1、高中物理 牛顿第一定律教学设计教案 新人教版必修12019-2020年高中物理 牛顿第一定律（教学设计）教案 新人教版必修1一、 教材及学情分析1教材分析本节课是根据上海科学技术出版社物理（八年级）中第六章第一节“牛顿第一定律”进行设计的。牛顿第一定律是描述力和运动关系的规律，是本章的重点之一。它既是对力和运动关系的深刻描述，又为二力平衡的探究作了理论准备。“表象是一滴水，事实是一片海”，力和运动的正确关系隐藏在物理现象的背后的规律，很容易被生活中的物理假象所掩盖。在历史的长河中，力和运动的正确关系也经历了一个漫长的过程，从亚里士多德到伽利略再到牛顿，这层神秘的面纱才真正被揭开。为了拔开云雾，
2、显示真理，必须精心引导学生自主设计实验探究，通过严密而科学的推理，批驳错误的观点，才能建立科学的认识。根据以上分析和课程标准的要求，拟订本节课的重难点如下：（1）探究力和运动的关系；（2）表述牛顿第一定律。2学情分析学生初步认识了力，建立了力的概念，对力的作用效果有了较深的认识，为进一步研究力和运动的关系奠定了基础。由于学生是第一次接触用科学推理探究物理规律的研究方法，有较大的思维障碍，因此，我们必须在尊重学生的思维方式及知识形成过程的前提下，开展以学生为中心，教师为引导、小组合作为主要方式的探究性学习活动。二、 教学目标1知识与技能（1）知道牛顿第一定律的内容，能用自己的语言表述牛顿第一定律
3、。（2）通过分析牛顿第一定律的内容，了解牛顿第一定律的内涵。（3）知道物体的运动不需要力来维持，知道力是改变物体运动状态的原因。2过程与方法（1）通过实验探究概括出力和运动的关系，发展学生的观察能力、提出问题的能力、分析能力、归纳能力、信息处理的能力。（2）通过实验观察及归纳推理培养学生的科学方法论。（3）通过观察实验及分析，敢于用自己的语言描述自己的见解培养学生语言表达能力；初步具有评估和听取反馈意见的意识，培养学生初步的信息交流能力。3情感态度与价值观（1）通过活动和阅读感受物理就在身边。（2）通过介绍科学史，对学生进行严谨的科学态度教育，了解人类认识事物本质的曲折历史。（3）培养学生具有
4、对科学的求知欲，有将自己的见解公开并与他人交流的欲望，认识交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神，敢于提出与别人不同的见解，善于倾听他人意见，也勇于放弃或修正自己的错误观点。三、 教学媒体1学生分组及教师演示备选实验器材：木块、小车、斜面、铁架台、毛巾、棉布、三块木板（表面光滑程度不同）、刻度尺、水、油（润滑油）、细线、弹簧测力计、小剪刀（打火机）。2CAI课件、多媒体设备一套。四、 设计思路根据教材的重难点和学情分析，本节教材设计的主要思路为：1、力和运动的关系的实验探究。先让学生观看录象和插图，并亲身体验物体运动跟力有关（设置以学生生活为背景的学习情景），引导学生思考、讨论，根据实验现
5、象自主地得出自己的观点和看法，教师激励性评价他们的观点与伟人的观点是一致，让他们感受自己和伟人不再遥远，极大地调动了他们学习的热情。教师把他们的观点概括为两派并板书在黑板上。然后，把全班同学分为两大组，再细分小组。在教师的引导下学生按自己的意愿自主地设计实验方案，进行实验、收集实验数据。教师着重引导学生分析实验数据，鼓励学生根据实验数据进行归纳、推理，教师表扬他们大胆推想的勇气。2、牛顿第一定律的得出。先让学生分析实验结果，用自己的语言表述实验结论，鼓励学生大胆推想，得出进一步结论，学生在交流、讨论中不断地补充修正结论，用自己的语言表述牛顿第一定律。然后进行物理学史的教育：让学生阅读“伽利略的
