高二牛頓第一定理學(xué)案精選
教學(xué)目標(biāo)：
知識與技能：曉得牛頓第一定理的內(nèi)容
過程與方式：探究磨擦力對物體運(yùn)動(dòng)的影響，經(jīng)歷比較、分析、綜合和推理的思維過程重點(diǎn)與難點(diǎn)：對牛頓第一定理實(shí)驗(yàn)的比較、分析、綜合和推理是本節(jié)的核心教學(xué)過程：
備考：1、什么是力?2、力的作用療效是哪些?(中學(xué)生回答)
板書:(1)力改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(2)力改變物體的形狀
有生活現(xiàn)象引導(dǎo)中學(xué)生思索：
生活中我們使勁踩踏板，則平地上的單車都會(huì)由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)。這說明哪些問題呢?但若果沒有繼續(xù)使勁，單車最終還是要停出來，這又是哪些緣由呢?中學(xué)生思索并回答能夠列舉力改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的事例嗎?
這么，力與運(yùn)動(dòng)有哪些樣的關(guān)系呢?中學(xué)生回答不好，則引導(dǎo)：力是不是維物體運(yùn)動(dòng)的誘因呢?
板書亞里士多德的觀點(diǎn)：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的誘因
有沒有不同意見呢?伽利略意見不同：
板書伽利略的觀點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的物體不須要力來維持
伽利略用一系列的實(shí)驗(yàn)來支持自己的觀點(diǎn)。
班主任演示實(shí)驗(yàn)，同時(shí)用講義展示次實(shí)驗(yàn)。
比較小球在不同的水平面上運(yùn)動(dòng)的距離并回答講義中針對實(shí)驗(yàn)提出的幾個(gè)問題。
1、小球?yàn)楹螘?huì)停出來?遭到阻力
2、小球在三種表面運(yùn)動(dòng)的距離為何不同?阻力大小不同
3既然研究小球水平運(yùn)動(dòng)距離與所遇阻力的關(guān)系，則小球在水平方向開始時(shí)的速率應(yīng)如何?相同
4、在此實(shí)驗(yàn)中，如何做到讓小球水平初始速率相同的?讓小球從斜面的同一高度下降由實(shí)驗(yàn)得出的推論：水平面越光滑，小球遭到的阻力越小，則小球水平運(yùn)動(dòng)距離越長，速率降低的越慢。
我們想象一下，假定小球是在光滑的水平表面上(沒有了阻力)運(yùn)動(dòng)，推理一下，小球會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)下去???中學(xué)生討論
經(jīng)過推理有：假如運(yùn)動(dòng)物體不受力，它將以恒定不變的速率永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。實(shí)驗(yàn)推論:物體的運(yùn)動(dòng)不須要力來維持!
牛頓總結(jié)了前人研究成果，概括出一條重要的數(shù)學(xué)規(guī)律，即：
板書牛頓第一定理：一切物體在沒有遭到力的作用時(shí)，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
怎樣理解牛頓第一定理呢?中學(xué)生閱讀課本牛頓第一定理及下邊的內(nèi)容，回答問題：
1、牛頓第一定理是如何得出的?是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)推理概括得出的一種理想狀態(tài)。
2、適用范圍是哪些?一切物體都適用
3、成立的條件是哪些?
