4.1牛頓第一定律教案課題4.1牛頓第一定律班級(jí)普通中學(xué)高一年級(jí)學(xué)生教材人民教育出版社普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理必修第一冊(cè)日期課題地位本節(jié)內(nèi)容選自人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)，第四章第一節(jié)，是動(dòng)力學(xué)的開端。對(duì)于課題本身而言，牛頓第一定律是牛頓定律的基石，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。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。學(xué)情分析學(xué)生在初中階段已經(jīng)初步學(xué)習(xí)了牛頓第一定律，對(duì)亞里士多德、伽利略的觀點(diǎn)、慣性、牛頓第一定律有了一定的了解，但是其認(rèn)識(shí)并不全面和深刻。另外，學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)和力之間的關(guān)系，沒有明確是認(rèn)識(shí)，在教學(xué)過程需要提出，運(yùn)動(dòng)和力之間存在聯(lián)系，為后面的牛頓第二定律埋下伏筆。教學(xué)目標(biāo)物理觀念：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?？茖W(xué)思維：用慣性概念解釋有關(guān)實(shí)際問題?？茖W(xué)探究：體會(huì)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?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：從通過牛頓第一定律的歷史史實(shí)回顧，増進(jìn)對(duì)科學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維品質(zhì)和敢于質(zhì)疑、堅(jiān)持真理的獻(xiàn)身精神教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)（1）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。（2）知道質(zhì)量是描述慣性大小的量度（3）用牛頓第一定律解釋實(shí)際問題2.教學(xué)難點(diǎn)（1）對(duì)牛頓第一定律發(fā)現(xiàn)過程中的科學(xué)方法的體會(huì)（2）用牛頓第一定律解釋實(shí)際問題教學(xué)模式和教學(xué)方法教學(xué)模式：啟發(fā)引導(dǎo)模式、探究模式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式教學(xué)方法：講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法、教學(xué)實(shí)驗(yàn)教具及媒體土豆、筷子、水、礦泉水瓶、裝滿水的玻璃杯、PPT課件。教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)用時(shí)1.引入新課【引入實(shí)驗(yàn)】展開小游戲“土豆爬桿”，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)腦動(dòng)手，通過敲打筷子的頂端使得土豆向上運(yùn)動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?！緦W(xué)生思考】1.為什么敲打筷子的頂端，土豆會(huì)向上運(yùn)動(dòng)？引出本節(jié)課的課題——牛頓第一定律自主動(dòng)腦動(dòng)手，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。設(shè)計(jì)意圖展示現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生興趣，導(dǎo)入新課。2.新課教學(xué)（1）回顧牛頓第一定律提出的過程（亞里士多德、伽利略、笛卡爾）亞里士多德【演示實(shí)驗(yàn)】水瓶在推力的作用下在桌子上運(yùn)動(dòng)，撤去推力，水瓶停止運(yùn)動(dòng)?！窘Y(jié)論】力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因【總結(jié)】亞里士多德的觀點(diǎn)、提出觀點(diǎn)的方式：觀察+生活經(jīng)驗(yàn)伽利略提問：同學(xué)們，現(xiàn)在看來這個(gè)觀點(diǎn)正確嗎？列舉反例：踢出去的足球不會(huì)立馬停下來。提問：最后停下來的原因：摩擦力。歷史：400多年前，伽利略也意識(shí)到，物體停止運(yùn)動(dòng)的原因是摩擦力。他觀察到：一個(gè)小球從高處沿斜面下滑是加速運(yùn)動(dòng)，而從滑上斜面時(shí)是減速運(yùn)動(dòng)，猜測(cè)若是水平方向，則是勻速運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)實(shí)：在科技迅速發(fā)展的今天，我們也找不到絕對(duì)光滑，沒有摩擦的情況。更何況是400多年前。那么伽利略是如何讓大家信服的呢？【演示實(shí)驗(yàn)】伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)小球靜止釋放，小球沒有回到原來的高度，因?yàn)槟Σ?，觀察到小球到達(dá)的高度越來越低。減小斜面與水平面的夾角，再減小斜面與水平面的夾角?！窘Y(jié)論】力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因?！綪PT】展示沒有摩擦力時(shí)的理想運(yùn)動(dòng)狀態(tài)【總結(jié)】伽利略的觀點(diǎn)、方法：理想實(shí)驗(yàn)+邏輯推理笛卡爾展示笛卡爾的觀點(diǎn)?！究偨Y(jié)】補(bǔ)充了運(yùn)動(dòng)的方向不變學(xué)生直觀感受亞里士多德得出錯(cuò)誤結(jié)論的過程，體會(huì)生活經(jīng)驗(yàn)不一定是正確的體會(huì)摩擦力在運(yùn)動(dòng)過程中的作用，并明確實(shí)際生活中并不存在絕對(duì)光滑觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中，小球并不能達(dá)到同一高度，體會(huì)理想實(shí)驗(yàn)閱讀笛卡爾的觀點(diǎn)，體會(huì)理論的發(fā)展設(shè)計(jì)意圖學(xué)生回顧歷史發(fā)展，了解物理學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑能力、分析解決問題的能力，體會(huì)科學(xué)探究過程。