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1、课题学科物理教案教学基本信息牛顿第一定律学段：初中年级八年级教材书名：义务教育教科书，物理，八年级下册出版社：北京师范大学出版社出版日期：2013年第2版，2019年7月印刷教学目标及教学重点、难点【教学目标】1通过对惯性现象的观察与分析，理解惯性是物体保持运动状态不变的性质，知道惯性现象；2认识一切物体都具有惯性，能解释生活实际中的一些惯性现象；在解释惯性现象的过程中，训练严谨的逻辑思维和规范的语言表达能力；3能分析惯性现象在生活中的应用和可能带来的危害，能有意识地利用所学知识提出防止危害的措施，初步认识科学技术对人类生活的影响。结合由惯性引起的交通安全问题，激发学生学习与探究物理规律的兴趣
2、与动力；.4通过探究活动，了解阻力对物体运动的影响经过分析、比较，认识力是改变物体运动状态的原因，进一步归纳和推理得出牛顿第一定律。在此过程中，经历在实验的基础上通过推理得到结论的方法，渗透方法论的教育；5知道牛顿第一定律的内容，能区分惯性和惯性定律6知道牛顿第一定律不是实验定律，而是在大量经验事实的基础上，通过进一步概括，推理总结得出的一条规律；【教学重点】1探究阻力对物体运动的影响的实验2惯性概念的建立，以及用惯性解释相关现象【教学难点】1从“物体所受阻力越小，物体运动的距离越长”推出当物体不受阻力时将保持匀速直线运动状态的过程；2对“速度减小的越来越慢”的初步认识；3用惯性解释相关现象中
3、的困难；教学过程(表格描述)教学环节环节1：引入新课主要教学活动设置意图【展示1】天体运动的图片、汽车前进的图片、运动员投篮的图片，引出问题“是什么原因造成的这些运创设问题情境，激动？”再由亚里士多德的名言“不了解运动，就不了发学生学习兴趣。解自然。”引出研究运动，以及运动成因的重要性。环节2：阐述历史上人们对“运动和力”的关系的两个主要观点环节3：实验：探究阻力对物体运动的影响【展示2】马拉车的图片、人推车的图片，由此引出古希腊亚里士多德的运动观“物体的运动需要力来维持，即力是维持物体运动状态的原因。”【实验1】推动水平桌面上的小车。并提出两个问题：（1）小车为什么会停下来？（2）当力撤去后
4、，小车为什么没有立即停下来？通过上述两个问题中对于存在阻力的观察和思考，给出伽利略的观点“将人们引入歧途的是阻力，而阻力又是不可避免的，因此探究阻力对物体运动的影响是非常必要的。”沿着伽利略的思路，探究阻力对物体运动的影响。【步骤1】对实验名称进行解读：探究阻力对物体运动的影响。“阻力”是什么意思？是像摩擦力这种阻碍物体运动的力；“运动”都包含哪些内容？应当是物体的运动状态、运动的距离和运动的时间。那什么是“影响”呢？应当是物体在阻力的作用下，运动状态的变化以及变化的趋势。【步骤2】确定探究实验中的自变量、因变量和控制变量。自变量：阻力的大小，可以通过改变接触面的粗糙程度来实现改变自变量；因变
5、量：物体运动的距离；控制变量：小车的初速度。那么如何控制小车的初速度相同呢？【展示3】小球从相同斜面的相同高度下滑的实验视频，得到若将相同的小车，在相同的斜面上的相同高度由静止释放，那么它达到斜面底端时的速度是相同的，这样就实现了对初速度的控制。【步骤3】进行实验，播放实验视频。【现象】观察实验现象：小车做减速直线运动。【追问1】如果再减小阻力？比如将接触面换为更光滑的玻璃板，小车运动的距离会怎样呢？【结论】小车所受阻力越小，小车运动的距离越长。【追问2】如果没有阻力，即阻力是0，小车运动的距离是多少呢？【追问3】小车将一直运动下去能否说明小车就做的是匀速直线运动呢？再观察实验现象，小车的初始
