初中數學新課標教學設計４.１牛頓第一定理【學習者剖析】通過后面幾節的學習，中學生早已對運動有了一定認識牛頓第一定律是什么時候學的，非常是前一節剛學過力的作用療效之一是改變物體的運動狀態。本節聯系著仍然是提出問題：假若物體不受力將會如何運動？通過實驗使中學生直觀的看見這一現象。中學生在已有的知識基礎上應當是很有興趣的。經過一年的學習中學生對科學探究七大要素已基本了解，具備了一定的探究能力，又由于本節課知識與中學生生活聯系緊密又，所以中學生興趣較高，但這節知識在生活中有沒有例子只是一個推理定理，中學生可能很模糊。所以在具體學習過程中還需老師適時引導。綜合說中學生基本具備了學習本節知識的條件。【教材剖析】牛頓第一定理又稱為慣性定理，它描述了力和運動狀態的基本關系，在小學數學和生活中都有廣泛的運用。牛頓第一定理又是動力學的學習基礎，所以牛頓第一定理除了是牛頓定理的基礎，同時在中學數學中還占有極其重要地位。它須要通過實驗演示、舉例及其利用理想模型的幫助，這中間彰顯了人類認知事物的規律。本節圍繞力和運動狀態之間的關系展開，牛頓第一定理的學習加深對慣性概念的理解是本節的重點，能通過實驗演示剖析出力和運動狀態之間的關系及其慣性大小的決定誘因是解決教學重點的關鍵。
【教學目標】1.知識與技能：(1)曉得伽利略的理想實驗及其主要結論過程和結論。(2)理解牛頓第一定理的內容及其涵義，并能聯系實際解釋生活中的一些化學現象。(3)理解慣性大小的數學意義，但是慣性的大小只取決與物體的質量，能用它解釋生活中相關的化學現象。2.過程與方式：(1)利用實驗演示及其伽利略的理想實驗，剖析得出力和物體運動狀態的關系。(2)通過探究活動體驗任何物體都具有慣性，阻力對物體運動的影響。3.情感心態與價值觀：通過活動和閱讀體會科學就在身邊，培養中學生剖析問題的能力，要能透過現象了解事物的本質，不能不加研究、分析而只憑經驗，感受到對化學問題決不能主觀臆測。【重點難點】(1)理解力和運動的關系。(2)理解牛頓第一定理，曉得慣性與質量的關系。【設計思想】古代對于運動和力有好多錯誤的思想，通過班主任實驗和中學生實驗進行對比剖析，重新歸納在實驗當中我們能過得出什么推論，再進行設疑讓中學生討論并引導中學生去找尋答案，從而提升中學生的學習興趣，培養中學生熱愛科學的情感和崇尚科學的精神。總體教學布局如下表：否返回相應教學環節是【教學環節】一．課題的引入開門見山，探討課題：后面幾章學習了運動和力基礎知識，這一章開始我們研究力和運動的關系。
第一節課我們來學習牛頓第一定理。二．新課教學〖教師活動〗：在講臺上放一貨車，使它處于靜止狀態。人傘車走，不傘車停，由此看來必須有力作用在物體上，物體才運動，沒有力作用在物體上，物體就不運動——這是兩千多年前亞里士多德說的，不是我說的。是這樣的嗎？〖學生活動〗：思索：物體的運動是不是一定須要力？〖教師活動〗：下邊你就借助凳子上的器材來研究一下這個問題。（投影）讓中學生借助凳子上的器材，自主設計實驗，分別研究：⑴、力推物動，力撤物停。⑵、力撤物不停。班主任巡回指導〖學生活動〗：借助凳子上的器材：軌道、小車、小球、毛巾、玻璃板、刻度尺、斜槽。設計實驗：⑴、軌道上鋪浴巾，貨車置于浴巾上，推它就動，不推就停。⑵、撤去浴巾，讓貨車在軌道上，推一下貨車，貨車運動一段才停出來。〖教師活動〗：你能夠列舉其他的事例來說明這個問題嗎？（投影）〖學生活動〗：例如：單車蹬一段時間后停止蹬車，單車會滑行一段距離；滑冰；湖面上踢出去的冰塊。等等。〖教師活動〗：昨天的兩個實驗為何會出現兩種現象呢？矛盾出在哪呢？（投影）引導中學生進行實驗對比。通過對比實驗可以進行邏輯推理，假若接觸面十分光滑沒有磨擦，那運動的小球將會如何？〖學生活動〗：用小球做對比實驗A、在軌道上放浴巾，使斜槽和浴巾吻合，讓小球從斜槽上滾下，標出滾動距離。