(2)牛頓第一定律（慣性定律）【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)?！緩?qiáng)調(diào)】站在巨人隊(duì)的肩膀【對(duì)比】初高中關(guān)于牛頓第一定律的表述【總結(jié)】初中表述：物體總保持靜止或勻變速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)——慣性高中表述：強(qiáng)調(diào)“除非”二字。力改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)——運(yùn)動(dòng)狀態(tài)——速度——速度的變化快慢——加速度（為牛頓第二定律埋下伏筆）【理解】a.提出的慣性的概念，得到另一個(gè)名字：慣性定律b.明確了力的一個(gè)作用效果：改變物體的運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。（速度：方向和大?。ヽ.揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：運(yùn)動(dòng)不需要力的維持，但運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變離不開力的作用。牛頓之前的伽利略和笛卡爾并沒有提出力的概念，牛頓還提出了力的概念。根據(jù)內(nèi)容，從多個(gè)角度對(duì)牛頓第一定律進(jìn)行理解，加深認(rèn)知。設(shè)計(jì)意圖從多個(gè)角度解析牛頓第一定律，加深學(xué)生對(duì)其的認(rèn)知，同時(shí)為后面的慣性埋下伏筆，為后面的牛頓第二定律做鋪墊。（3）慣性【定義】物體具有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的特性。引導(dǎo)學(xué)生得到慣性是物體抵抗改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的能力，不同的物體具有不同的能力大小?！舅伎肌咳绾稳ッ枋鑫矬w的慣性大小呢？【探究實(shí)驗(yàn)】探究慣性的影響因素用嘴吹兩個(gè)質(zhì)量不同的乒乓球，發(fā)現(xiàn)輕的乒乓球更容易吹動(dòng)，而重的乒乓球不容易吹動(dòng)?！窘Y(jié)論】質(zhì)量大的物體，慣性大。并且，質(zhì)量是慣性大小的唯一量度。從慣性的角度對(duì)質(zhì)量進(jìn)行理解：物體維持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的“能力”不同，具有的慣性不同，具有的質(zhì)量不同?！咎釂枴抗腆w具有慣性，氣體和液體呢？舉例：洗手，手上沾滿水，大家會(huì)怎么做？【結(jié)論】一切物體都具有慣性。另：帶領(lǐng)學(xué)生從慣性的角度理解質(zhì)量的概念【引導(dǎo)】力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而質(zhì)量在描繪物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度，得到：力、加速度、質(zhì)量存在某種關(guān)系?！舅伎肌肯铝袑?duì)慣性的說法是否正確？（1）汽車速度越大，剎車后越難停下來，表明物體的速度越大，其慣性越大。（2）汽車轉(zhuǎn)彎后前進(jìn)方向發(fā)生了改變，表明物體速度方向改變，其慣性也隨之改變。（3）被拋出的小球，盡管速度的大小和方向都改變了，但慣性不變。（4）要使速度相同的沙袋在相同時(shí)間內(nèi)停下來，對(duì)大沙袋用力比對(duì)小沙袋用力大，表明質(zhì)量大的物體慣性大。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，體會(huì)實(shí)驗(yàn)探究過程，得到結(jié)論。從生活例子中感受液體和氣體也具有慣性。應(yīng)用知識(shí)判斷正誤，并解釋。設(shè)計(jì)意圖通過探究實(shí)驗(yàn)，體會(huì)結(jié)論得出的過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度（4）解釋實(shí)際生活現(xiàn)象（1）體操運(yùn)動(dòng)員和相撲運(yùn)動(dòng)員；（2）揭示游戲原理：土豆向上爬的原理；（3）迅速抽動(dòng)玻璃杯下面的紙，玻璃杯沒有掉落（4）安全帶的作用（5）向右拉動(dòng)水瓶，氣泡向哪邊運(yùn)動(dòng)？（水的慣性比氣泡的慣性大）【演示實(shí)驗(yàn)】向右拉動(dòng)水瓶，觀察氣泡的運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解釋實(shí)際生活的現(xiàn)象，體會(huì)物理是源于生活的。直觀感受氣泡的運(yùn)動(dòng)方向，形成認(rèn)知沖突。設(shè)計(jì)意圖將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力（5）分享最佩服的物理學(xué)家亞里士多德：善于觀察、歷史第一人；伽利略：敢于質(zhì)疑權(quán)威、不盲從；首次提出理想實(shí)驗(yàn)不局限于當(dāng)下；笛卡爾：在已有基礎(chǔ)上，提出了新觀點(diǎn)，完善理論；牛頓：善于總結(jié)暢所欲言，提出自己的觀點(diǎn)并闡述理由設(shè)計(jì)意圖感受科學(xué)理論的探究過程是一個(gè)漫長的過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究思維。傳遞各個(gè)物理學(xué)家身上的優(yōu)秀品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維和開放性思維。（6）拓展學(xué)習(xí)了解牛頓第一定律的局限性閱讀教材了解牛頓第一定律的局限性設(shè)計(jì)意圖感受理論的不完整性，鼓勵(lì)學(xué)生從事科學(xué)研究工作（7）小結(jié)回顧課堂，總結(jié)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)意圖回顧本節(jié)課所學(xué)的