牛頓第一定理【設(shè)計(jì)思維】新課改提倡中學(xué)生探索學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，體驗(yàn)通過(guò)交流與合作獲取知識(shí)的過(guò)程。 本班基于新課改的思路，一改往年“全課堂灌溉”的教學(xué)模式，力求以中學(xué)生為中心，班主任帶頭，以中學(xué)為中心。學(xué)生。 在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上，注重知識(shí)的問(wèn)題化和問(wèn)題的層次化，讓不同層次的中學(xué)生有思考、討論、交流、合作的空間； 關(guān)注全體中學(xué)生，鼓勵(lì)每一位中學(xué)生積極參與課堂教學(xué)。 在教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)上，注重中學(xué)生對(duì)知識(shí)生成過(guò)程的理解，讓中學(xué)生體驗(yàn)思考和探究的過(guò)程，感受科學(xué)探究的方式。 鼓勵(lì)中學(xué)生積極發(fā)言，對(duì)中學(xué)生的回答進(jìn)行積極評(píng)價(jià)，讓中學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和互評(píng)，在學(xué)生、教師和學(xué)生之間建立多方位的反饋渠道。 最終讓中學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)、掌握技能、走通過(guò)程、體驗(yàn)途徑，培養(yǎng)敢于探索、不怕吃苦、挑戰(zhàn)權(quán)威的科學(xué)精神。 【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能 1.了解伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其主要推理過(guò)程和結(jié)論，知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法。 2.理解牛頓第一定理的內(nèi)容和意義。 3.理解慣性的概念，正確解釋慣性現(xiàn)象。 過(guò)程與技巧 1、體驗(yàn)伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過(guò)程，了解理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方式。 2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)牛頓第一定理的理解。 3、觀察生活中的慣性現(xiàn)象。 情感、態(tài)度和價(jià)值觀通過(guò)亞里士多德和伽利略對(duì)力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的不同理解，通過(guò)笛卡爾的結(jié)論和牛頓第一定理的對(duì)比分析，可以了解人類對(duì)力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系認(rèn)識(shí)的酸甜苦辣。事物的本質(zhì)。
理解科學(xué)是人類進(jìn)步的不竭動(dòng)力。 【教學(xué)重點(diǎn)】正確理解牛頓第一定理和慣性； 科學(xué)思想的建構(gòu)過(guò)程 【教學(xué)難點(diǎn)】 力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、慣性與質(zhì)量的關(guān)系 【教學(xué)方法】 實(shí)驗(yàn)探索、交流合作、多媒體輔助教學(xué) 【教學(xué)設(shè)備】 1. 多媒體講義 2. 分體式斜面、毛巾、棉布、手推車、木板新課衍生：從夢(mèng)想到現(xiàn)實(shí)自古以來(lái)，我們?nèi)祟惥陀泻芏嚓P(guān)于體育、傳說(shuō)、西游記的美好想法，你尤其震驚的是那些運(yùn)動(dòng)物體，盡管它不那么科學(xué)。 但我們說(shuō)有夢(mèng)想才有希望，就像古代傳說(shuō)嫦娥奔月一樣，我們不就實(shí)現(xiàn)了嗎？ 這是嫦娥二號(hào)傳回的地球圖片，特別壯麗！ 衛(wèi)星是怎么升起來(lái)的？ 我們看一下軌跡，怎么樣？ （很復(fù)雜！）要讓衛(wèi)星老老實(shí)實(shí)地按照我們事先設(shè)計(jì)好的軌跡運(yùn)行，我們首先要了解運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，這也是我們明天這堂課要討論的話題。 。 運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系 1、回顧歷史：兩種觀點(diǎn)： 亞里士多德：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的誘因----生活經(jīng)歷 伽利略：物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持---- ？ 【轉(zhuǎn)】：兩位偉人，你同意誰(shuí)的觀點(diǎn)？ （伽利略）但是我們可以說(shuō)眼見為實(shí)，亞里士多德的觀點(diǎn)都是根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的。 2. 演示：駕駛卡車觀察分析： 現(xiàn)象1.小車反轉(zhuǎn)，繩子被剪短：與亞里士多德的推論一致 現(xiàn)象2.小車反轉(zhuǎn)，繩子彎曲：與亞里士多德的推論不一致推論3、摩擦力減小后，卡車可以滑得更遠(yuǎn)：摩擦力減小的冰球可以滑得更遠(yuǎn)。