B、使斜槽和軌道吻合，讓小球從同樣的高度滾下，標出滾動的距離。C、使斜槽和玻璃板吻合，讓小球從同樣的高度滾下，標出滾動的距離。現象：對比發覺，接觸面越光滑，滾動距離越遠。推論：小球運動停出來的緣由是磨擦力。假若接觸面十分光滑小球會永不停止。〖教師活動〗：在中學生回答的基礎上，結合實驗進一步總結：（投影）物體的運動是不須要力來維持的。（力撤物停的緣由是由于磨擦力。若果沒有磨擦力，運動的物感受仍然運動下去）。最早發覺這一問題的科學家是伽利略。伽利略是如何研究這個問題的呢？〖教師活動〗：邊介紹邊用多媒體播放伽利略的理想實驗。要動態出以下療效：（1）對稱斜面，沒有磨擦小球滾到等高。（2）減少另左側斜面夾角，小球從同一位置釋放要滾到等高，滾動距離都會越遠。（3）把另側斜面放平，小球要到等高，才會始終滾下去。按照這一現象伽利略得出了哪些樣的推論？〖學生活動〗：觀察并回答提出的問題：運動的物體若果不受力，物體將保持自己的速率不變。〖教師活動〗：用氣墊滑軌清除磨擦。讓滑塊在滑軌上滑動，借助光電門測出滑塊在不同位置的速率。〖學生活動〗：中學生記錄數據并比較。確信他的正確性。〖教師活動〗：引導中學生認識、總結力和運動的關系。
讓中學生閱讀課文找出：l、伽利略的觀點。2、笛卡兒的補充和建立。3、牛頓第一定理。4、對比三個人的觀點，她們都是表述力和運動關系的，誰的更全面？〖學生活動〗：閱讀課文，回答問題。1、伽利略：物體不受力時，都會保持自己的速率不變。2、笛卡兒：除非物體遭到外力作用，物體將永遠保持靜止或運動狀態，永遠保持在直線上運動。3、牛頓第一定理：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它前面的力促使它改變這些狀態為止。4、牛頓第一定理表述力和運動關系更全面。〖教師活動〗：既然牛頓第一定理是最健全的牛頓第一定律是什么時候學的，這么它從幾個方面論述了力和運動的關系？〖學生活動〗：兩個方面：不受力時，物體保持勻速直線運動狀態或靜止狀態；受力時，力促使它改變運動狀態。〖教師活動〗：理解：①力和運動的關系：力不是維持物體運動的誘因.而是改變物體運動狀態緣由.②物體不受外力時，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。〖教師活動〗：牛頓第一定理可不可以用實驗來驗證？哪些時侯可以看作不受力并舉例說明。〖學生活動〗：中學生回答不能。由于不受力作用的物體是不存在的。受力但合力為零時。諸如：湖面上的滑動的冰塊。冰球球。〖教師活動〗：力是物體間的互相作用，只要除研究對象外，還存在著物體，這么研究對象就一定要受外力的作用，所以不受外力作用的物體是不存在的，一般所見到的勻速直線運動狀態或靜止狀態，雖然都是物體遭到平衡力作用的結束。
牛頓第一定律所描述的物體不受外力的狀態，只是一種理想化狀態，這些狀態雖不能實現，但它卻正確闡明了運動和力的關系（力不是維持物體運動的誘因.而是改變物體運動狀態緣由.），強調了物體的慣性的性質。在現實中可以用合力為0的狀態來取代它，或都說合力為0與不受外力是等效的。理解：②物體不受外力（或所受外力合力為零）時，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。〖教師活動〗：在中學學習中我們早已曉得牛頓定理又叫慣性定理，觀看電影后回答問題：哪些叫慣性？慣性有哪些樣的特性呢？〖學生活動〗：慣性：一切物體都有保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質。特征：①一切物體都具有慣性；②慣性是物體的固有屬性，不論物體處于哪些狀態，都具有慣性。