A、完全不受任何力的作用。
B、物體受多個(gè)外力，但療效相互抵消，這些狀態(tài)等效于不受力(合力為零)。
4、“總”指：物體不受力時(shí)，原先靜止的總保持靜止，原先運(yùn)動(dòng)的就總保持力消失時(shí)的速率和方向始終勻速直線運(yùn)動(dòng)下去。
5、“或”指：兩種情況必具其二，不能同時(shí)存在。
6、板書牛頓第一定理說明了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：
力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由。練習(xí)：
(1)、正在運(yùn)動(dòng)的`物體，假若遭到的外力忽然全部消失，
則它將()。
A.立刻停止
B.速率降低，最后停止
C.運(yùn)動(dòng)方向變?yōu)榕c原先相反
D.做勻速直線運(yùn)動(dòng)
(2)、如果物體不受外力作用，下述說法中錯(cuò)誤的是()。
A.靜止的物體永遠(yuǎn)保持靜止
B.運(yùn)動(dòng)的物體是不會(huì)停出來的
C.物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變
D.物體將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)
(3)、一個(gè)物體牛頓第一定律教學(xué)過程，在力F的作用下，在水平面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)牛頓第一定律教學(xué)過程，當(dāng)速率達(dá)到3m/s時(shí)，作用在它前面的力忽然全部消失，則物體將()。
A、慢慢停出來
B、做勻速直線運(yùn)動(dòng)，但速率大于3m/s
C、立即停出來
D、做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且速率為3m/s
(4)、用繩子栓住一個(gè)小球在光滑的水平面上作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子忽然破裂，小球?qū)?span style="display:none">Pnk物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[].
A.保持原先的圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
B.保持繩斷時(shí)的速率和方向作勻速直線運(yùn)動(dòng).
C.小球運(yùn)動(dòng)速率降低，但保持直線.
D.以上三種都有可能.
(5)、忽略一切阻力，原先靜止在水平面上的大石頭被另一塊小石頭水平撞擊，大石頭的運(yùn)動(dòng)情況是()
(6)判定：
1.物體不受力的作用時(shí)運(yùn)動(dòng)就一定靜止.
2.物體不受力的作用時(shí)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng).
3.假如物體遭到的合力為0N，物體一定靜止.
想一想：一個(gè)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，忽然遭到一個(gè)外力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否一定會(huì)改變?
解析：物體原先的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，對應(yīng)的受力情況是“不受力”或“多個(gè)外力相互抵消(即合力為零)”。在此基礎(chǔ)上再施加給此物體一個(gè)外力，此時(shí)物體受合力一定不為零，故物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定會(huì)發(fā)生改變。
作業(yè)：1、網(wǎng)上查閱亞里士多德與伽利略的主要戰(zhàn)功和主張
中學(xué)牛頓第一定理學(xué)案精選
一、教材剖析
牛頓第一定理是人教版小學(xué)數(shù)學(xué)第四章第一節(jié)的內(nèi)容，它破不僅歷時(shí)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;它本身包含著重、慣性和參考系這種極富成果的科學(xué)概念，是數(shù)學(xué)學(xué)理論的基石和支柱,同時(shí)，為牛頓第二定理、第三定理的學(xué)習(xí)做下鋪墊。另外，伽利略的研究隱含了重要的科學(xué)方式，教材在引導(dǎo)中學(xué)生領(lǐng)會(huì)牛頓第一定理涵義的過程中，充分說明了伽利略“理想實(shí)驗(yàn)”及其推理過程，展示了伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)的猜測根據(jù)、推斷結(jié)果這一思維過程。因此,通過班主任引導(dǎo)和問題探究,讓中學(xué)生認(rèn)識物體固有的慣性現(xiàn)象,進(jìn)一步理解運(yùn)動(dòng)、力、質(zhì)量等基本概念,成為學(xué)生理解“運(yùn)動(dòng)與力”關(guān)系的基礎(chǔ),“慣性”因其具象、難懂而成為難點(diǎn)。
