初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第1节 牛顿第一定律教学设计

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第1节 牛顿第一定律教学设计，共11页。教案主要包含了创设情境　导入新课，新课讲解　探究新知，归纳概括　课堂小结等内容，欢迎下载使用。
物理观念:知道并理解牛顿第一定律;理解力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因;理解物体的惯性,会运用惯性解释简单的惯性现象。
科学思维:通过活动体会物体都有惯性,尝试用已知的科学规律解释具体的问题,具有初步的分析概括和语言表达能力。
科学探究:通过实验探究阻力对物体运动的影响,具有初步的观察能力、逻辑推理能力和科学想象力。
科学态度与责任:通过观察与实验、探究与讨论、分析与概括等教学活动,激发学习兴趣,培养科学探究的精神;用辩证的观点认识惯性的利与弊。
教学重难点
教学重点:牛顿第一定律和惯性现象的解释。
教学难点:运动和力的关系,运用惯性解决日常问题。
教学准备
教师准备:小球、小车、毛巾、硬纸板、鸡蛋、玻璃杯、象棋、钢尺。
学生准备:斜面、小车、木板、棉布。
教学过程
板书设计
第1节 牛顿第一定律
1.回顾历史:
亚里士多德:生活经验→力是维持物体运动的原因。
伽利略: 伽利略理想实验→运动不需要力来维持。
2.牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态(惯性定律)。
3.惯性:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。(物体的固有属性)
作业设计
1.复习所学内容,完成小论文《伽利略的理想斜面实验》。
2.惯性在生活中有很多现象,请同学们课后搜集生活中有关惯性的现象,尝试用所学知识进行解答,也可以选择其中一个或几个现象整理成小论文,小组间进行交流。
教学反思
学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到一种被现象掩盖了本质的错误观念,认为物体之所以运动是因为力的作用。教学中采取层层递进的方法,帮助学生理解力和运动的关系,采用演示实验,师生参与实验探究,提出问题、设计实验,激发学生积极参与思考、分析、讨论,引导学生概括、总结,并运用科学思维方法进行推理,让学生充分动手、动口、动脑,激发他们的学习兴趣,培养他们观察、分析、归纳的能力,增强实践动手的能力。通过实验推理得出规律,从而理解力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。这种教学方法充分体现了在教学过程中,以学生为主体,教师为主导的理念,真正实现了把学习的主动权交给学生。
教学环节
设计意图
一、创设情境 导入新课
教师提出两个问题:
1.手托一个小球,如果突然松手,小球为什么会下落?
2.行驶中的汽车急刹车后为什么会停下来?
学生1:小球受到重力的作用。
学生2:汽车受到阻力的作用。
通过以上两个问题,你能发现什么?
学生:力能改变物体的运动状态。
教师:通过以上两个问题我们可以看出,物体的运动和受力存在一定的联系,物体的运动和受力存在什么关系呢?今天我们学习“牛顿第一定律”。
通过生活中的实例引入物体的运动和力的关系,激发学习欲望
二、新课讲解 探究新知
探究点一 阻力对物体运动的影响
我们先看一段大力士徒手拉动飞机的视频。
飞机原来处在静止状态,后来为什么会运动?如果壮汉没有了力气,飞机还会运动吗?
学生:大力士给飞机一个拉力,如果没有了力气,飞机会停下来。
教师:我们能不能得到这样一个结论,物体运动一定受到了力的作用,如果不受力,它将停止运动?2000多年前古希腊的亚里士多德也得到了这个结论(课件播放亚里士多德得到结论的过程),那么这个结论是正确的吗?
演示1:静止在桌面上的小车,用力推动,小车运动一段距离后停下来。
演示2:将小车放在毛巾上,用力推动后小车运动,停止用力后停下来。
教师:根据以上的例子,思考“运动一定需要力来维持吗”。
学生1:需要,因为用力推物体它才能运动,而撤走了这个力物体最终会停下,所以运动必须用力来维持。
学生2:不一定,运动一定需要力来维持的话,撤走了力,物体应该立刻停下才对。
学生3:例如在空中飞行的足球,已经不再受到脚的作用力,但仍然向前运动,因此“物体的运动不一定需要力的作用”。
让学生亲身体验思考的过程,以便使学生养成良好的思维习惯,敢于质疑,勇于创新
教师:刚才两个实验小车在撤去外力后,在不同的接触面为什么运动的距离不同?
学生:受到的阻力不同。
教师:撤去外力后,小车在不同水平面运动的距离不同,由此看来,阻力对物体的运动有影响,我们通过实验验证“阻力对物体运动的影响”。
探究点二 实验探究阻力对物体运动的影响
请同学们阅读课本第19页演示实验,讨论以下问题:
1.为什么两次实验小车都是从斜面顶端滑下?
2.如何改变小车受到的阻力?
小组1:使小车到达水平面的初速度相同。
小组2:改变接触面的粗糙程度(木板、毛巾)。
分组实验:
在粗糙程度不同的水平面上,让小车自斜面顶端从静止开始滑下。观察小车从同一高度滑下后,在不同表面运动的距离,记下每次小车停下时的位置。
实验记录
实验分析
提出问题让学生讨论:
(1)实验中小车最终都静止,为什么?