6、理想实验”，教师介绍笛卡尔对伽利略的结论作了补充。让学生知道牛顿是站在这两位“巨人”的肩上才得出牛顿第一定律。通过介绍牛顿第一定律的发现史让学生感知这一规律得出的曲折性。进而让学生分析牛顿第一定律的内容并引导学生理解它的内涵，并指出牛顿第一定律是一个理想定律，无法用实验直接证明，但已用大量的事实和实验证明他的正确性。最后，一起明辩课前的两个观点谁是正确的，得出力和运动的关系。并回归到日常生活中的物理现象进行解释，培养学生运用物理规律解决实际问题的能力。总之，本节课教学设计基本体现了从生活走向物理，从物理走向生活的新课程理念：以生活体验和实验现象为基础，强化矛盾冲突，激发学生探究兴趣，最后又通过
7、物理规律的应用将物理还原于生活。五、教学过程教学环节（时间）教师活动学生活动设计意图环节一提出问题（约8min）（播放录象）播放骑自行车上学的片段后，用投影仪投放教材上100页图6-1、6-2、6-3、6-4四副插图让学生观察。然后，要求学生利用桌上的木块、小车感受：推木块，木块就运动，撤去推力，木块停止运动；推小车，小车运动，撤去外力，小车逐渐停下来。师：请你描述你观察到的物理想象，你能根据实验现象得出什么结论？师：同学们的观察都很仔细，都能根据生活体验和实验现象得出自己的观点。你们的观点曾经都很伟大，概括起来可分为两类。认为有力物体才会运动，无力物体不运动的同学与两千多年前伟大的思想家、哲
8、学家亚里士德的观点一致，即“有力则动，无力则静”；认为小车或木块停下来的原因是受到摩擦阻力作用的同学与近代物理学家伽利略的观点比较一致。你们的观点都是关于力和运动的关系，似乎都有道理，到底谁的观点更准确些？实践是检验真理的唯一标准，我们需要通过实验进行探究。师板书：力和运动的关系观点：1、“有力则动，无力则静”（亚里士多德） 2、运动的物体停下来是由于受到摩擦阻力作用。（伽利略）学生回顾生活中的物理现象并观察图片后，再亲手感知物体的运动跟力有关。思考教师提出的问题，并相互交流讨论，踊跃回答问题。生甲：用力推小车，小车就动起来；不用力了，小车就停下来了。我认为：有力物体才会运动，无力物体不运动。
9、生乙：我用木块做实验，也发现相同的现象。我认为甲的观点是正确的。生丙：我不完全赞同他们的观点。我发现：没有推力了，小车仍能运动一段距离，最后才停下来。我认为小车停下来是由于受到桌面的摩擦力。生丁：我用小车和木块都做了实验，发现了用大致相同的推力，小车运动的距离较远。我想是由于摩擦阻力不同的缘故。（个别同学意识到自己的观点有点问题，但又不知错在什么地方；绝大部分同学都坚持认为自己的观点是正确的。）问题是教学活动的中心，“教育的真正目的是让人不断提出问题”。建构主义教学论认为复杂的学习领域应针对学习者先前的经验和兴趣，只有这样，才能激发学习者的积极性，学习才可能是主动的。本节课先从学生的生活和身边
10、事例的实际情景出发，让学生通过实验观察发现物理现象，从生活体验和现象中得出自己的观点，并提出问题：到底谁的观点更准确。从而引出本节课所要解决的问题：力和运动的关系。培养学生从实验观察中发现问题、提出问题的能力，并能对问题进行表达的能力。环节二制定计划与设计实验（约9min）把学生分成两大组，大组再分小组（让学生就近分组）。各自想办法设计实验证明自己的观点是正确的。学生的实验设计不可能一下子考虑得很充分允许他们失误（科学家的实验也是一步步完善起来的）。师：为了证明自己的观点，你的实验方案应主要解决以下问题：如何选择实验器材？是否需要测量物理量？若需要，用什么工具进行测量？各小组讨论，提出自己的实
11、验方案。派代表说明。教师巡视，并给予必要的点拨。完善、补充、修正提出建议或新观点 （否）学生代表表达方案评估 （是）经验保留集体设计方案师：同学们的提议都很好，你们的设计都体现了控制变量的研究方法，最后经咱们的讨论，归纳方案如下：（1）用同一个木块或小车在同一木板上拉动或推动三次后，再撤去拉力或推力。（2）用同一个木块或小车在同一斜面从同一高度释放后滑下后，在三种不同的粗糙程度的水平表面滑行。学生的实验方案设计：讨论中，学生主要集中在阻力对运动的物体的影响，怎样改变阻力的大小；推力或拉力对物体的运动的影响，如何改变推力或拉力的大小；需要保持哪些量不变等问题进行了方案的研讨和交流。学生的方案表现
