牛顿第一定律和惯性

篇一：牛顿第一定律与惯性教学设计

牛顿第一定律 惯性

设计理念

牛顿第一定律无法由真实实验得出，且与学生已有生活经验存在冲突，抽象性程度较高，内涵较复杂，学生学习上存在显著困难。据此，提出了以下设计理念：

（1）针对所有学生的教学设计理念

本节课教学要充分调动学生学习的主动性，精心组织安排探究实验并使用身边物体做简单的小实验，调动学生参与到活动和思考中来，积极建构科学理解。 ①“演示实验”导入新课

教师在讲桌上推动黑板擦，演示以下现象：用力推时，黑板擦就会不断地前进，停止用力，黑板擦停止运动。

可见，物体的运动和力是有关系的。

教师提问：从推黑板擦的例子中，同学们对物体运动和力的关系有什么看法呢？ 学生回答：有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就不能运动。 这位同学对物体运动和力的看法，与古希腊哲学家亚里士多德的观点相同。 教师进行第2个演示实验：用力推动静止的小车，使它运动起来；然后脱开手，同时观察小车是立即停下来，还是继续前进？

答：小车要前进一段距离

问：在小车离开手继续前进的过程中，小车受不受推力作用？

答：不受。

此时小车不受推力作用，小车还能照样运动。所以，有力作用物体才能运动的说法正确吗？

由以上演示实验导入新课，同时使学生反思自己已有的经验知识，意识到以往所具有的经验知识可能是错误的。

②科学探究分析讨论力与运动的关系

上一步工作是解构，使学生意识到以往的认识存在偏差。在科学探究中要完成的任务是建构，即建立科学的力和运动关系的概念。

教师提出以下探究问题：维持物体的运动状态是否需要力的作用？

教师进行主要探究步骤的说明：让小车从同一斜面的同一位置滑下后分别在毛巾表面、棉布表面、木板表面上运动。

（强调：每次实验时，把小车放到斜面同一高度处的目的是：让小车刚进入水平面时运动的速度相同，即在相同的条件下观察小车在水平面的运动情况。）

要求学生观察：（1）三个水平面的粗糙程度如何？（2）小车在三个水平面通过的距离如何？

指导学生实验，做好实验记录，同学们把观察到的实验现象告诉老师。

教师分析实验数据，引导学生得出结论。

（2）针对学困生的教学设计理念

针对在物理概念理解上存在困难的学生，教师要设计针对他（她）们的小实验，让他（她）们亲身体验惯性，理解惯性。

惯性概念比较抽象，在生活中的现象十分丰富。教师可以设计针对学困生的小实验帮助他（她）们理解惯性。

实验设计如下：

①制作实验器材

使用一块长1米左右，宽0.5米左右的硬质木板制作一辆四轮小车，在小车车头位置连接牵引绳。

②活动过程

请一位学困生站在小车上，另一位学生（或学困生）从教室前方向后方拉动小车匀速运动（速率较小），至教室中部丢开绳索退到旁边，两侧有两位同学分别同时踩住小车外侧，使小车停下，观察站在小车上的学困生的运动状态；后使学困生在静止小车上站好，突然拉动小车，观察学困生的运动状态（后侧安排两位同学做好接应工作）。

③学困生结合个人经历，运用惯性概念解释现象

司南版8年级第六章第一节《科学探究——牛顿第一定律》教案 1

一、教材分析

1、教学理念：

本节包括牛顿第一定律、惯性两部分。这样设置是由于牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性，指出物体在不受外力作用或受到平衡力作用时能保持匀速直线运动状态或静止状态的原因在于物体具有惯性。本节课的教学理念如下：

(1)注重多样化的教学方式：

通过亚里士多德观点与伽利略思想实验的观点质疑，提出了一种纠正前概念的学习方法1部分内容选自芜湖市繁昌县峨山中学王雪教师的教案

——矛盾冲突法。

(2)贯彻从生活走向物理，从物理走向生活：

教材从生活概念为基础，强化矛盾冲突，激发学生探究兴趣，最后又通过“惯性的应用和防止惯性的危害”将物理还原于生活。

(3)注重科学探究

实验探究“牛顿第一运动定律”提供了学生经历实验与数据分析、分析论证、交流与合作，自我表述，培养科学方法、实践能力的条件，“惯性小实验”帮助学生学习实验验证方法，并有助于学生对“物理与生活”的认知。