(2)实验中小车运动的距离不同,这说明什么问题?
(3)小车运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系?
(4)若使小车运动时受到的阻力进一步减小,小车运动的距离将变长还是变短?
(5)根据上面的实验及推理,还可以推理出什么结论?
(6)推理:小车在光滑的(阻力为零)表面,将会怎样运动?
学生小组讨论后引导学生得出实验结论。
实验结论:平面越光滑,小车运动的距离越远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。如果受到的阻力为零,它的速度将不会减慢,将以恒定不变的速度永远运动下去,即做匀速直线运动。
课件展示:伽利略理想实验。
教师:伽利略得到了什么结论?
学生:运动的物体如果不受力,将一直以不变的速度运动下去。
探究点三 牛顿第一定律
过渡:伽利略得出的实验结论有什么不完善的地方?
引导学生思考后指出:没有涉及静止的物体。
牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了一条重要的物理规律,这就是牛顿第一定律。请同学阅读课本第20页,牛顿第一定律的内容是什么?
学生回答后课件展示:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
教师点拨:对牛顿第一定律的理解(课件展示)。
(1)“一切物体”包括原来运动的和原来静止的物体。
(2)物体不受力时,原来运动的总保持原来的速度和方向做匀速直线运动,原来静止的总保持静止。要改变匀速直线运动状态或静止状态,物体必须受到力的作用。
让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,发展学生的科学想象与推理能力
培养学生自主学习和小组合作学习意识,养成良好的学习习惯
对易错易混知识进行点拨,突破学习难点
(3)牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过合理而科学的推理得到的,不能用实验直接证明。
(4)牛顿第一定律说明了力和运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
情境讨论:
在体育课上,有的同学坐在地面休息,有的同学在赛跑,有的同学在打篮球,突然所有的力都消失了,会出现什么现象?
探究点四 惯性
(一)学生自学课本P20~21,然后小组讨论完成以下问题。
1.什么是惯性?
2.生活中利用惯性的实例。
(1)跳远运动员快速助跑后,飞身一跃,利用自身的惯性,在空中继续前进,以提高成绩;类似的有:跳高、投掷标枪、铅球等。
(2)锤子的锤头变松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上, 这是因为锤柄突然停止时,锤头由于惯性会继续向下运动,这样锤头就会牢牢地套在锤柄上了。
(3)骑自行车时,不用力还能继续前进。
(4)拍打衣服,使上面的灰尘脱落。
3.生活中防止惯性带来的危害的实例。
例如交通事故的发生,多数是由于惯性造成的。所以使用交通工具时,客车司机和前排乘客要系安全带;车辆行驶要限载限速;车辆行驶要保持距离……
学生完成后,小组间进行展示交流,教师肯定学生的学习成果,鼓励学生自主学习。
教师引导学生得出关于惯性的几点理解(同时课件展示)。
1.惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,即无论物体是静止还是运动,无论物体是受力还是不受力,在任何时候、任何状态下都具有惯性。
2.惯性不是力,在解答问题时,只能说“由于惯性” “具有惯性”。而不能说“受到惯性”“由于惯性的作用”“克服惯性”等,否则就将惯性和力混为一谈。
3.物体的惯性只与物体的质量有关,物体的质量越大,惯性越大。
(二)利用惯性解释生活中的现象
演示实验1:迅速抽出鸡蛋下的硬纸板,上面的鸡蛋会怎么样?
演示实验2:用钢尺迅速打出较下面的棋子,上面的棋子会怎么样?
教师提问:
(1)抽出纸板的时候,鸡蛋为什么没有飞出,而是落进杯子?
(2)为什么打出较下面的棋子,上面的几个棋子能够保持原来的状态?
以四人为小组,针对老师提出的问题,结合自己所观察到的实验现象,积极展开讨论。
学生回答后,教师总结分析实验现象:
感受身边的物理,从生活走向物理,从物理走向社会,让学生应用知识指导实际的生产生活,以促进学生素质的全面提高
实验1现象分析:因为鸡蛋原来是静止在硬纸板上的,当硬纸板抽出去时,鸡蛋由于惯性依然保持原来的静止状态,所以鸡蛋最后没有随硬纸板飞出去,而是掉进玻璃杯里。
实验2现象分析:用钢尺迅速打出较下面的棋子,下面的棋子向前运动,而上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态,所以就会落在正下方。
课件展示:分析惯性现象的一般解题思路。
(1)交代研究对象初始状态;
(2)物理过程(突然发生的情况);
(3)研究对象由于惯性要保持原来状态。
小组讨论以下问题:
1.行驶中的汽车突然刹车时,乘客的身体会向前倾。突然开动时,乘客的身体会向后仰,请解释原因。
2.锤头松了,人们常用撞击锤柄下端的方法使锤头紧套在锤柄上,请解释原因。
学生讨论完成后,小组进行展示,其他同学进行补充。
播放视频“惯性与生活”,加深对惯性的理解,体会惯性在生活中的应用。
阅读科学世界“汽车安全带和安全气囊”,了解安全带和安全气囊的作用。
利用学过的知识解释有关现象,培养初步的分析概括和语言表达能力
三、归纳概括 课堂小结
学生总结本节所学知识,教师课件展示。
培养学生归纳总结的意识和能力