6、速度v0是相同的，最后都停下来，速度都变为0，也就是说小车的速度都是从v0减小到0，但是这个减速的过程随着阻力越来越小，所用的时间是越来越长的，也就是说小车的速度减小的越来越慢。【推论】小车所受阻力越小，速度减小的越慢。那什么叫速度减小的越来越慢呢？就是越来越倾向于不减速。所以如果没有阻力，那么小车速度减小的就无限慢，什么叫无限慢？那就速度不变。由历史上两种截然对立的运动观制造矛盾，引发学生进一步思考和探究的兴趣。通过一个相对完整的实验探究，在实验事实的基础上，进行逻辑推理，训练学生的抽象思维能力。环节4：牛顿第一定律的建立与解读环节5：惯性概念的建立与初步应用【进一步推论】若小车所受阻力为零
7、，小车将做匀速直线运动而一直运动下去。再看一下小车的受力情况，小车只受重力和支持力，二者是平衡力，在小车运动方向上不受力，因此力不是维持物体运动状态的原因。但也引出两个问题：第一个问题：力是什么的原因？第二个问题：运动由什么来维持？这是伽利略提出的观点，经过笛卡尔、牛顿的进一步研究，最后由牛顿将它表达成一条定律，即牛顿第一定律。【内容】一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态。【解读】“一切物体”：普遍成立，对固体、液体、气体都成立；“总保持”：没有例外；“或”：两种运动状态的等同性，二者必居其一；“直到”：物体受力时的情形，由此可知前半句是指不受力时的情况。根据
8、牛顿第一定律，可以回答第一个问题，力是改变物体运动状态的原因。因为牛顿第一定律的前半句是物体不受力的情况，而不受力的情况是不存在的，因此牛顿第一定律是不能用实验直接验证的。【展示4】牛顿生平与主要成就。【展示5】打棋子视频。【分析】被打的棋子，水平方向受力，运动状态改变，飞出。上方棋子，因为水平方向不受力，因此在水平方向不运动。可见，物体由保持原油运动状态不变的性质，即惯性。【定义】物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。【例1】跳远时，为什么要助跑呢？助跑是为了起跳时具有水平方向的速度，跳起来之后人在水平方向不受力，人由于具有惯性将保持原来的运动状态而继续向前运动，因此助跑是利用了惯性。【
9、例2】不小心踩到沙堆里，为什么可以通过跺脚清除鞋上的浮沙呢？跺脚时，脚受到地面的支持力而从运动变为静止，鞋上的浮沙没有受到地面的作用力，并且具有惯性，将保持原来的运动状态而继续运动，因此离开鞋面，从而达到了去除浮沙的目的。【例3】汽车为什么要有安全带呢？当汽车在前进方向上发生碰撞时，汽车受到前方的作用力而由运动迅速变为静止，但是车里的人由于具有惯性将保持原来对牛顿第一定律的解读，加深对“力是改变物体运动状态的原因”的认识，并且对牛顿有初步的了解，也是榜样的作用。通过趣味实验激发学生学习兴趣，为惯性的提出铺路，并且训练学生用惯性解释相关现象、以及表达能力。环节6：课堂小结的运动状态而继续运动。安
10、全带的作用在于安全带会对人施加一个与运动方向相反的力，而改变人的运动状态，让人跟汽车一起从运动变为静止，从而起到保护人身安全的目的。【几点说明】所有物体都具有惯性，与物体是否运动、运动的快慢无关。惯性不是力，惯性是物体的属性。只能说“物体具有惯性”物体受力，运动状态改变；物体不受力，由于具有惯性，将保持原来的运动状态。牛顿第一定律也被称作惯性定律。亚里士多德提出运动需要力来维持，伽利略提出是因为阻力将人们引入歧途，于是我们研究了阻力对物体运动的影响，在事实的基础上进行推理，得到力不是维持物体运动状态的原因。再经过笛卡尔、牛顿等人的工作，建立了牛顿第一定律，解释了力是改变物体运动状态的原因。进一步又提出了惯性的概念，指出惯性是物体的固有属性，是维持物体运动状态的原因，牛顿第一定律也叫惯性定律。将整节课进行梳理、整合、提升。