沒有摩擦力的冰球會(huì)是什么樣子？ （仍在動(dòng)）可以用什么方法、方法來(lái)證明呢？ 最好的證明方式就是（實(shí)驗(yàn)）這個(gè)實(shí)驗(yàn)怎么做？ 要求是，無(wú)摩擦！ 氣墊在實(shí)驗(yàn)室里會(huì)滑動(dòng)，雖然也有摩擦力。 【轉(zhuǎn)】：一開始他是用什么有效的方法來(lái)說(shuō)服你同意他的觀點(diǎn)的？ 這中間經(jīng)歷了一個(gè)怎樣的過(guò)程？ 這就是我們下面要研究的問(wèn)題。 接下來(lái)，我們將沿著伽利略探索的足跡重新體驗(yàn)。 2.伽利略的理想實(shí)驗(yàn)【演示】：裝置--------擺！ 從輪廓線的固定端釋放球，它可以放置多高？ 【演示】：用鐵釘改變球的路徑，可以放多高？ 可以放置多高？ 【轉(zhuǎn)場(chǎng)】球你記性好嗎？ ！ 始終尋找輪廓點(diǎn)！ 伽利略從這個(gè)擺實(shí)驗(yàn)中得到了靈感，想象如果擺不是由繩子拉動(dòng)，而是由軌道支撐，那么它也應(yīng)該是同樣的高度，對(duì)嗎？ 【演示】添加布軌，將球從輪廓線上釋放。 中學(xué)生觀察問(wèn)題：小球無(wú)法到達(dá)輪廓線位置的原因是什么？ ----摩擦力【演示】去掉布球滾動(dòng)的想法，如果沒有摩擦力，布球會(huì)發(fā)生什么？ （等高線）把軌道放慢一點(diǎn)，再看一遍，同理，如果沒有摩擦力，還是會(huì)到達(dá)-----等高線提示：通過(guò)的距離長(zhǎng)一點(diǎn)【演示】把軌道平坦，路過(guò)，路途更遠(yuǎn) 【轉(zhuǎn)場(chǎng)】：小秋不僅記憶力好，而且還很執(zhí)著！ 如果找不到怎么辦？ 還在動(dòng)，還在尋找！ ！ 那么如果沒有摩擦力，物體會(huì)是什么樣子呢？ （仍在運(yùn)動(dòng)中）【指導(dǎo)】不可能讓軌道看起來(lái)無(wú)限長(zhǎng)，也不可能消除所有摩擦力，所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)被稱為------理想實(shí)驗(yàn)！ 接下來(lái)，朋友們，能否結(jié)合實(shí)驗(yàn)的過(guò)程談?wù)勀母惺?【靈感】：對(duì)于伽利略設(shè)計(jì)的這個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，您最欣賞的是什么？ 朋友們可以先考慮一下。 他找到一個(gè)沒有摩擦的環(huán)境了嗎？ 2. 為什么他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明物體在沒有摩擦的情況下會(huì)發(fā)生什么？ 你靠什么？ - - 推理！ 它靠的是推理，但是我們說(shuō)推理必須有前提！ ？ 【總結(jié)】：理想的實(shí)驗(yàn)是以可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，然后經(jīng)過(guò)理想化的處理，從而發(fā)揮我們理性思維的力量，使我們能夠大大超越技術(shù)水平的限制！ 這正是理想實(shí)驗(yàn)的魅力所在！ 愛因斯坦評(píng)論道：“伽利略的發(fā)現(xiàn)和他所應(yīng)用的科學(xué)推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，它們標(biāo)志著化學(xué)的真正開始。
3、笛卡爾補(bǔ)充：運(yùn)動(dòng)的物體如果不受力的影響，它將繼續(xù)沿同一條直線以相同的速度運(yùn)動(dòng)，既不會(huì)停止，也不會(huì)偏離原來(lái)的方向。 與伽利略的觀點(diǎn)相比，不同之處在于（1）也考慮了速度方向（2）伽利略只說(shuō)在摩擦阻力和流體阻力的情況下，笛卡爾擴(kuò)大了力的范圍（3）伽利略的陳述豐富于“在水平面上”，笛卡爾的敘述在各個(gè)方向都是可能的，所以我們說(shuō)他的觀點(diǎn)得到了成立和補(bǔ)充。 在笛卡爾等人提出自己的觀點(diǎn)之后，又一代人過(guò)去了，又一位偉大的科學(xué)家誕生了，他就是---牛頓2、牛頓第一定理1，內(nèi)容句子簡(jiǎn)潔，內(nèi)涵十分豐富。 2、理解：（1）上面這句話“所有物體始終保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”解釋物體運(yùn)動(dòng)不需要理由！ 