二人的理论，非常完整并准确的总结了这个规律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是著名的牛顿第一定律。我们来深入解读这个定律，下面请同学们阅读教材，并完成学案上的空白。教师继续解读牛顿第一定律。我们来回顾我们的结论，是不是光从实验得来的？是不是只靠推理得到的？所以说，牛顿第一定律是实验加推理得到的。从亚里士多德到伽利略到笛卡儿再到牛顿，逐渐认识运动和力的关系，最终得到牛顿第一定律。物理学前辈们勇于质疑、大胆猜测、专心研究的精神很值得我们学习。同学们有没有想过，物体的运动为什么会遵循牛顿第一定律呢？我们来做一个演示实验：弹飞木片，小球仍静止。说明原来静止的物体，具有保持静止状态的性质。那么你觉得原来运动的物体会有什么样的性质呢？这只是一个猜想，要想得到正确的结论，我们还得实验。下面同学们完成学案上的实验3哪位同学能说出你的实验现象。（可以问为什么小车向后运动）。木块会向前运动。我们根据刚才实验的结论，如果这个向前运动的木块不受阻力，将怎么样呢？所以说，原来运动的物体，有保持匀速直线运动的性质。根据以上结论啊，有的人出了一道这样的题目：在一个无限长的平板小车上放一物块，二者正在一起向右运动，忽略一切阻力，现在平板车突然停止，物块将如何运动？综合以上，我们说物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，我们把物体的这种性质叫做惯性。正是因为物体具有惯性，物体的运动才遵循牛顿第一定律，所以牛顿第一定律又叫惯性定律。教师总结提升：牛顿第一定律的发现，不仅推翻了亚里士多德的观点，也明确了物体没有受力时的运动状态，运动的会静止的会正是因为有保持，所以物体在没有受力时运动状态才能不变。牛一定律的发现，另一方面也明确了无论物体是由静止到运动还是从运动到静止，都需要受力，而这些过程都是运动状态发生改变的过程，也就是说力是改变物体运动状态的原因。同学们继续思考，一切物体的运动都遵循牛顿第一定律，那么是不是一切物体都具有惯性呢？刚才的实验能够说明固体具有惯性，那么液体和气体呢？我们来观看两个演示实验。（1） 喷水向上运动实验（2） 空气炮喷烟实验请同学解释一下为什么会出现以上现象。既然一切物体都具有惯性，那么不同的物体，惯性的大小是否相同呢？要想得到正确的结论，我们还得进行实验。同学们桌面上有两个外表一样的易拉罐，同学们拿起来会发现，易拉罐是不一样的，那么现在同学们就让这两个易拉罐分别从斜面的同一高度滚下，撞击同一个木块，我们观察什么现象能判断出惯性的大小呢？ 实验表明：满的易拉罐更不容易停下来，是因为满的易拉罐________大，所以它的惯性大。一个装满水的大瓶子子里，有一个小气泡，当大瓶子突然向右起动时，同学们根据今天学过的知识判断，气泡会向什么方向运动呢？当大瓶子突然停止运动时，气泡又会向什么方向运动呢？教师进行课堂小结：今天我们学习了牛顿第一定律的知识，即物体运动和受力的关系，以及惯性的知识。实际上，比知识更重要的是同学们要掌握研究研究科学问题的一些方法，今天我们来 回顾一下我们的研究方法：如果我们想要研究某一事物的性质，可以去掉该事物，如果该事物不能被去掉，那么我们可以逐渐减小该事物造成的影响，再进行推理得出结论。而比方法更重要的是，摆在我们面前，这个神奇的科学世界，希望同学们能永远保持一颗好奇心去研究这片真理的海洋。最后，我们回到课前的问题上：如果在跑道上运动的飞机不受力，将________好！今天的课就是这样。谢谢大家！说明本组的结论回答问题填表：更小；更大；更慢。没做实验。说明自己是怎么得出的结论。填空:无限远；不变（匀速）认真听讲。回答问题，并感受前人对真理的执着探索，学习这种精神。认真完成学案猜想：具有保持匀速直线运动的性质。（回答：力的作用是相互的）小车撞击后，木块向前运动，小车向后运动。所以运动的物体有保持匀速直线运动状态的性质。做匀速直线运动做匀速直线运动利用惯性知识解释实验现象可能不相同。通过观察木块被撞击的距离判断。木块被撞击得远，说明易拉罐的运动状态不容易改变，从而说明这个易拉罐的惯性大。反之，就说明惯性小。利用惯性的知识解释。一起回答：保持匀速直线运动。八、板书设计力对运动的作用亚里士多德 物体的运动需要力来维持伽利略 运动的物体不受力，将做匀速运动笛卡儿 运动的物体不受力，将做匀速直线运动