12、如下：探究观点1（“有力则动，无力则静”）：同一个木块用三次大小不同的拉力在相同的木板（光滑）上拉动后，然后用剪刀把细线剪断（或用打火机烧断）。同一个小车用三次大小不同的推力在相同的木板（粗糙）上推动后，再撤去推力。探究观点2（运动的物体停下来是由于受到摩擦阻力作用）：同一木块在同一个斜面从相同的高度静止开始释放后在三种不同光滑程度的木板上滑行。同一辆小车在同一个斜面从相同的高度静止开始释放后在木板上滑行。（先在木板上铺上毛巾，再换用棉布，最后直接用光滑的木板）同一辆小车在同一个斜面从相同的高度静止开始释放，先在粗糙的木板上滑行，再在木板上抹上水，最后抹上油。 学生代表上台来说明自己的设计思想
13、，其他组成员倾听后，对该组同学的观点进行评价，并提出自己的疑问，台上的同学进行解释和辩护。有新鲜观点的同学在交流互动中可上台发表自己的观点。目的是由一家观点出发，引发各家思考，集思广益，丰富和完善实验方案。让学生体会合作和交流的重要性，在设计方案活动中激发学生的创新意识。老师给予激励性的评价并补充必须注意的知识点。环节三进行实验与收集证据（约7min）师：按你们自己的实验计划，进行实验操作，并将实验的结果如实地记录下来，填写在下面的实验记录中，并把实验中遇到的问题也记录下来教师巡视并进行指导（先做完的组可先讨论你的实验结果，也可参观其他组）接触面物体受到摩擦力的大小（大、较大、小）物体运动的距
14、离s（m） （探究观点2的实验参考表格）积极主动地做实验，合作完成实验并记录数据。鼓励学生动手、实验、收集、记录数据，鼓励学生间的交流和相互配合合作。让学生在实验中培养了观察能力和动手能力以及合作精神，初步养成学习中科学求实的态度。环节四分析与论证（约10min）师：请小组代表展示自己的实验记录，并说明根据自己的实验结果你能得到什么结论？师：现在同学们都认为运动的物体停下来是由于摩擦阻力的作用。你能否根据实验结论作进一步推想？（教师可根据具体情况适当加以引导）师：你们的推想是有根据的，是大胆的，你们已经具备了科学家的这一品质。在我们的共同努力下发现了一条伟大的定律：牛顿第一定律。引导学生阅读牛
15、顿第一定律的内容，它包括几层意思。你有哪些问题？教师肯定学生后对牛顿第一定律进一步分析理解：适用范围：一切物体条件：不受外力运动规律：总保持匀速直线运动状态或静止状态。师：你们能向权威质疑，非常不错，科学家也是这样，才会有新发现。的确，现实生活中物体不受外力是不存在的。若物体所受外力很小可近似为不受外力。不受外力与合外力等于零是等效的，这就是我们后面要学的二力平衡。尽管没有直接实验加以证明，但它已经历大量的事实和间接实验进行验证其正确性。师：我们今天只花了不到一节课的时间就发现了牛顿第一定律，历史上也是这样吗？引导阅读教材后介绍物理学史：亚里士多德伽利略的理想实验笛卡尔补充牛顿补充概括一起得出
16、力与运动的关系：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。学生代表分析实验结果，得出结论。生1：运动的物体撤去力后仍能运动一段距离，我认为我的观点的后半部分是错误的。生2：通过实验发现静止的物体只有受到拉力或推力作用才会运动。生3：运动的物体在不同的表面运动的距离不同，摩擦阻力越小，运动的距离越远。生4：若摩擦阻力小到为零时，物体的物体会永远运动下去。生5：速度的大小不变。生6：方向也不变。 生7：静止的物体，不受力会永远静止。生8总结出 ：运动的物体若不受力时会做匀速直线运动，静止的物体会一直静止。学生通过阅读教材后说出其内涵。讨论后提出质疑：（1）物体不受外力作用存在吗？（2）