重點(diǎn)：伽利略理想實(shí)驗(yàn)、牛頓第一定理內(nèi)容、慣性概念。
難點(diǎn)：理想實(shí)驗(yàn)技巧、慣性概念。
關(guān)鍵：在沒有給定質(zhì)量大小與否時(shí),基于物體的加速度來對慣性的大小進(jìn)行判定。
二、學(xué)情剖析
知識基礎(chǔ)：教學(xué)對象為上海市城鎮(zhèn)學(xué)校的高三年級中學(xué)生。她們已然學(xué)過運(yùn)動(dòng)學(xué)和靜力學(xué)的相關(guān)知識，但對“運(yùn)動(dòng)與力”之間的關(guān)系還是第一次即將涉及到，因?yàn)槿粘Ｉ罱?jīng)驗(yàn)的認(rèn)知誤差,中學(xué)生常常不容易理解“運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系”。
心中特征：初一中學(xué)生思維活躍,對不知其所以然的現(xiàn)象有較強(qiáng)的求知欲。
認(rèn)知障礙：(1)生活經(jīng)驗(yàn)中,“運(yùn)動(dòng)須要力”的前概念;(2)初一中學(xué)生早已具備了一定的剖析、推理、邏輯思維能力，而且,自主探究、歸納和做出推論的能力不強(qiáng)。
所以,本節(jié)課要注意引導(dǎo)中學(xué)生通過前人對力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的探究的過程，學(xué)習(xí)相應(yīng)的數(shù)學(xué)思想和方式,以克服認(rèn)知困難和誤差等引起的難于理解“運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系”。
三、教學(xué)方式
1、實(shí)驗(yàn)探究法
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。將理論與實(shí)驗(yàn)融為一體，突出實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的基礎(chǔ)地位是新課標(biāo)的一大特征。在本節(jié)課中，通過對伽利略的理想探究實(shí)驗(yàn)，因而逐漸把握在實(shí)驗(yàn)
的基礎(chǔ)上加之推理得到推論的方式。
2、談話講探究法
老師通過實(shí)驗(yàn)演示和媒體展示,引導(dǎo)中學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定理和慣性概念，并重視對具象的慣性概念等進(jìn)行講解，以疏通課程難點(diǎn)內(nèi)容。
3、問題討論法
結(jié)合新課程理念，為中學(xué)生逐漸習(xí)得科學(xué)探究的方式和把握、應(yīng)用方式，同時(shí)樹立交流與合作的意識，于是,設(shè)計(jì)了中學(xué)生討論的問題,指出中學(xué)生在問題討論中親身參與實(shí)踐和合作學(xué)習(xí)方法,以理解和應(yīng)用所學(xué)技巧。
四、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
(1)理解力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系;
(2)把握伽利略的理想實(shí)驗(yàn);
(3)認(rèn)識質(zhì)量與慣性大小的關(guān)系。
2、過程與技巧
(1)通過伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上通過推理得到推論的方式。
(2)通過對慣性大小誘因的探究，感受控制變量法。
3、情感心態(tài)與價(jià)值觀
(1)通過歷史回顧，感受前人認(rèn)識事物本質(zhì)的坎坷性。
(2)通過對伽利略的介紹,學(xué)習(xí)堅(jiān)持不懈的科學(xué)探究精神，勇于創(chuàng)新、挑戰(zhàn)權(quán)威的科學(xué)心態(tài)。
四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與媒體結(jié)合
化學(xué)學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是最好的科學(xué)論證,才能使具象、空洞的概念愈發(fā)具體、直觀地詮釋下來，因而將感性認(rèn)識提高到理智認(rèn)識的高度，而運(yùn)用媒體信息更能為實(shí)驗(yàn)錦上添花，它將復(fù)雜的化學(xué)過程形象生動(dòng)地詮釋給中學(xué)生。因?yàn)楸咎谜n的概念多且具象,所以,基于初一中學(xué)生的心中特性及認(rèn)知水平，尊重循序漸進(jìn)的規(guī)則,我主要設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。
(1)運(yùn)用伽利略的斜塔實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)中學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上,通過推理得出推論的方式。