2、内容标准：

(1)了解伽利略的理想实验，了解物理学上思想实验的实质。

(2)体会亚里士多德与伽利略的思想冲突。

(3)经历实验过程，学会用分析与论证的方法探究出牛顿第一定律，并会用自己的语言予以表述。

(4)在生活中认识惯性，了解利用惯性及防止惯性危害的方法并初步应用于生产和生活实践，对学生进行STS教育。

3、重点难点：

探究并学会用学生自己的语言表述牛顿第一定律。认识惯性。转变学生的经验概念是本节的难点之一。为实现这一教学目标，就必须在学生已有经验概念和实验事实间产生冲突，通过学生的探究活动或小实验，转变经验概念。同时需要强调，虽然教学中由牛顿第一定律引出惯性概念，但并不代表惯性是牛顿定律的产物，要让学生明白惯性是物体的一种属性，物体在任何状态下都具有惯性。

二、教法设计

1、课型课时：

本节属科学探究型课。课时：1教时，基础较差的学校也可以两部分内容各用1教时。

2、教学策略：

(1)牛顿第一定律：

第一阶段：采用“矛盾冲突法”，尽力展示生活体验、亚里士多德观点与伽利略思想实验矛盾冲突，激发学生探究欲望。

第二阶段：实验探究。这一阶段要肯花时间，教师起到指导者的作用，让学生操作实验器材、讨论交流、并表述牛顿第一定律内容。

第三阶段：主要以教师讲述的形式，指明牛顿第一定律的重要性、理想性，并通过对定律内容的理解指导，帮助学生认识力在运动中的作用是“可以改变物体的运动状态”。

(2)惯性：

除了课本上实验，还安排学生做一做运动物体由于惯性而表现出来的现象，以突出惯性“维持物体原有运动状态”的实质。“安全带的作用”由教师利用多媒体或仿真动态投影片予以展示。“劳动中利用惯性”，教师取小花锄，小斧头演示分别用不同方法固紧锄（斧）头，以突出惯性的实际意义。最后，教师简洁、明快地阐释出惯性内涵。