〖教師活動〗：一切物體都具有保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質，當力使它改變這些狀態時，它才會有抵抗運動狀態改變的的“本領”。這個本領與哪些有關呢？例如卡車啟動時，由靜止到運動得須要一段時間，是空車好啟動還是滿載時？你能夠列舉哪些反例來？〖學生活動〗：中學生思索舉例：例如騎單車，雙人時和帶人時的覺得相比。從實例可看出，運動狀態變化的難易程度與質量有關。特征：③物體的慣性的大小只與物體的質量有關，質量越大，慣性越大，質量越小，慣性越小。
三．課堂小結一、歷史的回顧：亞里士多德→伽利略→笛卡爾→牛頓二、牛頓第一定理的內容和特征：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它前面的力促使它改變這些狀態為止。1、理解：⑴力和運動的關系：力不是維持物體運動的緣由.而是改變物體運動狀態緣由.⑵物體不受外力（或所受外力合力為零）時，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。⑶物體具有一種固有屬性：慣性。物體的慣性大小完全取決于質量，與其它誘因無關。*⑷牛頓第一定律所描述的物體不受外力的狀態，只是一種理想化狀態，這些狀態雖不能實現，但它卻正確闡明了運動和力的關系（力不是維持物體運動緣由.而是改變物體運動狀態緣由.），強調了物體的慣性的性質。在現實中可以用合力為0的狀態來取代它，或都說合力為0與不受外力是等效的2、慣性：一切物體都有保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質，這些性質叫慣性。特征：①一切物體都具有慣性；②慣性是物體的固有屬性，不論物體處于哪些狀態，都具有慣性。③物體的慣性的大小只與物體的質量有關，質量越大，慣性越大，質量越小，慣性越小。四.作業1、如圖所示，重球系于DC上端，重球下再系一根同樣的線BA，下邊說法中正確的是（）A、在線的A端漸漸降低拉力，結果CD線容易扭斷B、在線的A端漸漸降低拉力，結果AB線容易扭斷C、在線的A端忽然旋即一拉，結果AB線容易扭斷D、在線的A端忽然旋即一拉，結果CD線容易扭斷2、交通部門規定：在各類大型汽車前排隊搭乘的人必須系好安全帶，請從數學學的角度加以說明。
【板書設計】牛頓第一定理亞里士多德：歷史維持物體運動的誘因伽利略：理想實驗——力不是維持物體運動的誘因牛頓第一定理：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它前面的力促使它改變這些狀態為止。推論：力是改變物體運動狀態的緣由慣性是維持物體運動的緣由【教學反省】本節課根據中學生的認知規律組織教學，引入新課從生活實例入手，設置懸念，提出問題，迸發中學生興趣，提高中學生的求知欲；在進行“什么是傳感”的教學中重視實驗探究，引導中學生從兩個實驗的探究中加以歸納，并通過系統顯示傳感的優越性，讓中學生了解把非熱學量轉化為熱學量的技術意義；在對光敏內阻、熱敏內阻和熱電阻、霍爾器件這種制做傳感的元元件教學中，重視將班主任演示實驗與中學生動手實驗相結合，重視理論與實踐相結合。整個教學過程符合新課程的三維目標，彰顯新課程的理念，注意培養中學生的自主、合作、探究能力，注意從生活邁向化學，從化學邁向生活，借此增進中學生的學習能力和科學素質.開始中學生實驗班主任實驗歸納：亞里士多德的推論錄象4對比：亞里士多德和伽利略的說法設疑：力和運動到底有哪些關系呢？教案2：牛頓第一定理的內容教案1：歷史回顧剖析理解：牛頓第一定理的理解難點設疑：牛頓第一定理為何叫慣性定理慣性定理的特征中學生討論班主任引導解決難點結束產生性練習評價與反饋小結判定中學生是否把握？.xls