(2)通過模擬車輛忽然啟動(dòng)和急煞車,從靜止和運(yùn)動(dòng)兩個(gè)側(cè)面來說明物體都有慣性現(xiàn)象,強(qiáng)調(diào)慣性是物體的一種屬性。
(3)我用彈簧同時(shí)彈擊質(zhì)量不同的貨車來有效說明質(zhì)量是物體慣性大小的量度觀點(diǎn)。并讓中學(xué)生感受控制變量法在實(shí)驗(yàn)探究中的作用。
(4)因?yàn)橹袑W(xué)生經(jīng)常輕率地邁向經(jīng)驗(yàn)誤區(qū),以為速率越大慣性就越大。所以,為了弄清這個(gè)問題,我設(shè)置了直觀的媒體展示,以一個(gè)交通車禍的案例來說明速率與慣性大小無關(guān)。
五、探究教學(xué)過程
本節(jié)課的教學(xué)過程主要分為三個(gè)部份。
(1)情景展示，引出新課;
(2)師生互動(dòng)，探究新知;
(3)交流總結(jié)，活學(xué)活用。
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六、課后作業(yè)
(1)課后完成課本75頁“問題與練習(xí)”中的習(xí)題。
(2)將生活中的慣性現(xiàn)象記錄出來。
(3)完成課外閱讀，思索討論慣性參考系。
(4)以慣性運(yùn)用、冰壺運(yùn)動(dòng)等關(guān)鍵詞上網(wǎng)或圖書館查閱資料。
七、教學(xué)組織方式
新課程倡導(dǎo)以自主、合作、探究的教學(xué)組織方式來進(jìn)行課堂教學(xué)，本節(jié)采用班主任引導(dǎo)，中學(xué)生觀察、探究的教學(xué)組織方式，讓中學(xué)生經(jīng)歷部份的科學(xué)發(fā)覺之探究過程，來獲取數(shù)學(xué)知識和技巧。
八、教學(xué)設(shè)計(jì)回顧與反省
思維方式是解決問題的靈魂，是數(shù)學(xué)教學(xué)的根本;親自實(shí)踐參與知識的發(fā)覺過程是培養(yǎng)中學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方式和實(shí)踐活動(dòng)，數(shù)學(xué)教學(xué)就成了無源之水、無本之木。12
中學(xué)生素養(yǎng)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水底月。為了主中學(xué)生盡早走入新課程，教學(xué)設(shè)計(jì)中，我在轉(zhuǎn)變班主任教學(xué)行為和中學(xué)生學(xué)習(xí)行為形式上進(jìn)行了大膽設(shè)想：
(1)班主任把主動(dòng)權(quán)交給中學(xué)生，讓中學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，容許內(nèi)容的次序不同，進(jìn)而建立她們自己的知識框架，培養(yǎng)中學(xué)生概括總結(jié)能力。
(2)給中學(xué)生時(shí)間與空間放手中學(xué)生實(shí)踐，由課堂實(shí)驗(yàn)到概念的得出，班主任一直關(guān)注每一位中學(xué)生參與探求問題的全過程，完成班主任角色的轉(zhuǎn)變，班主任真正成為中學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、參與者，咨詢者與合作者。只有完成這些轉(zhuǎn)換，能夠更好的培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。
(3)數(shù)學(xué)教學(xué)是數(shù)學(xué)思維活動(dòng)的教學(xué)，本節(jié)課，力求做到在教學(xué)活動(dòng)中研究，在研究中體驗(yàn)，在體驗(yàn)中提升。在探究活動(dòng)中，通過生活中的化學(xué)現(xiàn)象引導(dǎo)中學(xué)生提出問題，進(jìn)行推測假定，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，先讓中學(xué)生明晰在多個(gè)誘因影響化學(xué)量變化時(shí)，引導(dǎo)她們學(xué)習(xí)和運(yùn)用重要的數(shù)學(xué)研究方式——控制變量法，來控制化學(xué)變量、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，最后通過中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)展示，交流與討論，總結(jié)得出探究推論：牛頓第一定理的內(nèi)涵、慣性概念以及質(zhì)量越大慣性越大等推論。因而層層深入，啟發(fā)中學(xué)生思維，使中學(xué)生在剖析歸納中充分發(fā)揮主動(dòng)性，但要求中學(xué)生列舉生活實(shí)例,詮釋慣性與速率無關(guān),有效突破這一難點(diǎn)不是一蹴而就的,還須要后續(xù)知識“牛頓第二定理”等知識的學(xué)習(xí)。
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