物體具有“慣性”（2）前面一句“除非作用在它前面的力使它改變這些運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”，說(shuō)明物體具有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的這些性質(zhì)，但它可以改變！ 運(yùn)動(dòng)狀態(tài) (3) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律除了闡明一般的運(yùn)動(dòng)定律外牛頓第一定律教學(xué)過(guò)程，還構(gòu)建了兩個(gè)重要的概念，力和慣性！ 3.力與慣性（1）力：上面章節(jié)重點(diǎn)研究力，力是物體之間的相互作用，力的作用：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變形和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變：速度（大小、方向）（ 2）慣性1、感性認(rèn)識(shí)（1）、生活中慣性的常見例子（2）慣性的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)（3）生活中如何運(yùn)用慣性？ 中學(xué)生談跳高【觀看視頻】落水狗！ 落地后，借助水的慣性晃動(dòng)。 固體有慣性，液體有慣性，二氧化碳有慣性 【演示】：用風(fēng)扇給同事扇頭發(fā)，和那個(gè)朋友說(shuō)話，頭發(fā)為什么飛起來(lái)了？ 您能解釋一下這些問(wèn)題嗎？ 綜上所述：二氧化碳也有慣性，力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)！ 【看視頻】司機(jī)的慣性（系好安全帶）如果這個(gè)世界三天沒有慣性會(huì)怎樣？ 請(qǐng)你的朋友討論一下。
慣性是一個(gè)非常重要的概念，給我們留下了深刻的印象！ 2.理性認(rèn)識(shí) (1)慣性的本質(zhì)：抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的本質(zhì)。 物體本身慣性大小的原因：只與物體的質(zhì)量有關(guān)（2）判別例子：舉重運(yùn)動(dòng)員的身材？ （薄）狀態(tài)很容易改變。 相撲選手體型很大，不容易受傷（3）物體的慣性與速度無(wú)關(guān)（誤區(qū)：高速下很難停下來(lái)）。 書第70頁(yè)說(shuō)：觀察和實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)任何物體受到相同的排斥力時(shí)，決定改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難度的唯一誘因就是它們的質(zhì)量。 由此我們可以推斷，描述物體慣性的化學(xué)量就是它們的質(zhì)量。 現(xiàn)在的中學(xué)生對(duì)這個(gè)問(wèn)題的理解會(huì)有一定的困難，我們?cè)趯W(xué)習(xí)了前面的知識(shí)后會(huì)加深理解。 雖然我們可以舉一些反例來(lái)區(qū)分：如果速度大，慣性就大，那么如果速度小，慣性就小，速度就等于0？ 一點(diǎn)也不，不是嗎？ - - - - 不！ 靜止的物體有慣性嗎？ - - - 有！ 因此，物體的慣性與速度有關(guān)是我們的錯(cuò)覺！ 質(zhì)量是衡量物體慣性大小的唯一標(biāo)準(zhǔn)！ (4)對(duì)質(zhì)量的認(rèn)識(shí)。 小學(xué)將質(zhì)量理解為物質(zhì)所含的數(shù)量。 從慣性的角度來(lái)理解質(zhì)量：物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的能力越高，那么它的質(zhì)量就越大；反之牛頓第一定律教學(xué)過(guò)程，它的質(zhì)量就越大。 弱則小。 4、課堂小結(jié)：通過(guò)明天的學(xué)習(xí)，我們知道牛頓第一定理的構(gòu)造經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。 在這個(gè)科學(xué)探索的過(guò)程中，你認(rèn)為這位科學(xué)家做出的貢獻(xiàn)是最大的嗎？ （伽利略?。┡ｎD第一定理？ ？ ？ ！ ！ ！ 牛頓！ ！ 牛頓也很真誠(chéng)地說(shuō)，我站在巨人伽利略的右臂上！ 還有誰(shuí)？ 笛卡爾！ 除了。 。 。 。 。 。 亞里士多德。 他的觀點(diǎn)有錯(cuò)嗎？ 這個(gè)問(wèn)題是他發(fā)現(xiàn)的，愛因斯坦說(shuō)，有時(shí)候提出問(wèn)題比解決問(wèn)題更重要！ 所以，我們對(duì)他的認(rèn)識(shí)應(yīng)該更加客觀！ 雖然他的理解是錯(cuò)誤的，但他是第一個(gè)構(gòu)建了運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系的人，所以我們科學(xué)探索的過(guò)程就像接力棒一樣，是一個(gè)不斷提升、不斷深化的過(guò)程！ 希望同學(xué)們繼續(xù)探索！