17、没有实验直接证明、验证，能算定律吗？能推广吗？能否应用到现实生活中？回到课前的感受实验一起分析物体由静止到运动以及由运动到静止的原因。得出力和运动的正确关系。运用正确的观点解释生产、生活、科技中的物理现象（可利用教材上100页图6-1、6-2、6-3、6-4）初步尝试从实验数据入手进行分析、归纳、推理，得出实验结论的思维方法。感受牛顿第一定律的得出是站在两位“巨人”的肩上，感知它发现这一规律的曲折性。从认识论的角度看，由一次实验得出的规律不一定普遍成立。因为由不完全归纳得出的结论具有或然性，如果它能比较合理地解释其他相关的实验现象，也就间接证明了这一结论的正确性。所以，物理规律需要回归到课前的
18、实验和现实生活，这体现了“从生活走向物理，从物理回到生活、走向社会”的新课程理念。运用物理规律解释一些常见的物理现象。培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。环节五评估与交流（约4min）师：这节课通过提出问题、设计实验、分析论证，探究了力和运动的关系。你能从实验当中获得更多的收获，为下次实验我们能做得更好，探究活动同样要进行评价。请同学们可以从以下几方面进行思考和讨论：（1）实验设计有不合理，不充分之处吗？如何来解决？（2）实验中出现什么失误和故障，如何处理？有哪些经验？师：回顾我们科学探究的过程，你有哪些收获、感想、经验和不足，或者还有哪些不懂的地方或想要知道的问题？师：问题提得好，我们下
19、节课将会学习这一定律的应用。生1：应该选用更多的木板，多做几次实验，更具普遍性。生2：选小车要比选木块做实验的现象要明显些。生3：通过本节课的学习，不仅知道力和运动的正确关系，同时也学会了科学研究问题的环节。生4：观察实验现象要仔细认真，要有严谨的态度，否则会被表象迷惑。生5：我学到了一些研究方法。生6：牛顿第一定律有啥用？初步培养学生反意识和自我评价的习惯。让学生在交流中体会科学探究的价值和意义以及自身的收获。进一步培养学生从实验中发现并提出问题的能力。布置作业（约2min）布置作业：1、学习指导P78第1、3、4题。2、上网查寻亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿的相关资料。3、收集牛顿第一定
20、律的应用。课后完成。学生通过书面作业的完成进一步理解力和运动的关系；通过上网查寻进一步理解牛顿第一定律的内涵和外延。板书设计力和运动的关系 A牛顿第一定律 2、实验探究： C（1）制定计划、设计实验（2）进行实验、收集证据（3）分析与结论 伽利略的理想实验笛卡尔补充牛顿补充概括1、观点： B（1）“有力则动，无力则静”（ 亚里士多德） （2）运动的物体停下来是由于受到阻力作用（伽利略）E （）力是维持物体运动的原因（）力是改变物体运动状态的原因 3、牛顿第一定律： D（1）内容 （2）理解：适用范围 条件规律教学反思 （课后完成）每位学生几乎每天都在生活中要遇到关于力和运动的关系，为本课的实施
21、奠定了感性基础。在课堂上，当出现了两种力和运动的关系的不同观点，每位同学都认为自己的观点是正确，这一“矛盾冲突”激发了较高的学习兴趣和探究热情，在探究过程中表现了初步的与人合作意识和能力。绝大多数同学都希望在全班交流自己关于力和运动的关系的观点，每组学生都希望在全班展示自己的实验数据，表现出了较高的与人交流愿望。在分析论证中，绝大多数学生能对生活体验和实验现象以及自己的观点进行积极思考，展开讨论，在小组内提出了自己的看法，并力争能在全班进行交流，表现出了初步的反思能力、较高的表达自己观点、尊重别人观点、与人交流等交往意识和能力，并能更正自己的错误观点和修正自己的不足，从而使“矛盾冲突”画上圆满