三、教具和学具

教具：计算机多媒体教学系统、CAI课件、有关网站下载的图片资料、黑板擦、小车、羊角锤、木工刨刀等。

学具：斜面、木板、透明胶布、棉布、毛巾、玻璃板、小车、刻度尺、大饮料瓶、细绳、纽扣、胶带纸、木质车等。

四、教学过程

(一)、牛顿第一定律的实验探究

激发矛盾：

问：放在讲台上的黑板擦原来是静止的，现在要让它运动，应该怎么办呢？

答：用力推或拉它

演示：用力推时，黑板擦就会不断地前进，停止用力，黑板擦停止运动。

可见，物体的运动和力是有关系的。

问：从推黑板擦的例子中，同学们对物体运动和力的关系有什么看法呢？

答：有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就不能运动。

有些同学对物体运动和力的看法，与古希腊哲学家亚里士多德的观点相同（课件播放）

这种观点历史上曾被沿用两千多年，下面我们就来验证一下这种观点是否正确。

演示：用力推动静止的小车，使它运动起来；然后脱开手，同时观察小车是立即停下来，还是继续前进？

答：小车要前进一段距离

问：在小车离开手继续前进的过程中，小车受不受推力作用？

答：不受。

此时小车不受推力作用，小车还能照样运动（课件播放）。所以，有力作用物体才能运动的说法正确吗？（不正确）

问：手离开小车后，小车的运动为什么会越来越慢，最后静止呢？

答：是因为小车受到了阻力的作用。

可见，没有力的作用，小车就要静止下来的说法正确吗？不正确。

恰恰相反，小车的静止是因为受到了力的作用（播放课件）。

通过上述比较不难看出，亚里士多德的观点是有悖于事实的，是完全错误的。

给出实验结论：

如果力不是维持物体运动的原因，那么力和运动的关系是什么？

要发现规律，还是请同学们自己动脑、动手探究论证吧！

实验探究：

(1) 教师提出以下探究问题：维持物体的运动状态是否需要力的作用？

教师介绍伽利略的思想，进行主要探究步骤的说明：让小车从同一斜面的同一位置滑下后分别在毛巾表面、棉布表面、木板表面上运动。

要求学生观察：（1）三个水平面的粗糙程度如何？（2）小车在三个水平面通过的距离如何？

此处提出思考问题：此实验过程中，哪些条件保持不变？哪些条件在发生变化？

（由学生自己分析得出：小车进入水平面时的速度大小和方向保持不变，小车在水平面上受到的摩擦力大小在变）。

(2)负面因素评估：

提出问题：实验时，毛巾、棉布与车轮作用会产生移动；毛巾一端线结较粗；小车从斜面进入平面出现卡轮等。请观察桌上物件，看是否可以选用桌上的物件，尽可能地减小可能出现的负面影响？

（可以用宽幅透明胶布粘接斜面和平面的毛巾一端；斜面坡度不宜过大；斜面与平面交接处断面不能过大）

(3)探究点拔：

篇二：牛顿第一定律与惯性答案版

牛顿第一定律与惯性（人教版）

满分100分

姓名: 刘家长2627519 分数：

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一、单选题(本大题共12小题， 共100分)

1.本小题9分在探究“阻力对物体运动的影响”的实验（如图）中，同学们得到如下结论，其中错误的是

( )

? A.控制小车从斜面同一高度滑下是为了让小车滑到水平面

时的初速度相同 ? ? C.实验中主要运用了控制变量法和理想实验法 D.通过（a）（b）（c）三次实验，不能直接验证牛顿第一定律 正确答案：B 答题总人数：941 该试题正确率：21.47% 平均用时：50秒 实际用时：7秒

知识点： 斜面实验

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解题思路

A：正确。

B：惯性是物体的属性，“受到惯性的作用”的说法有误。

C：正确。

D：我们周围的物体，都要受到力的作用，因此不可能用实验来直接验证牛顿第一定律。牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理而概括出来的。

2.本小题9分一个物体在10N的拉力作用下，以1m/s的速度做匀速直线运动。如果物体所受外力突然全部消失，物体将( )

?

?

? A.马上静止下来 B.以0.1m/s的速度做匀速直线运动 D.运动得越来越慢，最后停止下来 正确答案：C 答题总人数：941 该试题正确率：70.14% 平均用时：31秒 实际用时：3秒

知识点： 牛顿第一定律

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解题思路

根据牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

牛顿第一定律在解答问题时的应用：如果物体“不受力”前处在静止状态，物体将保持静止状态；如果物体“不受力”前处在运动状态，物体将保持原来的速度做匀速直线运动。

因物体所受外力突然全部消失前以1m/s的速度做匀速直线运动，故物体将保持这个速度做匀速直线运动。

3.本小题9分如图所示，一个小球在一段光滑弧形斜槽AB上运动。当小球运动到B时，如果小球所受外力突然全部消失，那么小球将

( )

? ? ? B.立即停止运动 C.运动越来越慢 D.运动越来越快 正确答案：A 答题总人数：941 该试题正确率：73.96% 平均用时：28秒 实际用时：2秒

知识点： 牛顿第一定律

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解题思路

小球所受外力突然全部消失前，小球处于运动状态。根据牛顿第一定律，外力突然全部消失后，小球将做匀速直线运动。

此题给出的“光滑弧形斜槽AB”较具迷惑性，同学们解答时应抓住

问题的本质：如果小球突然不受力，它将保持静止状态还是匀速直线

运动状态？

4.本小题9分小丽同学通过探究学习，思考了一个问题：当自己荡秋千运动到右端最高点时，如果自己受到的力全部消失，自己将会处于怎样的运动状态呢？她做出了以下猜想（如图所示），你认为其中正确的是（图中的黑点表示小丽同学）( )

? B.

? C.

? D.

正确答案：A

篇三：牛顿第一定律和惯性

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