22、的句号。在分析论证的基础上，结合牛顿第一定律的理解，绝大多数同学能不同程度地归纳出力和运动的关系。在应用牛顿第一定律进行现象分析时，多数学生能应用力和运动的关系进行正确的分析（先明确研究对象，再分析运动状态是否改变，最后寻求运动状态改变的原因），并反映出较好的思维习惯和语言表达能力。在评估与交流环节中，多数学生都能从学习内容这一线索进行总结，只有少数同学对物理的研究方法、研究思想以及伽利略敢于挑战权威和大胆猜想的精神给予了较高的关注。总之，本课的实施较好地营造了探究环境，较为有效地激发了学生的学习兴趣、合作意识、交流欲望等探究热情；学生在学习过程中较为充分地体验了“从生活走向物理，从物理回归生
23、活”学习理念；进一步培养了学生的设计、动手、观察、分析、归纳、推理、概括等基本探究及解决问题的能力。通过课后作业反馈发现绝大多数学生都能对力和运动的关系的判断题和选择题进行较好的作答。但学生在做如下类似的题时表现出对规律理解不透，仍会用原有的错误观点进行解答。题目如下：“你坐在向前匀速直线运动的汽车里，将手中的钥匙竖直上抛，问当钥匙落下来时是落在手里，还是落在手后面”全班同学绝大多数会回答：落在手后面问其原因，皆曰：汽车在走，而钥匙抛出后不再向前走了。究其原因，是由于学生头脑中前科学概念早已在潜移默化中形成的，它以潜在的形式存在。（这包含两方面的意义其一是学生自己并没有意识到它的存在，因为学生
24、并没有有意识地思考并形成“力是维持物体运动原因”的概念。其二是前科学概念平时并不表现出来，但往往在学生运用物理概念解决问题时表现出来。）由于前科学概念是学生头脑中早已形成的概念，且长期的日常生活经验与观察又加强了这些概念。因此，学生头脑中的前科学慨念是非常顽固的。要破除学生头脑中的前科学概念不是一件轻而易举的事情，它的发生过程是相当缓慢的。因此，应当在以后的教学中加强这方面的训练，并在期中、期末考试中用新的情境问题考察学生对于牛顿第一定律的掌握程度，只有如此，才能真正使牛顿第一定律植根于学生的头脑中。2019-2020年高中物理 牛顿第三定律优秀教案 新人教版必修1 牛顿第一定律和牛顿第二定律
25、解决的是单个物体在不同的力学情境下所遵循的规律问题，但是自然界是物质的，不同的物体之间是相互联系、相互影响、相互作用的.对于力，不能脱离受力物体和施力物体而独立存在，讨论时必然要涉及施力物体与受力物体间的相互作用及它们之间所遵循的规律，牛顿第三定律揭示的恰恰就是这一规律.正是由于牛顿第三定律才使得我们更加全面地认识到物质世界的关系及其运动规律，现实生活中许多实际问题得以圆满顺利地解决.事实上，牛顿第三定律是如此地重要和深入人心，以致我们常常是不自觉地应用却感觉不到它的存在.但是，对具体问题的研究过程中，若细致深入追究起来，又似乎不是那么顺理成章. 教材对于牛顿第三定律的讨论是渐次深入逐层推进的
26、：先通过司空见惯的实例得到物体之间的作用力和反作用力的概念，再通过实验总结出作用力反作用力的定量关系，然后分析汇总得出牛顿第三定律.最后再回到实际应用中去，让学生体会牛顿第三定律的应用，以达到定律的深入理解和融汇贯通的目的.教学重点 对牛顿第三定律的理解及应用.教学难点 作用力、反作用力与平衡力的区别.课时安排 1课时三维目标 知识与技能 1.知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念. 2.理解牛顿第三定律的确切含义，会用它解决有关问题. 3.会区分平衡力与作用力和反作用力. 过程与方法 .观察生活中力的相互作用现象，思考力的相互作用的规律. .通过实验探究力的相互作用规律. .通过鼓
27、励学生动手、大胆质疑、勇于探索，可提高学生自信心并养成科学思维习惯. 情感态度与价值观 .经历观察、实验、探究等学习活动，培养尊重客观事实、实事求是的科学态度. .通过研究性学习，获得成功的喜悦，培养学好物理的信心. .培养与人合作的团队精神.课前准备 弹簧、弹簧测力计两个、力传感器、钩码、计算机.教学过程导入新课 实验导入 拔河比赛是一项很有趣的娱乐活动，为探究双方作用力的情况，把两队运动员简化为两个人，一个高大强壮的男生与一个瘦小柔弱的女生.让他们各拿着一个完全相同的测力计对拉.将实验分成如下步骤并让学生仔细观察. 1.让女生“主动”施力，两测力计的示数情况如何？ 2.让男生“主动”施力，
28、两测力计的示数情况又如何？ 3.让男生穿上溜冰鞋站在水泥地上，女生穿运动鞋与之对拉，在男生运动过程中，两弹簧秤的示数情况又有何特点？ 实验中我们能得到什么结论？ 复习导入 力的概念及其特点是什么？ 力是物体间的相互作用，力具有物质性、相互性、同时性、矢量性和独立性的特点.推进新课 一、作用力和反作用力 力是物体对物体的作用.只要谈到力就一定存在施力物体和受力物体. 演示：用手拉弹簧，弹簧受到手的拉力，弹簧发生形变.手也因而受到弹簧力的作用而产生形变. （课件展示）平静的湖面上停着两只小船.一只船上的人用船桨用力去推另一只小船，结果两只小船同时从静止开始向相反的方向运动. 设定情景：让学生坐在椅
29、子上，用力推桌子，让他们体会有何感觉. 教师设疑： 1.以上情况中，施力物体和受力物体各是什么？ 2.以上事例中，各力的作用方向有何关系？作用点位置有何特点？各是什么性质的力？ 3.各事例中，力的先后顺序有何特点？ 4.各事例中所涉及的两个力的作用效果能否抵消？ 合作探究 1.对弹簧来说，手是施力物体，弹簧是受力物体；对手而言，弹簧是施力物体，手是受力物体.两船事例中，每个小船都可以是施力物体，又是受力物体，这取决于研究对象的选择.同样，学生推桌子事例，桌子和学生既可以是施力物体，也可以是受力物体. 2.手对弹簧的作用力与弹簧对手的作用力，方向相反，彼此作为对方的作用点.弹簧对手的作用力与手对
30、弹簧的作用力都是由形变引起的，都是弹力.下两例与之相类似. 3.以上事例，力总是同时出现、同时消失，无先后顺序. 4.作用效果不能抵消. 以上所举事例所涉及的力均为弹力.是否只有弹力才具有以上的特点呢？ 提示：地面上的物体受到地球的吸引，其实地球也在受到地面上物体的吸引，这种吸引力也是相互的. 归纳结论：两物体之间的作用总是相互的.一个物体对另一个物体施加了力，后一物体一定同时对前一个物体也施加了力.物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力.作用力和反作用力总是互相依存、同时存在、性质相同.我们可以把其中任何一个力叫做作用力，另一个叫做反作用力.它们分别作用在两个不同的物体上. 二、
31、牛顿第三定律 作用力和反作用力间的关系：从上述事例中我们得到的相关信息是：方向相反，同时作用.它们之间的大小关系是一个定量的问题，而定量的问题只靠日常观察和经验是解决不了的，它需要通过实验来测量. 实验演示 探究作用力与反作用力的关系 把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定.用手拉弹簧测力计，如图4-5-1所示，可以看到两弹簧测力计指针同时移动.这说明弹簧测力计A受到B的拉力F，弹簧测力计B受到A的拉力F.F与F大小总是相等、方向总是相反.两个弹簧测力计的读数有什么关系？它们受力的方向有什么关系？图4-5-1 做一做 先把一个力传感器连在计算机上，在传感器的钩子上挂上钩码.钩子受力的大小随时间变化情况可由计算机屏幕显示. 如图4-5-2所示，把两个力传感器同时连在计算机上，其中一个系在墙上，另一个握在手中，横坐标轴上下两条曲线分别表示两个传感器受力的大小.图4
